去年年底，在德國柏林舉行的第26屆混沌通信大會上，著名的安全專家卡爾斯滕·諾爾博士宣布，他與其他合作者一起破解了GSM加密算法，還原了GSM加密算法的密碼本，并將結(jié)果公布在互聯(lián)網(wǎng)上。此舉立刻引起全球GSM手機用戶對移動通信安全性的極大擔憂。

GSM及其加密算法

GSM原是移動專家組的法語縮寫，該專家組是西歐國家為了制定統(tǒng)一的移動電話標準而成立的。其開發(fā)的GSM標準第一版完成于1990年。其后，GSM的含義被改變?yōu)?ldquo;全球移動通訊系統(tǒng)”，以方便GSM這一歐洲開發(fā)的第二代數(shù)字移動電話網(wǎng)絡(luò)標準向全世界推廣。目前，GSM是應(yīng)用最為廣泛的移動電話標準，在全球200多個國家和地區(qū)范圍內(nèi)有超過10億的使用者。

GSM的設(shè)計安全水平僅為中等，它只有網(wǎng)絡(luò)對用戶的驗證 (而不是雙向驗證)，因此很容易被虛擬基站技術(shù)截獲信號和竊聽。為了安全，GSM使用了多種加密算法，例如A3、A5和A8。大多數(shù)運營商使用一個版本的COMP128算法作為A3校驗和A8密鑰生成算法。而A5/1和A5/2兩種串流密碼被用于保證在空中信息的保密性。A5/1是在歐洲范圍使用的強力算法，而A5/2則是在其他國家使用的弱強度算法。

破解不是第一次

關(guān)于GSM的安全問題由來已久，尤其是1998年以來，加州大學伯克利分校、IBM以及以色列的研究人員陸續(xù)宣稱破解了GSM的加密算法，并通過各種試驗證明了GSM的缺陷。其后，不少公司也加入到這個行列中。其中有些公司甚至為一些政府部門有償提供破解GSM加密系統(tǒng)的技術(shù)。不過，至今并沒有人將研究結(jié)果公開發(fā)布。

2009年年初，諾爾成功證實無繩電話加密算法存在安全漏洞，促使標準組織DECT Forum對原有安全標準加以升級。

為了讓人們意識到在現(xiàn)有GSM加密系統(tǒng)中長期存在的漏洞，并推動行業(yè)廠商盡快使用更高級的GSM A5/3加密技術(shù)，或者開發(fā)出一套新的加密電話系統(tǒng)，諾爾博士在2009年8月的一次會議中公開宣稱要破解GSM A5/1加密系統(tǒng)。為此，他開發(fā)了一款開源軟件，在互聯(lián)網(wǎng)上組織了志愿者團隊，共同破解GSM A5/1加密系統(tǒng)。

通過應(yīng)用一些新的增強型破解技術(shù)，在24名志愿者及40臺電腦的共同努力下，諾爾博士的團隊用了3個多月的時間就破解了A5/1加密技術(shù)，計算出組成加密系統(tǒng)的查找表，并將計算出的密碼本信息以及計算用的密碼表通過點對點方式公諸于眾。

不容忽視的影響

諾爾博士公布研究結(jié)果的當天，代表各大GSM手機廠商和運營商利益的全球移動通信協(xié)會(GSMA)就表示，從理論上講，諾爾博士公布破解的加密算法代碼后，確實將對GSM手機用戶的通話構(gòu)成安全威脅，但實際操作起來卻行不通。因為黑客還需要一個接收站處理原始數(shù)據(jù)和程序。

另一方面，如果各大GSM移動運營商對現(xiàn)有算法加以修訂后，則可將任何未經(jīng)授權(quán)的監(jiān)視活動拒之門外。GSMA于近日宣稱，已制定了阻止黑客竊聽手機通話的短期解決方案，因此全球GSM手機用戶無需擔心自己通話過程被他人偷聽。

不過，有專業(yè)人士表示，GSMA可能沒有意識到，這一計算機系統(tǒng)已經(jīng)可以通過免費的OpenBTS軟件建立。OpenBTS軟件和免費的Asterisk軟件組合可以幫助安全專家建立IMSI捕捉器破譯GSM網(wǎng)絡(luò)。

諾爾博士本人表示，自己破解GSM加密算法純屬學術(shù)行為，他并不是鼓勵公眾利用已公布代碼來從事違法活動。他這樣做的目的是為了提醒大家現(xiàn)在使用的GSM通訊網(wǎng)絡(luò)并不安全，從而鞭策全球的移動運營商升級安全措施。

不管如何評價，這一事件給手機安全領(lǐng)域帶來的影響將是巨大而深遠的，不僅GSM移動運營商將耗巨資改進GSM的安全性，其競爭對手在短暫的樂觀之后也將不得不認真審視自己的安全措施?；蛟S陣痛之后，普通消費者將能用上更加安全的手機。因此，諾爾博士的這次破解行動與其說是一次創(chuàng)舉，倒不如說是一種善意的提醒。