رمز دنباله‌ای

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
مولد دنباله کلید اجرایی در A۵/۱ که برای امنیت گوشی‌های تلفن همراه به کار می‌رود..

در رمزنگاری، رمز دنباله‌ای یک رمز متقارن است که در آن هر رقم دنباله کلید اجرایی که توسط مولد رمز دنبال‌های تولید شده است، با رقم متناظر در متن اصلی، XOR می‌شود و رقم متناظر متن رمزی را تولید می‌کند. رمزهای دنباله‌ای مزیت‌های گوناگونی دارند که آن‌ها را برای کاربردهای گوناگون مناسب می‌سازد. آن‌ها معمولا نسبت به رمز قالبی سریع‌تر هستند و پیچیدگی سخت افزاری کمتری دارند.

رمز یکبار مصرف[ویرایش]

رمزهای دنباله‌ای می‌توانند به عنوان تقریبی از رمز یکبار مصرف و یا رمز ورنام تلقی شوند. رمز یکبار مصرف از یک دنباله کلید اجرایی استفاده می‌کند که ارقام آن کاملا تصادفی هستند. ارقام دنباله کلید اجرایی با ارقام متن اصلی نظیر به نظیر ترکیب می‌شوند و متن رمز شده را تولید می‌کنند. این سیستم امنیت کامل دارد. اگر چه طول دنباله کلید اجرایی باید حداقل به اندازه طول متن اصلی باشد و همچنین کاملا به تصادف انتخاب شده باشد. یک رمز دنباله‌ای از دنباله کلید اجرایی کوتاه‌تر و مناسب‌تری مانند دنباله کلید اجرایی ۱۲۸ بیتی استفاده می‌کند. این دنباله کلید به طور شبه تصادفی تولید می‌شود. البته یک رمز دنباله‌ای ممکن است ناامن باشد.

انواع رمزهای دنباله‌ای[ویرایش]

یک رمز دنباله‌ای عناصر دنباله کلید اجرایی را بر اساس یک حالت درونی تولید می‌کند. این حالت درونی به دو روش به روز می‌شود:

رمزهای دنباله‌ای هماهنگ[ویرایش]

در یک رمز دنباله‌ای هماهنگ یک دنباله از ارقام شبه تصادفی مستقل از پیامه‌ای متن اصلی و متن رمزشده تولید می‌شود و سپس با متن اصلی (برای رمز کردن) ویا با متن رمزشده (برای رمزگشایی) ترکیب می‌شود. به طور معمول ارقام تولید شده بیت هستند و عمل ترکیب کردن نیز XOR می‌باشد.

رمزهای دنباله‌ای ناهماهنگ[ویرایش]

رمزهای دنباله‌ای هماهنگ از N رقم قبلی متن رمزشده برای محاسبه دنباله کلید اجرایی استفاده می‌کنند که ایده آن‌ها در سال ۱۹۴۶ ارایه شده است. مثالی از رمزهای دنباله‌ای ناهماهنگ، رمز قالبی در مد CFB است.

رمزهای دنباله‌ای مبتنی بر ثبات خطی[ویرایش]

رمزهای دنباله‌ای دودویی غالبا با استفاده از ثبات خطی طراحی می‌شوند زیرا آن‌ها به آسانی می‌توانند در سخت افزارها اجرا شوند. استفاده از ثبات‌های خطی به تنهایی امنیت بالایی را تامین نمی‌کنند. طراحی‌های متنوعی برای بالا بردن امنیت آن‌ها به کار می‌روند.

ترکیب توابع به طور غیرخطی[ویرایش]

چون ثبات‌های خطی اساسا خطی هستند، یک روش برای بهبود امنیت آن‌ها استفاده از خروجی چند ثبات خطی موازی به عنوان ورودی یک تابع بولی غیرخطی و تشکیل یک مولد ترکیبی است. از اهداف چنین توابع ترکیبی، تضمین امنیت طرح‌های حاصله مثلا به منظور پیشگیری از حملات ارتباطی است.

مولد فیلتری[ویرایش]

یک مولد فیلتری یک مولد دنباله کلید اجرای برای کاربردهای رمزهای دنباله‌ای است و شامل یک ثبات خطی است که توسط یک تابع غیرخطی فیلتر شده است. به عبارت دقیقتر دنباله خروجی یک مولد فیلتری متناظر است با خروجی یک تابع غیرخطی به طوری که ورودی این تابع از برخی خانه‌های ثبات خطی گرفته شده است. برای آنکه دنباله کلید اجرایی ویژگی‌های آماری خوبی داشته باشد، تابع فیلتر باید متوازن باشد (خروجی آن توزیع یکنواخت داشته باشد) و همچنین چندجمله‌ای فیدبک ثبات خطی باید چندجمله‌ای اولیه باشد.

منابع[ویرایش]

  • http://en.wikipedia.org/wiki/Stream_cipher ویکی‌پدیای انگلیسی]
  • J.Dj. Golic. On the security of nonlinear filter generators. In Fast Software Encryption 1996, Lecture Notes in Computer Science number 1039, pages 173-۱۸۸. Springer-Verlag, 1996.