KASUMI算法的研究與VC實現

論文字數:9972,頁數:32

摘要
隨著通信技術的高速發展，第三代移動通信系統（3G）將成為人們生活中重要的通信方式，3G系統中業務信息的安全性以及網絡資源使用的安全性將越來越重要。為了對3G系統提供安全性，3G的國際組織3GPP（3rd Generation Partnership Project）在3G的安全結構中定義了兩個標準化的核心算法f8和f9。f8算法是加密算法，f9是完整性算法，這兩個算法都是基于KASUMI算法的。KASUMI算法是基于日本三菱公司的分組密碼MISTY1算法，是它的改進版本，它是一種分組加密算法。
本文主要研究的是第三代移動通信技術中的一種核心加密算法：KASUMI算法；詳盡介紹KASUMI算法的原理、組成部分以及怎樣在VC中實現。

關鍵字：KASUMI算法；3G；安全性；Feistel
The Research and Implementation of Kasumi Algorithm
with VC

Abstract
As the development of communication technology is arriving at a bewildering rate, the third generation of mobile telecommunication system (3G) is doomed to dominate our way of that. Meanwhile, how to maintain the security of operating information and network resources will be playing an ever-increasing role. In order to provide 3G with steady security, its international organization 3GPP （3rd Generation Partnership Project）has defined two standardized key arithmetic: f8 and f9. The arithmetic f8 belongs to encrypted one, while f9 has kept its integrality. But they are both based on the arithmetic of KASUMI.
The article is mainly focusing on the arithmetic of KASUMI, which is the key to the encrypted third generation of mobile telecommunication. And it sheds light on the theory, composition as well as how it can be carried out in VC in detail.

Key words：KASUMI;3G;Security;Feistel

目   錄

1 引言 1
2 KASUMI算法概述 1
2.1 KASUMI算法的總體結構 1
2.2 KASUMI算法的組成函數 2
2.2.1 f函數 2
2.2.2 FI函數 3
2.2.3 FO函數 3
2.2.4 FL函數 4
2.2.5 S-box 4
2.3 KAUSMI算法的密鑰生成 5
2.4 KAUSMI算法的安全性 6
3 KASUMI算法流程 7
3.1 密鑰產生 8
3.2 FI函數 9
3.3 FO函數 10
3.4 FL函數 11
4 系統設計 12
4.1 KASUMI算法程序實現 12
4.1.1 KASUMI算法程序實現的加密解決方案 12
4.1.2 KASUMI算法程序實現的解密解決方案 13
4.2 人機界面設計 13
5 關鍵代碼分析 15
5.1 FI函數的程序實現 15
5.2 FO函數的程序實現 16
5.3 FL函數的程序實現 17
5.4 密鑰產生程序實現 17
5.5 f函數的程序實現(加密時的函數) 18
5.6 f函數的程序實現(解密時的函數) 19
6 軟件整體測試與系統缺陷 20
6.1 軟件測試環境配置 20
6.2 軟件測試界面介紹 20
6.3 軟件測試結果 21
6.3.1 軟件的加密速度 22
6.3.2 KASUMI算法加密/解密案例 23
6.4 系統缺陷 23
結    論 24
參考文獻 24
致    謝 25
聲    明 26