[发明专利]一种基于128-EIA3的完整性保护增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种4G无线接口安全的标准密码算法，，具体地说，涉及的是一种基于128-EIA3的完整性保护增强方法。

背景技术

祖冲之密码算法（ZUC）由中国科学院数据保护和通信安全研究中心（DACAS）研制。LTE算法的核心是一种称为ZUC的流密码；由ZUC定义的LTE加密算法，称为128-EEA3；由ZUC定义的LTE完整性保护算法，称为128-EIA3；目前这3种算法已成为国内TD-LTE行业标准，经中国通信标准化协会和工业和信息化部电信研究院推荐给第三代合作伙伴计划3GPP国际标准组织，并在2011年9日本福岗召开的3GPP第53次系统架构组（SA）会议上被3GPP批准成为LTE系统中的安全算法标准。这是我国商用密码算法首次走出国门参与国际标准竞争的里程碑。在3GPP国际标准上，它是继SNOW3G（EEA1/EIA1）和AES（EEA2/EIA2）之后的第三个加密算法和完整性保护算法标准。

128-EIA3已于2012年8月21日中华人民共和国行业标准备案公告，行业标准为《GM/T0001.3-2012祖冲之序列密码算法第3部分：基于祖冲之算法的完整性算法》。第27次全国计算机安全学术交流会论文集2012年08期《祖冲之序列密码算法IP核的设计与实现》中记录的128-EIA3的算法解释为：128-EIA3采用的是通用Hash算法原则生成MAC值，输入原始消息在216比特以内，最后产生32比特的输出作为结果。

假设ZUC（祖冲之序列密码算法）生成了长度为L=[LENGTH/32]+2个字的密钥流，将其用比特串表示为z[0],z[l],…,Z[32x L-l],Z[0]为密钥流第一个字的最高有效位。T定义为32比特，初始化为T=0；M为输入原始消息比特串，M[i]代表原始消息的第i比特信息；Zi为32比特，Zi=z[i]||z[i+l]…||Z[i+31]。

迭代步骤如下：

l)For i=0,1,2…LENGTH–1

2){If M[i]=1

3)thenT=T⊕Zi]]>}

4)T=T⊕ZLENGTH-1]]>

5)MAC=T⊕Z32×(L-1)]]>

对于每次输入的原始消息M，如果第i比特是1，则T将会赋值为其中Zi为ZUC输出流密码的从第i位开始的一个字(32比特)。FOR循环结束后，将计算结果异或上填充比特对应的一组流密码，最后将该结果再与下一时钟周期新生成的流密码进行异或，将结果作为输出MAC值。