KASUMI

KASUMI, auch A5/3 genannt, ist eine Blockchiffre, die verwendet wird um die Kommunikation in UMTS-Mobilfunknetzen zu verschlüsseln. In UMTS-Netzwerken wird KASUMI in den Algorithmen, die Vertraulichkeit (f8) und Integrität (f9) sicherstellen, genutzt. KASUMI ist eine Modifikation der MISTY-1 Stromchiffre. Die Entwickler von KASUMI haben MISTY-1 schneller und hardwarefreundlicher gemacht. Dazu wurde die Schlüsselverwaltung vereinfacht und einige interne Parameter geändert. Dies führt dazu, dass Kasumi anfällig für related-key attacks ist ^[1].

Kryptoanalyse

2001 wurde eine impossible differential Attacke gegen sechs Runden der KASUMI Chiffre von Ulrich Kühn präsentiert^[2].

2003 präsentierten Elad Barkan, Eli Biham und Nathan Keller einen Man-in-the-middle-Angriff gegen GSM, der es ermöglicht, den A5/3-Verschlüsselungsalgorithmus zu umgehen. Dieser Angriff ist ein Angriff gegen das Protokoll, das in GSM genutzt wird und kein Angriff gegen KASUMI^[3]. Eine komplette Version wurde im Jahr 2006 veröffentlicht^[4].

2005 wurde eine related-key-rectangle (boomerang) Attacke gegen KASUMI präsentiert, welche alle 8 Runden schneller knackt als die Brute-Force-Methode. Diese Attacke erfordert 2^54.6 Klartexte, wobei jeder von einem von vier related-keys verschlüsselt sein muss. Diese Attacke hat eine Zeitkomplexität von 2^76.1 KASUMI Verschlüsselungen. Die Attacke ist unpraktisch, invalidiert aber die Aussagen, die die 3GPP Experten hinsichtlich der Sicherheit von KASUMI gemacht haben^[5].

2010 wurde eine wesentlich praktischere Attacke von Orr Dunkelman, Nathan Keller und Adi Shamir präsentiert, die es einem Angreifer ermöglicht, den kompletten Schlüssel zu extrahieren^[1].

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Orr Dunkelman, Nathan Keller, Adi Shamir: A Practical-Time Attack on the A5/3 Cryptosystem Used in Third Generation GSM Telephony
2. ↑ Ulrich Kühn: Cryptanalysis of Reduced Round MISTY, EUROCRYPT 2001
3. ↑ Elad Barkan, Eli Biham, Nathan Keller: Instant Ciphertext-Only Cryptanalysis of GSM Encrypted Communication, CRYPTO 2003
4. ↑ Elad Barkan, Eli Biham, Nathan Keller: Instant Ciphertext-Only Cryptanalysis of GSM Encrypted Communication (komplette Version)
5. ↑ Eli Biham, Orr Dunkelman, Nathan Keller: A Related-Key Rectangle Attack on the Full KASUMI, ASIACRYPT 2005