【5G/4G】NAS与AS层 完整性保护与加密算法系列文章_5g nr eia算法

本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G算力网络技术标准研究。


博客内容主要围绕：
       5G协议讲解
       算力网络讲解（云计算，边缘计算，端计算）
       高级C语言讲解
       Rust语言讲解

NAS与AS层 完整性保护与加密算法系列文章

       这篇博文是《NAS与AS层 完整性保护与加密算法系列文章》的目录，该系列介绍了当前 4G（LTE、LTE-A），5G（NR）下NAS与AS层使用的完整性保护/校验、加密/解密算法的具体实现。

       这些算法都是软件层面的实现，不包含硬件加速功能，主要用于算法的学习、4G/5G终端安全特性的验证等。这些算法均已通过 华为、中兴商业基站的测试，以及大唐联仪、威视锐、安利 实验室基站的测试。

算法简介

       4G/5G安全中使用的安全算法其实都是基于下面三个算法作为基础进行实现的，分别是 Snow 3G、AES、ZUC。4G/5G中的安全算法选择其实指的就是这三个算法的选择，只不过在4G/5G中对这三个算法进行了封装，以实现完整性保护/校验 与 加密/解密 流程，它们对应的名字如下：

• Snow 3G
  • 【4G 加/解密算法】128-EEA1 与【5G 加/解密算法】128-NEA1；
  • 【4G 完整性保护/校验算法】128-EIA1 与【5G 完整性保护/校验算法】128-NIA1；
• AES
  • 【4G 加/解密算法】 128-EEA2 与【5G 加/解密算法】128-NEA2；
  • 【4G 完整性保护/校验算法】128-EIA2 与【5G 完整性保护/校验算法】128-NIA2；
• ZUC
  • 【4G 加/解密算法】128-EEA3 与【5G 加/解密算法】128-NEA3；
  • 【4G 完整性保护/校验算法】128-EIA3 与【5G 完整性保护/校验算法】128-NIA3；

根据测试结果，算法性能如下：
运行时间：AES算法 快于 Snow 3G算法 快于 ZUC算法；

具体的时间使用情况，各位可以自行测量，不同运行环境存在差异，这里就不写了。

算法链接如下

《Snow 3G算法源码介绍》
《128-bit AES算法源码介绍》
《ZUC算法源码介绍》

【5G/4G】128-EEA1与128-NEA1算法详解
【5G/4G】128-EEA2与128-NEA2算法详解
【5G/4G】128-EEA3与128-NEA3算法详解

【5G/4G】128-EIA1与128-NIA1算法详解
【5G/4G】128-EIA2与128-NIA2算法详解
【5G/4G】128-EIA3与128-NIA3算法详解

【5G安全系列】加解密+完整性保护安全算法测试cases

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