О‘zbekiston respublikasi axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi
Yüklə 5,01 Kb. Pdf görüntüsü
|
|
2.2.2. A5/1 oqimli shifrlash algoritmi
Ushbu oqimli shifrlash algoritmi GSM mobil aloqa tizimlarida ma’lumotni konfidensialligini ta’minlash uchun foydalaniladi. Mazkur algoritm algebraik tuzilishga ega bo’lsada, uni sodda diagramma bilan ham tasvirlash imkoniyati mavjud. A5/1 shifrlash algoritmi uchta chiziqli siljitish registr laridan iborat bo’lib, ular mos holda 𝑋𝑋 , 𝑌𝑌 va 𝑍𝑍 kabi belgilanadi. 𝑋𝑋 registr o’zida 19 bit ( 𝑥𝑥 0 , 𝑥𝑥 1 , … , 𝑥𝑥 18 ), 𝑌𝑌 registr esa 22 bit ( 𝑦𝑦 0 , 𝑦𝑦 1 , … , 𝑦𝑦 21 ) va 𝑍𝑍 registr esa 23 bit ( 𝑧𝑧 0 , 𝑧𝑧 1 , … , 𝑧𝑧 22 ) ma’lumotni saqlaydi. Uchta registrlarning mazkur o’lchamdagi bitlarni saqlashi bejiz emas. Sababi, chiziqli siljitish registrlari o’zida jami bo’lib 64 bitni saqlaydi. Shu sababli, A5/1 shifrlash algoritmida foydalaniluvchi kalit 𝐾𝐾 ning uzunligi 64 bitga teng bo’ladi va ushbu kalit uchta registrni dastlabki to’ldirish uchun foydalaniladi. Shundan so’ng, oqimli shifrlash algoritmi talab etilgan uzunlikdagi (ochiq matn uzunligiga teng bo’lgan) ketma-ketliklarni generasiyalaydi. Ketma-ketliklarni generasiyalash tartibini o’rganishdan oldin, uchta registrlar haqida ba’zi ma’lumotlarni bilish talab etiladi. 𝑋𝑋 registr siljigan vaqtida, quyidagi amallar ketma-ketligi bajariladi: 𝑆𝑆 = 𝑥𝑥 13 ⨁𝑥𝑥 16 ⨁𝑥𝑥 17 ⨁𝑥𝑥 18 𝑆𝑆 = 18,17,16, … ,1 uchun 𝑥𝑥 𝑖𝑖 = 𝑥𝑥 𝑖𝑖−1 𝑥𝑥 0 = 𝑆𝑆 Shunga o’xshash, 𝑌𝑌 va 𝑍𝑍 registrlar uchun ham quyidagilar bajariladi: 𝑆𝑆 = 𝑦𝑦 20 ⨁𝑦𝑦 21 𝑆𝑆 = 21,20,19, … ,1 uchun 𝑦𝑦 𝑖𝑖 = 𝑦𝑦 𝑖𝑖−1 𝑦𝑦 0 = 𝑆𝑆 va 35 𝑆𝑆 = 𝑧𝑧 7 ⨁𝑧𝑧 20 ⨁𝑧𝑧 21 ⨁𝑧𝑧 22 𝑆𝑆 = 22,21,20, … ,1 uchun 𝑧𝑧 𝑖𝑖 = 𝑧𝑧 𝑖𝑖−1 𝑧𝑧 0 = 𝑆𝑆 Berilgan uchta bit 𝑥𝑥 , 𝑦𝑦 va 𝑧𝑧 uchun 𝑆𝑆𝑎𝑎𝑚𝑚 ( 𝑥𝑥 , 𝑦𝑦 , 𝑧𝑧 ) funksiyasi eng ko’p bitni qaytaradi. Agar 𝑥𝑥 , 𝑦𝑦 va 𝑧𝑧 bitlar 0 ga teng bo’lsa, u holda funksiya 0 ni qaytaradi, aks holda birni qaytaradi. Funksiyaga kiruvchi bitlar toq bo’lgani uchun, funksiya har doim 0 ni yoki 1 ni qaytaradi. Boshqa holatlar bo’lmaydi. A5/1 shifrida, ketma-ketlikning har bir bitini generasiyalash uchun quyidagilar bajariladi. Dastlab, 𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑎𝑎𝑚𝑚 ( 𝑥𝑥 8 , 𝑦𝑦 10 , 𝑧𝑧 10 ) funksiya qiymati hisoblanadi. Shundan so’ng 𝑋𝑋 , 𝑌𝑌 va 𝑍𝑍 registrlar quyidagicha sijitiladi (yoki siljitilmaydi): − agar 𝑥𝑥 8 = 𝑆𝑆 ga teng bo’lsa, 𝑋𝑋 siljitiladi; − agar 𝑦𝑦 10 = 𝑆𝑆 ga teng bo’lsa, 𝑌𝑌 siljitiladi; − agar 𝑧𝑧 10 = 𝑆𝑆 ga teng bo’lsa, 𝑍𝑍 siljitiladi. Shundan so’ng, ketma-ketlikning bir biti 𝑠𝑠 quyidagicha generasiyalanadi va ochiq matn biti bilan XOR amali bajariladi (agar shifrlansa) yoki shifrmatn biti bilan XOR amali bajariladi (agar deshifrlansa). 𝑠𝑠 = 𝑥𝑥 18 ⨁𝑦𝑦 21 ⨁𝑧𝑧 22 Yuqorida keltirilgan ketma-ketlikdagi amallar talab etilgunga qadar takrorlanadi (ochiq matn yoki shifrmatn uzunligiga teng). Agar biror registr siljitilsa, uning to’liq holati siljish natijasida o’zgaradi. Ketma-ketlikning bir bitini hosil qilishda uchta registrdan kamida ikkitasi siljiydi va shuning uchun yuqoridagi ketma-ketlikni davom ettirgan holda yangi bitlar ketma- ketligini hosil qilish mumkin bo’ladi. A5/1 oqimli shifrlash algoritmi murakkab ko’rinsada, qurilmada amalga oshirilganida yuqori tezlik qayd etadi. Umumiy holda A5/1 oqimli shifrni 12 - rasmdagi kabi ifodalash mumkin. |