鉴于大家对其他类别十分关注，我们编辑小组在此为大家搜集整理了“f1,f2,f3,f4,f5算法的研究”一文，供大家参考学习
1 f1,f2,f3,f4,f5算法的研究 1.1 f1-f5的介绍 3G的认证使用5参数的认证向量AV（RAND□XRES□CK□IK□AUTN），执行AKA（Authen-tiCAtion and Key Agreement）认证和密钥协商协议， HE/HLR表示用户归属区的用户归属寄存器；AV表示认证向量；AUTN表示认证令牌；RES和XRES分别表示用户域的应答信息和服务网的应答信息；RAND表示生成的随机数；CK和IK分别表示数据保密密钥和数据完整性密钥。AKA用于USIM、访问位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）间的双向认证及密钥分配，3G系统为实现完备的安全功能定义了12个算法（f0，f1， f1*，.f2…f5，f5*，f6…f9）。其具体定义如下图所示： 图14 f1-f5算法图 RAND 128位的随机询问数，f1, f1*, f2, f3, f4, f5 and f5*的输入 OP 128位的运算变量，f1, f1*, f2, f3, f4, f5 and f5*的成分 RES 至多128位至少32位 OPC 从OP和K得到的128值 SQN 48位的序列值，f1and f1*的输入 SQNMS 同SQN中，指用在f1* AMF 16位的认证管理域，f1 and f1*.的输入 AMF 认证管理域码AMF（用于支持多种认证算法和设置密钥生命期） 第一组的输入： IN1[0] .. IN1[47] = SQN[0] .. SQN[47] IN1[48] .. IN1[63] = AMF[0] .. AMF[15] IN1[64] .. IN1[111] = SQN[0] .. SQN[47] IN1[112] .. IN1[127] = AMF[0] .. AMF[15] SQN ||AMF|| SQN|| AMF：长度为128位。 OPC = OP Å E[OP]K c1,c2,c3,c4,c5的定义如下： c1[i] = 0 for 0 £ i £ 127 c2[i] = 0 for 0 £ i £ 127, except that c2[127] = 1 c3[i] = 0 for 0 £ i £ 127, except that c3[126] = 1 c4[i] = 0 for 0 £ i £ 127, except that c4[125] = 1 c5[i] = 0 for 0 £ i £ 127, except that c5[124] = 1 r1, r2, r3, r4, r5定义如下: r1 = 64; r2 = 0; r3 = 32; r4 = 64; r5 = 96 移位方法是循环左移 5个128位的输出OUT1, OUT2, OUT3, OUT4, OUT5用表达式可如下表示： OUT1 = E[TEMPÅrot(IN1 Å OPC, r1) Å c1]K Å OPC OUT2 = E[rot(TEMPÅ OPC, r2) Å c2]K Å OPC OUT3 = E[rot(TEMPÅ OPC, r3) Å c3]K Å OPC OUT4 = E[rot(TEMPÅ OPC, r4) Å c4]K Å OPC OUT5 = E[rot(TEMPÅ OPC, r5) Å c5]K Å OPC 各个不同函数f1-f5的输出定义如下： Output of f1 = MAC_A, where MAC-A[0] .. MAC-A[63] = OUT1[0] .. OUT1[63] Output of f2 = RES, where RES[0] .. RES[63] = OUT2[64] .. OUT2[127] Output of f3 = CK, where CK[0] .. CK[127] = OUT3[0] .. OUT3[127] Output of f4 = IK, where IK[0] .. IK[127] = OUT4[0] .. OUT4[127] Output of f5 = AK, where AK[0] .. AK[47] = OUT2[0] .. OUT2[47] 关于OP与的OPC说明： 一个128位的值OP，可以理解为，不同的运营商使用不同的OP。无论OP是否公开，算法都是安全的。如果运营者保密OP的值则更好。它是由运营者自己指定的。 1.2 f1,f2,f3,f4,f5的实现 /*------------------------------------------------------------------- * 算法 f1 *------------------------------------------------------------------- * 计算网络认证代码mac-a 密钥K,任意随机询问数rand、顺序编号sqn 和认证管理域amf *-----------------------------------------------------------------*/ |
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