KASUMI算法的研究与VC实现

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摘要
随着通信技术的高速发展，第三代移动通信系统（3G）将成为人们生活中重要的通信方式，3G系统中业务信息的安全性以及网络资源使用的安全性将越来越重要。为了对3G系统提供安全性，3G的国际组织3GPP（3rd Generation Partnership Project）在3G的安全结构中定义了两个标准化的核心算法f8和f9。f8算法是加密算法，f9是完整性算法，这两个算法都是基于KASUMI算法的。KASUMI算法是基于日本三菱公司的分组密码MISTY1算法，是它的改进版本，它是一种分组加密算法。
本文主要研究的是第三代移动通信技术中的一种核心加密算法：KASUMI算法；详尽介绍KASUMI算法的原理、组成部分以及怎样在VC中实现。

关键字：KASUMI算法；3G；安全性；Feistel
The Research and Implementation of Kasumi Algorithm
with VC

Abstract
As the development of communication technology is arriving at a bewildering rate, the third generation of mobile telecommunication system (3G) is doomed to dominate our way of that. Meanwhile, how to maintain the security of operating information and network resources will be playing an ever-increasing role. In order to provide 3G with steady security, its international organization 3GPP （3rd Generation Partnership Project）has defined two standardized key arithmetic: f8 and f9. The arithmetic f8 belongs to encrypted one, while f9 has kept its integrality. But they are both based on the arithmetic of KASUMI.
The article is mainly focusing on the arithmetic of KASUMI, which is the key to the encrypted third generation of mobile telecommunication. And it sheds light on the theory, composition as well as how it can be carried out in VC in detail.

Key words：KASUMI;3G;Security;Feistel

目   录

1 引言 1
2 KASUMI算法概述 1
2.1 KASUMI算法的总体结构 1
2.2 KASUMI算法的组成函数 2
2.2.1 f函数 2
2.2.2 FI函数 3
2.2.3 FO函数 3
2.2.4 FL函数 4
2.2.5 S-box 4
2.3 KAUSMI算法的密钥生成 5
2.4 KAUSMI算法的安全性 6
3 KASUMI算法流程 7
3.1 密钥产生 8
3.2 FI函数 9
3.3 FO函数 10
3.4 FL函数 11
4 系统设计 12
4.1 KASUMI算法程序实现 12
4.1.1 KASUMI算法程序实现的加密解决方案 12
4.1.2 KASUMI算法程序实现的解密解决方案 13
4.2 人机界面设计 13
5 关键代码分析 15
5.1 FI函数的程序实现 15
5.2 FO函数的程序实现 16
5.3 FL函数的程序实现 17
5.4 密钥产生程序实现 17
5.5 f函数的程序实现(加密时的函数) 18
5.6 f函数的程序实现(解密时的函数) 19
6 软件整体测试与系统缺陷 20
6.1 软件测试环境配置 20
6.2 软件测试界面介绍 20
6.3 软件测试结果 21
6.3.1 软件的加密速度 22
6.3.2 KASUMI算法加密/解密案例 23
6.4 系统缺陷 23
结    论 24
参考文献 24
致    谢 25
声    明 26

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