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La Sécurité du GSM
Préparé parNOUAR Chokri
Sous la direction du Pr : A.ASIMI
Des journées Scientifiques « la sécurité des systèmes informatiques »
Le 27 Mars 2013
Master Mathématiques et Statistiques Option : Sécurité et Cryptographie
Informatique
Université Mohamed V Faculté des sciences Rabat - Agdal
Plan
Le Réseau Mobile
La Sécurité du GSM
Attaques
Proposition des Solutions
Le Réseau Mobile
Historique
1973 le première appel téléphonique a été réalisé: AMPS, TACS, ETACS.
1991 la naissance de 2G: GSM, GPRS, EDGE. 2000 la naissance de 3G: UMTS, HSDPA / HSUPA,
LTE
Le Réseau GSM
Au Maroc
Une enquête a été réalisée de Janvier à Mars 2012 par
l’ANRT (Agence nationalede réglementation des télécommunications) sur l'utilisation de 3G au Maroc
La Sécurité du GSM
L’Authentification Authentifier chaque abonné avant de lui autoriser
l’accès à un service,
La Confidentialité Chiffrement et déchiffrement des données de
chaque abonné, l’échange confidentielle des données
La Sécurité du GSM
L’Authentification
- IMSI, Ki 128bits- A3, A8
- IMSI, Ki- A3, A8
L’Opérateur (Serveur)
La carte SIM (Client)
A3
RAND 128bits
RANDKi
SRES-1 32bits
A3
RANDKi
SRES-1 32bits
SRES= ou ≠SRES-1
La Sécurité du GSM
La Confidentialité
- IMSI, Ki- A3, A8
- IMEI
Téléphone Portable (MS)
La carte SIM
A8
RANDKi A5Kc 64bits
Donnée chiffré ⊕
FrameKc 64bits
N° de Frame 22bits
La Sécurité du GSM
Famille de A5
A5/0 c’est l’identité « ne chiffre rien » A5/1 est un algorithme par flux « fort » A5/2 est un algorithme par flux « faible » A5/3 est un algorithme par bloc
La Sécurité du GSM
Description de A5/1 initialisation
1. Soit R1=R2=R3=0.
2. Pour i=0 à 63 R1[0] ← R1[0] ⊕ Kc [i];
R2[0] ← R2[0] ⊕ Kc [i]; R3[0] ← R3[0] ⊕ Kc [i];
Décalage des registres
3. Pour i=0 à 21 R1[0]←F[i]⊕A[i];
R2[0]←F[i]⊕A[i];R3[0]←F[i]⊕A[i];
La Sécurité du GSM
Description de A5/1 Génération des suites
4. Pour i=0 à 99 R1[i] ← f[i];
R2[i] ← f[i]; R3[i] ← f[i];
3. Pour i=0 à 227 Maj (8,10,10) R1[i]←A[i]; Si R1[8] = Maj;
R2[i]←A[i]; Si R2[10] = Maj;R3[i]←A[i]; Si R3[10] = Maj;
La Sécurité du GSM
Description de A5/3
KLi,1, KLi2, KOi,1, KOi,2, KOi,3, KIi,1, KIi,2, KIi,3
La Sécurité du GSM
La régénération des sous clés de A5/3
K = K1∥K2∥K3∥K4∥K5∥K6∥K7∥K8
C = 0123∥4567∥89AB∥CDEF∥FDEC∥BA98∥7654∥3210
K’i = Ki ⊕ Ci
La Sécurité du GSM
La fonction FL
KLi,1 = RotG(Ki,1);
KLi,2 = K’i;
La Sécurité du GSM
La fonction FO
KOi,1 = RotG(Ki+1,5);
KOi,2 = RotG(Ki+5,8);
KOi,3 = RotG(Ki+6,13);
KIi,1 = K’i+4;
KIi,2 = K’i+3;
KIi,3 = K’i+7;
La Sécurité du GSM
La fonction FI
Les boîtes de substitution (S-boxes) S7 et S9
KIi,j,1 = 7bits de Ki,j;
KIi,j,2 = 9bits de Ki,j;
Des Attaques
En 1997, La première attaque sur A5/1 de Golic
En 2000, Alex Biryukov, Adi Shamir et David Wagner montrent que A5/1 peut être cryptanalysé en temps réel
En 2000 Eli Biham et Orr Dunkelman avec l’obligation de posséder 220 bits de données en clair,
Des Attaques
En 2003, Ekdahl et Johannson présentent une attaque sur l'initialisation de A5/1 avec l’obligation de posséder 5min en clair
En 2004, Maximov et son équipe améliorent cette dernière avec 1 minute
En 2010 la technique de Krasten Nohl permettrait d'écouter facilement les conversations cryptées en A5/1
Changement Changement de l’algorithme A5/1 par A5/3
Modification L’amélioration de l’algorithme A5/1 par la modification
Conception Conception de nouveau algorithme implémenté sur les
Smartphone
Des Solutions
Des Solutions
Comparaison A5/1 VS A5/3
Chiffrement symétrique Chiffrement symètrique Chiffrement a flux chiffrement par bloc Clé de 86bits Clé de taille 128bits Basée sur LFSR Basée sur Feistel
Fin
Merci de votre attention
