【正文】 分以及怎樣在 VC 中實(shí)現(xiàn)。 f8算法是加密算法， f9 是完整性算法，這兩個(gè)算法都是基于 KASUMI 算法的。 畢業(yè)設(shè)計(jì) ( 論文 ) KASUMI 算法的研究與 VC 實(shí)現(xiàn) 論文作者姓名： 申請(qǐng)學(xué)位專業(yè)： 申請(qǐng)學(xué)位類別： 指導(dǎo)教師姓名（職稱）： 論文提交日期： KASUMI 算法的研究與 VC 實(shí)現(xiàn) 摘要 隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（ 3G）將成為人們生活中重要的通信方式， 3G 系統(tǒng)中業(yè)務(wù)信息的安全性以及網(wǎng)絡(luò)資源使用的安全性將越來(lái)越重要。為了對(duì) 3G 系統(tǒng)提供安全性， 3G 的國(guó)際組織 3GPP（ 3rd Generation Partnership Project）在 3G 的安全結(jié)構(gòu)中定義了兩個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)化的核心算法 f8 和f9。KASUMI 算法是基于日本三菱公司的分組密碼 MISTY1 算法，是它的改進(jìn)版本，它是一種分組加密算法 。 關(guān)鍵字： KASUMI 算法； 3G； 安全性 ； Feistel The Research and Implementation of Kasumi Algorithm with VC Abstract As the development of munication technology is arriving at a bewildering rate, the third generation of mobile telemunication system (3G) is doomed to dominate our way of that. Meanwhile, how to maintain the security of operating information and work resources will be playing an everincreasing role. In order to provide 3G with steady security, its international anization 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 telemunication. And it sheds light on the theory, position as well as how it can be carried out in VC in detail. Key words： KASUMI。Security。為了對(duì) 3G 系統(tǒng)提供安全性， 3G 的國(guó)際組織 3GPP（ 3rd Generation Partnership Project）在 3G 的安全結(jié)構(gòu)中定義了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的核心算法 f8 和f9。KASUMI 算法是基于日本三菱公司的分組密碼 MISY1 算法，是它的改進(jìn)版本，它是一種分組加密算法。 KASUMI 算法的實(shí)現(xiàn)是 在 Microsoft Visual C++ 環(huán)境下 實(shí)現(xiàn)的，但是源代碼確實(shí)利用 C語(yǔ)言編寫(xiě)的 ，因?yàn)?C 語(yǔ)言編寫(xiě)的程序比 C++編寫(xiě)的程序普遍效率要高。 （ 2） 此軟件只是為了驗(yàn)證 KASUMI 算法的正確性，所以在輸入的時(shí)候可以隨機(jī)輸入，以方便快速驗(yàn)證。 2 KASUMI 算法 概述 KASUMI 算法的總體結(jié)構(gòu) KASUMI 算法是一個(gè) Feistel 結(jié)構(gòu)的分組加密算法，密鑰長(zhǎng)度為 128 比特，對(duì)一個(gè) 64 比特的輸入分組進(jìn)行八輪的迭代運(yùn)算，產(chǎn)生長(zhǎng)度為 64比特的輸出。函數(shù) F0 由一個(gè)輸入輸出為 16比特的非線性混合函數(shù) FI進(jìn)行 3輪重復(fù)運(yùn)算而構(gòu)成。 KASUMI 算法對(duì) 64 比特的分組應(yīng)用 128 比特的密鑰進(jìn)行加密，生成 64 比特的輸出，具體實(shí)現(xiàn)如下：輸入數(shù)據(jù) Indata 被分為 32 比特的左右兩部分 L0和 R0,即 Indata= L0||R0 對(duì)整數(shù) i， 1 =i = 8 定義 Ri=Li1 Li=Ri1 fi(Li1,RKi) 即每輪 KASUMI 算 法的操作： 將第 i1 輪的輸出的 左半部 Li1作為第 i輪的右半部 Ri。（ RKi為第 i 輪的子密鑰） 經(jīng)過(guò) 8輪的迭代后，得到 64 比特的輸出（ L8||R8） ，如圖： 所示。而輪密鑰由三個(gè)子密鑰（ KLi,KOi,KIi）組成。 輪函數(shù) fi在不同的奇偶輪有不同的表達(dá)形式： 對(duì)于 1， 3， 5， 7輪： fi（ Indata， RKi） = FO(FL(Indata,KLi),KOi， KIi) 對(duì)于 2， 4， 6， 8輪： fi（ Indata， Ki） = FL(FO(Indata， KOi,KIi),KLi) 這里 KOi, KIi , KLi 是子密鑰，是由 key schedule 產(chǎn)生的。 CF ig. 1 : KA S UM IF O1F L 1F O3F L 3F O5F L 5F O7F L 7F O2 F L 2F O4 F L 4F O6 F L 6F O8 F L 8KL1KO1, KI1F I i1KIi ,1KOi ,1F I i2KIi ,2KOi ,2F I i3KIi ,3KOi ,3S9S9z e r o e xte ndz e r o e xte ndtr un c a teKIi ,j ,1KIi ,j ,232 326416 1632 169 7F : F O F un c ti on F : F I F un c ti onF : F L F un c ti onbitwis e AND ope r a t i onbitwis e O R o pe r a ti onon e b it le f t r ota ti on3216 16KLi ,1KLi ,2KL6KL8KL7KL2KL5KL4KL3KO2, KI2KO3, KI3KO4, KI4KO5, KI5KO6, KI6KO7, KI7KO8, KI8tr un c a teS7S7L0L8R0R8 CF ig. 1 : KA S UM IF O1F L 1F O3F L 3F O5F L 5F O7F L 7F O2 F L 2F O4 F L 4F O6 F L 6F O8 F L 8KL1KO1, KI1F I i1KIi ,1KOi ,1F I i2KIi ,2KOi ,2F I i3KIi ,3KOi ,3S9S9z e r o e xte ndz e r o e xte ndtr un c a teKIi ,j ,1KIi ,j ,232 326416 1632 169 7F : F O F un c ti on F : F I F un c ti onF : F L F un c ti onbitwis e AND ope r a t i onbitwis e O R o pe r a ti onon e b it le f t r ota ti on3216 16KLi ,1KLi ,2KL6KL8KL7KL2KL5KL4KL3KO2, KI2KO3, KI3KO4, KI4KO5, KI5KO6, KI6KO7, KI7KO8, KI8tr un c a teS7S7L0L8R0R8 圖 21 f函數(shù) 圖 22 FI函數(shù) 第 3 頁(yè) 共 26頁(yè) CF ig. 1 : KA S UM IF O1F L 1F O3F L 3F O5F L 5F O7F L 7F O2 F L 2F O4 F L 4F O6 F L 6F O8 F L 8KL1KO1, KI1F I i1 KI i ,1KOi ,1F I i2 KI i ,2KOi ,2F I i3 KI i ,3KOi ,3S9S9z e r o e xte ndz e r o e xte ndtr un c a teKIi ,j ,1KIi ,j ,232 326416 1632 169 7F : F O F un c ti on F : F I F un c ti onF : F L F un c ti onbitwis e AND ope r a t i onbitwis e O R o pe r a ti onon e b it le f t r ota ti on3216 16KLi ,1KLi ,2KL6KL8KL7KL2KL5KL4KL3KO2, KI2KO3, KI3KO4, KI4KO5, KI5KO6, KI6KO7, KI7KO8, KI8tr un c a teS7S7L0L8R0R8 CF ig. 1 : KA S UM IF O1F L 1F O3F L 3F O5F 5F O7F L 7F O2 F L 2F O4 F L 4F O6 F L 6F O8 F L 8KL1KO1, KI1F Ii1KIi,1KOi,1F Ii2KIi,2KOi,2F Ii3KIi,3KOi,3S9S9z e ro e xte ndz e ro e xte ndtr un c a teKIi,j ,1KIi,j ,232 326416 1632 169 7F : F O F un c ti on F : F I F un c ti onF : F L F un c ti onbitwis e AND ope ra tionbitwis e O R o pe ra ti onon e b it le ft r ota ti on3216 16KLi,1KLi,2KL6KL8KL7KL2KL5KL4KL3KO2, KI2KO3, KI3KO4, KI4KO5, KI5KO6, KI6KO7, KI7KO8, KI8tr un c a teS7S7L0L8R0R8 圖 23 FL函數(shù) 圖 24 FO函數(shù) FI 函數(shù) 函數(shù) FI 由 16 比特的輸入數(shù)據(jù) I 和 16 比特的子密鑰 KIi,j構(gòu)成。 同樣地密鑰 KIi,j 也被分為 7 比特的 KIi,j,1 和 9 比特的 KIi,j,2 兩部分，即KIi,j=KIi,j,1||KIi,j,2。函數(shù)中使用了兩個(gè)輔助函數(shù) ZE（）和 TR（）。 TR（ x）表示 9比特的數(shù)據(jù) x的頭部（最左邊）刪除兩個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，將 9比特轉(zhuǎn)換為 7比特。 FO 函數(shù) 輸入函數(shù)由 32 比特的輸入數(shù)據(jù) Indata 和兩組分別為 48 比特的子密鑰： KOi和 KIi構(gòu)成。 48 比 第 4 頁(yè) 共 26頁(yè) 特的子密鑰被分為三組 16 比 特 的 子 密 鑰 ： KOi=KOi,1||KOi,2||KOi,3 和KIi=KIi,1||KIi,2||KIi,3 對(duì)于整數(shù)