3GPP 内核算法KASUMI的IP设计与测试

时间：11-03 来源：3721RD 点击：

密钥，而在算法中的每一轮所使用的子密钥都是由这个128比特的密钥衍生而来的。每轮的密钥都通过两组16比特的数组K_j和K_j^‘（j=1…8），以如下的方法生成：

128比特的密钥被分为每组16比特的8组：

K = K₁ || K₂ || K₃ || K₄|| K₅ || K₆ || K₇ ||K₈

第二组密钥K_j^‘由K_j以如下方法生成：

K_j^‘ = K_j C_j（j=1…8,C_j为表1所示的16进制的常量）

表1 密钥扩展时的常量

Tab.1 The constant used for the expander of the key

C₁	C₂	C₃	C₄	C₅	C₆	C₇	C₈
0x0123	0x4567	0x89AB	0xCDEF	0xFEDC	0xBA98	0x7654	0x3210

继而子密钥（KL、KO和KI）如表2所定义的那样，通过循环移位得到，其中有如下的定义：

D <<< n 数据D循环左移n位（特别指出D <<< 1 = ROL（D）。）

表2 子密钥的计算

Tab.2 The calculation of the subkey

	1	2	3	4	5	6	7	8
KL_i,1	K₁<<<1	K₂<<<1	K₃<<<1	K₄<<<1	K₅<<<1	K₆<<<1	K₇<<<1	K₈<<<1
KL_i,2	K₃^’	K₄^’	K₅^’	K₆^’	K₇^’	K₈^’	K₁^’	K₂^’
KO_i,1	K₂<<<5	K₃<<<5	K₄<<<5	K₅<<<5	K₆<<<5	K₇<<<5	K₈<<<5	K₁<<<5
KO_i,2	K₆<<<8	K₇<<<8	K₈<<<8	K₁<<<8	K₂<<<8	K₃<<<8	K₄<<<8	K₅<<<8
KO_i,3	K₇<<<13	K₈<<<13	K₁<<<13	K₂<<<13	K₃<<<13	K₄<<<13	K₅<<<13	K₆<<<13
KI_i,1	K₅^’	K₆^’	K₇^’	K₈^’	K₁^’	K₂^’	K₃^’	K₄^’
KI_i,2	K₄^’	K₅^’	K₆^’	K₇^’	K₈^’	K₁^’	K₂^’	K₃^’
KI_i,3	K₈^’	K₁^’	K₂^’	K₃^’	K₄^’	K₅^’	K₆^’	K₇^’

2.2 f8流加密模式

保密性算法f8是用保密性密钥（CK）来加密和解密数据块的流加密算法，数据块的长度可以从1-20000位。该算法使用的是OFB模式下的KASUMI作为密钥流发生器。

基于块密码操作的标准流密码模式有计数器模式和OFB模式，而f8算法并不只是其中之一。计数器模式下的密钥流发生器用计数器作为它的一个输入，该计数器作用于每一个密钥流块时都需要更新。F8流加密模式可以看作是两种标准模式的结合，并且利用了反馈数据的预白化。输出反馈，计数器和预白化3个特征按如下方式共同作用：首先，新产生的密钥流块被计数器值和预白化数据块按位异或进行修正，然后在送回发生器函数作为其输入。如图5所示：

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