A5/3的突破：用于穷举密钥搜索的大规模并行FPGA架构

摘要

在本文中，我们设计并实现了一种针对A5/3加密算法的大规模并行FPGA架构，用于穷举密钥搜索。A5/3基于KASUMI算法，具有64位有效密钥长度，并用于GSM（2G）移动电话系统。尽管更先进的技术（4G、5G）已被广泛采用，但2G网络仍作为备用选项存在。

在我们新颖的硬件架构中，我们使用了AMD-Xilinx Alveo U250卡，其FPGA配置为运行104个核心，时钟频率为496.7 MHz，每秒可评估235.59个密钥。我们的结果显示，使用128张Alveo U250卡，平均可在16天内完成价值100万美元的攻击。

关键词

GSM, A5/3, KASUMI, 云FPGA, 穷举密钥搜索攻击

作者信息

• Konstantina Miteloudi
  DiS Group, Radboud University, Nijmegen, The Netherlands

• Lejla Batina
  DiS Group, Radboud University, Nijmegen, The Netherlands

• Nele Mentens
  ES&S-COSIC, ESAT, KU Leuven, Leuven, Belgium; LIACS, Leiden University, Leiden, The Netherlands

出版信息

• DOI: https://doi.org/10.46586/tches.v2025.i3.361-388
• 出版日期: 2025-06-05
• 卷期: Vol. 2025 No. 3
• 章节: Articles
• 许可证: Creative Commons Attribution 4.0 International License

引用格式

Miteloudi, K., Batina, L., & Mentens, N. (2025). A5/3 make or break: A massively parallel FPGA architecture for exhaustive key search. IACR Transactions on Cryptographic Hardware and Embedded Systems, 2025(3), 361-388. https://doi.org/10.46586/tches.v2025.i3.361-388