Cryptography Reference
In-Depth Information
16.3
A5
Eine weitere bedeutende Stromchiffre trägt den Namen
A5
. Dabei handelt es sich
um das Verschlüsselungsverfahren, das weltweit von allen GSM-Handys einge-
setzt wird, um die Übertragung zur nächsten Empfangsstation zu verschlüsseln -
also die Teilstrecke, die per Funk übertragen wird. Dass es sinnvoll ist, im Mobil-
funk Verschlüsselung einzusetzen, haben Sie bereits in Abschnitt 3.3.5 erfahren.
Der A5-Algorithmus entstand Mitte der 80er Jahre zusammen mit dem
GSM-Standard innerhalb der europäischen Standardisierungsbehörde ETSI.
Über die Leute, die das Verfahren entwickelt haben, gibt es in der Literatur keine
Informationen. Ähnlich wie bei RC4 war auch die Funktionsweise von A5
zunächst geheim. Im Laufe der Zeit wurden jedoch einige Details der Funktions-
weise öffentlich, und inzwischen ist das gesamte Verfahren bekannt. Im Internet
kursieren mehrere Beschreibungen, beispielsweise [BrGoWa].
18
0
Clocking Tap
0
21
Clocking Tap
22
0
Clocking Tap
Abb. 16-2
Funktionsweise des Verschlüsselungsverfahrens A5. Es sieht drei LFSRs vor, deren Ausgabe
mit dem Klartext verknüpft wird. Inzwischen ist bekannt, dass es sich dabei um ein
vergleichsweise schwaches Verfahren handelt.
16.3.1
Funktionsweise von A5
A5 ist eine Stromchiffre, die auf LFSRs basiert. Es werden drei LFSRs verwendet,
welche die Länge 19, 22 und 23 haben. Welche Variablen in die Fortschaltfunk-
tion eingehen, ist in Abbildung 16-2 ersichtlich. Die Zufallsfolge, mit der Alice
ihre Nachricht verschlüsseln kann, wird gewonnen, indem die Ausgabe-Bits der
drei LFSRs miteinander exklusiv-oder-verknüpft werden. Wenn ein Zufalls-Bit
generiert wird, werden dafür nicht notwendigerweise alle drei LFSRs fortgeschal-
tet. Stattdessen wird nur dann fortgeschaltet, wenn eine bestimmte Variable
(
Clocking Tap
) des jeweiligen LFSR einen bestimmten Wert hat. Die Clocking
Taps liegen etwa in der Mitte des jeweiligen LFSR (die Positionen sind genau fest-
