[發明專利]采用了增強變換的增強蜂窩消息加密算法的方法和裝置

無效

• 申請號: 98801064.X
• 申請日: 1998-07-29
• 公開（公告）號: CN1236516A
• 公開（公告）日: 1999-11-24
• 發明（設計）人: 馬克·H·伊特扎爾;羅伯特·J·弗蘭克;丹尼爾·N·希爾;羅伯特·J·邁克奈利斯;塞明·B·米茲克烏司基;羅伯特·J·蘭斯;R·代爾·施普
• 申請（專利權）人: 朗迅科技公司
• 主分類號: H04L9/06
• 分類號: H04L9/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 付建軍

發明領域

本發明一般涉及無線電話密碼術。特別地，本發明涉及一種不需大量額外系統資源的用于在無線電話系統中的快速和安全的加密的改進的安全密碼系統。

發明背景

無線電話為了下列一些目的而進行消息傳送，這些目的包括，例如，傳遞狀態信息，重新配置操作模式，處理呼叫終止，傳遞象用戶的電子序列號和電話號碼的系統和用戶數據，也傳遞由用戶發送的對話和其它數據。不象普通的有線電話中的中心服務臺經有線連到每一個用戶，從而確保了相當程度的不被非法個體(攻擊者)竊聽和串改的保護，無線電話服務臺(例如，基站)必須經由空中信號來發送和接收消息，而不管用戶的物理位置。由于基站必須能發送給和接收任何地方的用戶的消息，消息的處理整體上取決于從用戶設備接收和發送給用戶設備的信號。由于信號是經空中發送，它們可能被一個竊聽者或搗亂者用恰當的設備截獲。

如果信號以明語電文由無線電話發送，存在竊聽者截獲信號并使用它來假冒用戶或截獲由用戶發送的私人數據。這樣的私人數據可以包括對話的內容。私人數據也可能包括由用戶發送的非話音數據，例如，象經連到無線電話的調制解調器發送的計算機數據，也可能包括典型地通過按鍵方式發送的銀行帳戶或其它私人用戶信息。聽到對話或截獲非話音數據的竊聽者會獲得來自用戶的私人信息。未經加密的電話信號(象明語電文信號)的消息內容相對容易被一個經過恰當調整的接收機所截獲。

另外地，一個搗亂者能通過使用一個較大的發射功率，發送信號給基站來把自己插入到一個已建立的連接并假冒會話的一方。

在未把密碼術應用到由無線信號發送的消息上時，非法使用電話資源，竊聽消息和在對話期間假冒被叫方或呼叫方是可能的。這樣的非法截獲和/或竊聽實際上已被證實是一個嚴重的問題，并且是極不希望出現的。

把密碼術應用到無線電話應用中提供了對上述安全問題的一個解決方法，但是由于這些方法的計算密集(computationally-intensive)的本性，把標準的密碼術方法應用到無線電話中遇到了很大的困難。特別地，由于人們希望提供小的無線手機以及小尺寸的手機具有的處理功率小，這些方法的使用受到了限制。在典型的無線手機中提供的處理功率不足以處理通常已知的象DES(數據加密標準)的密碼算法的處理要求。在一個典型的無線電話系統中實現這樣一個通常已知的密碼算法將潛在地增加了處理信號(即加密和解密)所需的時間，從而引起了用戶不能接受的延遲。

用于無線電話的一個密碼系統在Reeds?U.S.專利5,159,634(“Reeds”)中公布，在這里由參考所包含。Reed描述了一個已知為CMEA(“蜂窩消息加密算法”)處理的一種密碼術處理。CMEA操作的中心是tbox函數，這是一種使用已知的表格和密匙的從八比特組到另外一個八比特組的一對一映射。以一種初始索引開始，在多次迭代中，密匙資料與表格資料合并來實行映射。tbox函數可以作為函數調用或作為一個靜態駐留內存的tbox表來實現。當以后一種方式實現時，tbox表的目的是對于一個給定的安全級，允許非常快速的加密。

存在對CMEA處理的改進，公布在我們的專利申請序列號09/059,107，題目為“用于蜂窩電話消息的改進的安全性的多次迭代CMEA加密和解密的方法和裝置”，公布于1998/4/13，和我們的專利申請序列號09/059,116，題目為“用于無線電話消息的改進的安全性的把密匙擴展為一個查表的增強的安全性的方法和裝置”，發布于1998/4/13。這些改進為CMEA處理提供了顯著的增強的安全性。然而，附加的增強能提供進一步增加的安全性。

已有技術的CMEA過程將如下面詳細描述的得到明顯改進。這些改進提供了非常有利的附加程度的安全性。Reeds的密碼術處理可以通過變更和簡化得以提高。不僅Reeds的原始處理，還是在上下文中被稱為改進型CMEA的變更和簡化的處理，能被用在包括被集合地稱為ECMEA(增強的CMEA)的進一步改進的改進的過程中。

技術方案