第四代无线通信系统(4G)已逐渐崭露头角。这种无线通信技术通常被称为“长期演进技术”(LTE)以及新一代的IEEE 802.16m(Wi-MAX)。为了保障第四代无线通信系统的正常运转并且防止误操作,安全技术已成为4G系统中不可或缺的部分。由于复杂的算法结构,目前用于3GPP 中的机密性与数据完整性算法在带宽利用率、吞吐率、处理速度、存储空间以能量消耗方面的效率比较低。更为重要的一点在于3GPP 中密码算法在安全性方面较难给出量化的分析。
滑铁卢大学的研究人员开发了一种新的轻量级的流密码算法WG-16。在流密码算法WG-16 的设计过程中,研究人员同时考虑了高效的软件以及硬件实现并将资源受限的手机列为主要的应用目标。流密码算法WG-16 的设计基于著名的Welch-Gong (WG) 变换。这种变换在数学上能够保证生成的密钥流具有理想的二值自相关性、平衡性、长周期性、理想的元组分布以及高的线性复杂度。这些好的安全性质克服了3GPP 中密码算法的弊端,从而增强了人们对流密码算法WG-16安全性的信心。
流密码算法WG-16 的最初开发主要集中在获得好的随机性性质,这些性质是保证算法安全的先决条件。近期,针对各种低能耗以及低成本的嵌入式平台,研究人员已经选取了适合软件以及硬件实现的好的算法参数。除此之外,研究人员正在开发并且分析一套基于流密码算法WG-16 的安全协议。这套安全协议将被无缝地集成入第四代无线通信系统的架构中。
其技术优势是:
1.市场上唯一一个其安全性基于严格的数学证明的安全系统;
2.适合各种软件和硬件平台;
3.用于资源受限的设备上有较低的能量消耗。
研究开发进展:
1.正在利用智能手机测试安全系统的性能;
2.寻找工业界开发4G通信系统的合作伙伴。
该实验室成果正在申请专利中,期望以技术入股、技术转让、合作生产等方式开展合作。