Kasumi, UMTS, GSM, GPRS gibi mobil sistemde kullanılan bir blok şifrelemedir. Bir telefon konsorsyumu ve mobil dünyaya yön veren bir grup projesi olan 3GPP için tasarlanmıştır. KASUMI adını orijinal Japoncadaki pus anlamına gelen kelimeden alır. UMTS yani 3G sistemlerde bütünlük ve gizlilik için kullanılır. GSM'de A5/3 anahtar dizisi oluşturmak için, GRPS’de ise GEA3 anahtar dizisi oluşturmak için kullanılır.
Mitsuru Matsui, lineer ve diferansiyel kriptanalizin her ikisine de karşı güvenilirliği tam olan MISTY1 adında bir blok şifreleme algoritmasını tasarlamıştır. MISTY1, 128 bit anahtar uzunluğu ve 64 bit data bloğunda işlem yapan bir blok şifreleme işlemidir. Güvenilirliği oldukça yüksek bir algoritmadır. Bu sebepten dolayı Avrupa İletişim Şirketlerinin tüm üyeleri bir karar alarak MISTY1 yapısının 3G nesil haberleşme sisteminde büyük ölçüde güvenlik sağlayacaklarını ortaya çıkarmışlardır. Bu sebeple MISTY1’in değiştirilmiş versiyonu olarak KASUMI algoritması ortaya çıkarılmıştır. KASUMI, 8 döngülü bir Feistel şifrelemedir. 128 bitlik K anahtarını kullanarak 64 bit girişten 64 bit çıkış üretir.
KASUMI algoritması FL, FO, FI olarak adlandırılan alt fonksiyonlar içerir. Bunlarla ilişki olan alt anahtarlar ise sırasıyla KL, KO, KI ‘dır. Alt anahtar değerler şu şekilde elde edilir: KASUMI 128 bitlik K anahtarına sahiptir. Her bir KASUMI döngüsü bu K’dan elde edilen 128 bit yeni anahtar değerini kullanır. Döngü anahtarlarından önce 16 bitlik Kj ve Kj’ (j=1 to 8) dizileri elde edilip hesaplanır. 128 bit anahtar 16 bitlik 8 alt değere bölünür. K1,….K8
Bu durumda K = K1 || K2 || K3 || K4 || K5 || K6 || K7 || K8
Kj’ dizisi Kj den elde edilir. Her bir j integer değeri için 1≤j≤8 Kj’ = Kj XOR Cj ifadesi ile elde edilir. Kj’ = Kj XOR Cj ifadesi ile elde edilir.
Alt Anahtarlar | i.Döngü çıkışı | Ci Değerleri |
---|---|---|
KLi1, KLi2 | Ki <<< 1, Ki+2 (mod 8) | C1 0x0123, C2 0x4567 |
KOi1, KOi2, KOi3 | Ki+1 (mod 8) <<< 5, Ki+5 (mod 8) <<< 8, Ki+6 (mod 8) <<< 13 | C3 0x89AB, C4 0xCDEF, C5 0xFEDC |
KIi1, KIi2, KIi3 | Ki+4 (mod 8), Ki+3 (mod 8), Ki+7 (mod 8) | C6 0xAB98C7, C7 0x7654, C8 0x3210 |
Fi fonksiyonu 64 bit I giriş değerini, RKi döngü anahtarı (döngü anahtarı KLi, KOi ve KIi üçlü anahtar grubu olarak) kontrollüğünün altında 64 bitlik O çıkış değerine dönüştürür. Fonksiyon yapı olarak iki alt fonksiyondan elde edilir. FL ve FO fonksiyonları KLi (FL ile kullanılan) ve KOi-KIi (FO ile kullanılan) alt anahtar ile birleştirilmiştir. Fi fonksiyonu tek ve çift döngülere bağlı olarak iki biçimde oluşturulmuştur.
1,3,5 ve 7 döngü sayıları için; fi(I,RKi)=FO(FL(I,KLi),KOi,KIi) 2,4,6 ve 8 döngü sayıları için; fi(I,RKi)=FL(FO(I,KOi,KIi),KLi)
Konuşma esnasında 64 bitlik uygun verilerin, oturum anahtarı ile KASUMI algoritmasına girmesi ile 64 bitlik şifreli veri elde edilmiş olur. UMTS sisteminde ses ve verilerin şifrelenmesi bu şekilde gerçekleşir.
Zaafiyet
KASUMI algoritması donanımsal uygulamalarla veya karakteristik özelliğinden dolayı zaafiyetlerin kullanılmasına müsaittir. Bunlar:
- Donanımsal uygulamar basit anahtar yapısı kolaydır.
- Sbox ‘lar az miktarda kombinasyonel mantık içererek uygulanır.
- FI fonksiyonu içerisinde S7-Box ve S9-Box işlemleri paraleleştirilebilir.
- FIi1 ve FIi2 işlemleri paralelleştirilebilir
Saldırı
KASUMI algoritması 8 döngülü olmasına rağmen kriptanaliz çalışmalarında henüz 5 döngüde bir sonuç bulunabilmiştir. Ancak 2010 yılında Orr Dunkelman, Nathan Keller ve Adi Shamir kripto analiz sonucu ortaya çıkan WEP’deki gibi bir sorun olan “related key attack” ile kırıldığını gösteren bir yayın çıkardılar. Bu ataktan korunma yöntemi olarak ise tasarımsal protokoller gerçekleştirilerek anahtar arasındaki ilişikinin basitliğinin yok edilmesi gerekir. 6 döngülü KASUMI’de single-key atağı gerçekleştirilebilmektedir. Hata üretimi gerçekleştirilen diferansiyel ataklarda mevcuttur.
Kaynakça
- ^ "Kasumi". 19 Kasım 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2015. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ "Related Attack". 17 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2015. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ "3GPP". 11 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2015. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ "MISTY 1". 2 Ocak 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2015. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ (PDF). 22 Ocak 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2015. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ "KASUMI Intro" (PDF). 22 Ocak 2015 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 22 Ocak 2015. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
() - ^ (PDF). 1 Temmuz 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2015. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
()
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Kasumi UMTS GSM GPRS gibi mobil sistemde kullanilan bir blok sifrelemedir Bir telefon konsorsyumu ve mobil dunyaya yon veren bir grup projesi olan 3GPP icin tasarlanmistir KASUMI adini orijinal Japoncadaki pus anlamina gelen kelimeden alir UMTS yani 3G sistemlerde butunluk ve gizlilik icin kullanilir GSM de A5 3 anahtar dizisi olusturmak icin GRPS de ise GEA3 anahtar dizisi olusturmak icin kullanilir Mitsuru Matsui lineer ve diferansiyel kriptanalizin her ikisine de karsi guvenilirligi tam olan MISTY1 adinda bir blok sifreleme algoritmasini tasarlamistir MISTY1 128 bit anahtar uzunlugu ve 64 bit data blogunda islem yapan bir blok sifreleme islemidir Guvenilirligi oldukca yuksek bir algoritmadir Bu sebepten dolayi Avrupa Iletisim Sirketlerinin tum uyeleri bir karar alarak MISTY1 yapisinin 3G nesil haberlesme sisteminde buyuk olcude guvenlik saglayacaklarini ortaya cikarmislardir Bu sebeple MISTY1 in degistirilmis versiyonu olarak KASUMI algoritmasi ortaya cikarilmistir KASUMI 8 dongulu bir Feistel sifrelemedir 128 bitlik K anahtarini kullanarak 64 bit giristen 64 bit cikis uretir KASUMI algoritmasi FL FO FI olarak adlandirilan alt fonksiyonlar icerir Bunlarla iliski olan alt anahtarlar ise sirasiyla KL KO KI dir Alt anahtar degerler su sekilde elde edilir KASUMI 128 bitlik K anahtarina sahiptir Her bir KASUMI dongusu bu K dan elde edilen 128 bit yeni anahtar degerini kullanir Dongu anahtarlarindan once 16 bitlik Kj ve Kj j 1 to 8 dizileri elde edilip hesaplanir 128 bit anahtar 16 bitlik 8 alt degere bolunur K1 K8 Bu durumda K K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 Kj dizisi Kj den elde edilir Her bir j integer degeri icin 1 j 8 Kj Kj XOR Cj ifadesi ile elde edilir Kj Kj XOR Cj ifadesi ile elde edilir Alt Anahtarlar i Dongu cikisi Ci DegerleriKLi1 KLi2 Ki lt lt lt 1 Ki 2 mod 8 C1 0x0123 C2 0x4567KOi1 KOi2 KOi3 Ki 1 mod 8 lt lt lt 5 Ki 5 mod 8 lt lt lt 8 Ki 6 mod 8 lt lt lt 13 C3 0x89AB C4 0xCDEF C5 0xFEDCKIi1 KIi2 KIi3 Ki 4 mod 8 Ki 3 mod 8 Ki 7 mod 8 C6 0xAB98C7 C7 0x7654 C8 0x3210 Fi fonksiyonu 64 bit I giris degerini RKi dongu anahtari dongu anahtari KLi KOi ve KIi uclu anahtar grubu olarak kontrollugunun altinda 64 bitlik O cikis degerine donusturur Fonksiyon yapi olarak iki alt fonksiyondan elde edilir FL ve FO fonksiyonlari KLi FL ile kullanilan ve KOi KIi FO ile kullanilan alt anahtar ile birlestirilmistir Fi fonksiyonu tek ve cift dongulere bagli olarak iki bicimde olusturulmustur 1 3 5 ve 7 dongu sayilari icin fi I RKi FO FL I KLi KOi KIi 2 4 6 ve 8 dongu sayilari icin fi I RKi FL FO I KOi KIi KLi Konusma esnasinda 64 bitlik uygun verilerin oturum anahtari ile KASUMI algoritmasina girmesi ile 64 bitlik sifreli veri elde edilmis olur UMTS sisteminde ses ve verilerin sifrelenmesi bu sekilde gerceklesir Zaafiyet KASUMI algoritmasi donanimsal uygulamalarla veya karakteristik ozelliginden dolayi zaafiyetlerin kullanilmasina musaittir Bunlar Donanimsal uygulamar basit anahtar yapisi kolaydir Sbox lar az miktarda kombinasyonel mantik icererek uygulanir FI fonksiyonu icerisinde S7 Box ve S9 Box islemleri paralelestirilebilir FIi1 ve FIi2 islemleri paralellestirilebilirSaldiri KASUMI algoritmasi 8 dongulu olmasina ragmen kriptanaliz calismalarinda henuz 5 dongude bir sonuc bulunabilmistir Ancak 2010 yilinda Orr Dunkelman Nathan Keller ve Adi Shamir kripto analiz sonucu ortaya cikan WEP deki gibi bir sorun olan related key attack ile kirildigini gosteren bir yayin cikardilar Bu ataktan korunma yontemi olarak ise tasarimsal protokoller gerceklestirilerek anahtar arasindaki ilisikinin basitliginin yok edilmesi gerekir 6 dongulu KASUMI de single key atagi gerceklestirilebilmektedir Hata uretimi gerceklestirilen diferansiyel ataklarda mevcuttur Kaynakca Kasumi 19 Kasim 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 22 Ocak 2015 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim Related Attack 17 Aralik 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 22 Ocak 2015 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim 3GPP 11 Aralik 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 22 Ocak 2015 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim MISTY 1 2 Ocak 2016 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 22 Ocak 2015 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim PDF 22 Ocak 2015 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 22 Ocak 2015 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim KASUMI Intro PDF 22 Ocak 2015 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 22 Ocak 2015 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim PDF 1 Temmuz 2015 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi Erisim tarihi 22 Ocak 2015 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim