در حوزه رمزنگاری کلاسیک، سیستم GSM که مخفف سیستم جهانی برای ارتباطات سیار است، از 11 ثبت کننده تغییر بازخورد خطی (LFSR) به هم متصل شده تا یک رمز جریان قوی ایجاد کند. هدف اصلی استفاده از چندین LFSR به همراه افزایش امنیت مکانیزم رمزگذاری با افزایش پیچیدگی و تصادفی جریان رمز تولید شده است. هدف این روش خنثی کردن مهاجمان احتمالی و اطمینان از محرمانه بودن و یکپارچگی داده های ارسال شده است.
LFSR ها یک جزء اساسی در ایجاد رمزهای جریانی هستند، نوعی الگوریتم رمزگذاری که بر روی بیت های جداگانه عمل می کند. این رجیسترها بر اساس وضعیت اولیه و مکانیسم بازخورد خود قادر به تولید توالی های شبه تصادفی هستند. با ترکیب 11 LFSR در سیستم GSM، رمز جریانی پیچیدهتر و پیچیدهتر به دست میآید که رمزگشایی دادههای رمزگذاریشده بدون کلید مناسب را برای اشخاص غیرمجاز بهطور قابلتوجهی چالشبرانگیزتر میکند.
استفاده از چندین LFSR در یک پیکربندی آبشاری مزایای متعددی از نظر قدرت رمزنگاری دارد. در مرحله اول، دوره توالی شبه تصادفی تولید شده را افزایش می دهد، که برای جلوگیری از حملات آماری که هدف آنها بهره برداری از الگوها در جریان رمز است، بسیار مهم است. با 11 LFSR که با هم کار می کنند، طول توالی تولید شده به طور قابل ملاحظه ای طولانی تر می شود و امنیت کلی فرآیند رمزگذاری را افزایش می دهد.
علاوه بر این، اتصال چندین LFSR درجه بالاتری از غیر خطی بودن را در جریان رمز معرفی میکند و آن را در برابر تکنیکهای تحلیل رمزی مانند حملات همبستگی مقاومتر میکند. با ترکیب خروجی های LFSR های مختلف، جریان رمز به دست آمده پیچیدگی و غیرقابل پیش بینی بودن را افزایش می دهد و امنیت طرح رمزگذاری را بیشتر تقویت می کند.
علاوه بر این، استفاده از 11 LFSR در سیستم GSM به چابکی کلید کمک میکند و امکان تولید کارآمد تعداد زیادی از جریانهای رمز منحصربهفرد بر اساس ترکیب کلیدهای مختلف را فراهم میکند. این ویژگی با فعال کردن تغییرات مکرر کلید، امنیت کلی سیستم را افزایش میدهد و در نتیجه احتمال حملات موفقیتآمیز بر اساس روشهای شناختهشده متن ساده یا بازیابی کلید را کاهش میدهد.
توجه به این نکته حائز اهمیت است که در حالی که استفاده از 11 LFSR در سیستم GSM امنیت رمز جریان را افزایش می دهد، شیوه های مناسب مدیریت کلید به همان اندازه برای محافظت از محرمانه بودن داده های رمزگذاری شده ضروری است. اطمینان از تولید، توزیع و ذخیره ایمن کلیدهای رمزگذاری در حفظ یکپارچگی سیستم رمزنگاری و محافظت در برابر آسیب پذیری های احتمالی بسیار مهم است.
ادغام 11 ثبت کننده تغییر بازخورد خطی در سیستم GSM برای پیاده سازی رمز جریان به عنوان یک اقدام استراتژیک برای تقویت امنیت مکانیزم رمزگذاری عمل می کند. با استفاده از قدرت ترکیبی و پیچیدگی چندین LFSR، سیستم GSM محرمانه بودن و یکپارچگی داده های ارسال شده را افزایش می دهد و در نتیجه خطر دسترسی غیرمجاز را کاهش می دهد و از ارتباطات ایمن در شبکه های تلفن همراه اطمینان می یابد.
سایر پرسش ها و پاسخ های اخیر در مورد اصول رمزنگاری کلاسیک EITC/IS/CCF:
- آیا رمز Rijndael در فراخوان رقابتی NIST برای تبدیل شدن به سیستم رمزنگاری AES برنده شد؟
- رمزنگاری کلید عمومی (رمزنگاری نامتقارن) چیست؟
- حمله بروت فورس چیست؟
- آیا می توانیم بگوییم چند جمله ای تقلیل ناپذیر برای GF(2^m) وجود دارد؟
- آیا دو ورودی مختلف x1، x2 میتوانند خروجی یکسانی را در استاندارد رمزگذاری داده (DES) تولید کنند؟
- چرا در FF GF(8) چند جمله ای تقلیل ناپذیر خود به یک میدان تعلق ندارد؟
- در مرحله S-boxes در DES از آنجایی که ما قطعه یک پیام را تا 50٪ کاهش می دهیم، آیا تضمینی وجود دارد که داده ها را از دست ندهیم و پیام قابل بازیابی/رمزگشایی باقی بماند؟
- آیا با حمله به یک LFSR می توان با ترکیبی از قسمت رمزگذاری شده و رمزگشایی شده از انتقال به طول 2 متر مواجه شد که از آن نمی توان سیستم معادلات خطی قابل حل ساخت؟
- در صورت حمله به یک LFSR، اگر مهاجمان 2 متر بیت را از وسط انتقال (پیام) بگیرند، آیا هنوز می توانند پیکربندی LSFR (مقادیر p) را محاسبه کنند و آیا می توانند در جهت عقب رمزگشایی کنند؟
- TRNG ها بر اساس فرآیندهای فیزیکی تصادفی چقدر واقعا تصادفی هستند؟
پرسشها و پاسخهای بیشتر را در مبانی رمزنگاری کلاسیک EITC/IS/CCF مشاهده کنید
پرسش و پاسخ بیشتر:
- رشته: امنیت سایبری
- برنامه: اصول رمزنگاری کلاسیک EITC/IS/CCF (به برنامه صدور گواهینامه بروید)
- درس: معرفی (به درس مربوطه بروید)
- موضوع: مقدمه ای بر رمزنگاری (برو به موضوع مرتبط)