Блок начального заполнения

Данный блок содержит в себе четыре поля для ввода начального заполнения каждого из регистров и номера кадра GSM. Начальное заполнение может быть введено вручную с клавиатуры, или автоматически, с помощью кнопок управления в блоке (см. Рис. 4.1). Кнопка «С» служит для очистки всех четырех полей начального заполнения. Кнопка «R» служит для случайного генерирования бит начального заполнения. Количество бит начального заполнения трех регистров строго фиксировано и в сумме равно 64. Кнопки «1» и «0» заполняет все регистры и номер кадра, соответственно единицами и нулями.

Кнопка «Инициализация» служит для подготовки регистров к генерации бит псевдослучайной последовательности – перевода их в так называемое «начальное состояние кадра». Процесс инициализации состоит из следующих этапов:

· Значения всех битов регистров обнуляются;

· Начальное заполнение всех регистров конкатенируется в одну последовательность длиной 64 бита (ключ Kc).

· Происходит 64 такта, на каждом из которых ключ Кс побитно (от младшего к старшему разряду) складывается по модулю 2 с младшим битом каждого регистра и они сдвигаются. Управление сдвигом отсутствует.

· В течении 22 тактов младшие биты регистров, сдвигаясь, побитно суммируются по модулю 2 с номером кадра GSM. Управление сдвигом так же отсутствует.

· Происходит 100 тактов, в ходе которых сдвигаются под управлением мажоритарного элемента.

Для увеличения криптографической стойкости в качестве нелинейного узла усложнения системы из трех сдвиговых регистров в алгоритме шифрования используется специальный мажоритарный элемент. На вход элемента поступают биты управления сдвигом от каждого из трех регистров. На выходе мажоритарного элемента появляется единица, если два или три входных бита равны единице, и ноль – если большая часть входных битов равна нулю.

При тактировании выходной бит мажоритарного элемента сравнивается с битами управления сдвигом каждого из регистров. Если эти биты равны, то текущий регистр сдвигается, иначе – нет. На каждом такте всегда сдвигаются два или три регистра.

Подготовка начального состояния кадра состоит из трех программных циклов. В первом и втором циклах начальное заполнение регистров и номер кадра суммируются по модулю два с младшими битами всех регистров. Третий цикл состоит из 100 тактов, в которых регистры сдвигаются под управлением мажоритарного элемента.

Когда все регистры проинициализированы (находятся в начальном состоянии кадра) система готова к генерации бит псевдослучайной последовательности, необходимых для шифрования абонентской информации. На этом работа блока начального заполнения заканчивается, а дальнейшие операции над данными происходят в блоках внутренней шифрования и управления.

Дата добавления: 2015-07-19