祖冲之算法：ZUC-256算法草案(中文)

ZUC-256流密码Abstract.本文给出ZUC-256流密码的完整描述。ZUC-256是3GPP机密性与完整性算法128EEA3与128-ELA3中采用的ZUC-128的256比特密钥升级版本。ZUC-256的设计目标是在5G的应用环境下提供256比特的安全性：其认证部分在初始向量不可复用的条件下支持多种标签长度。Key words:流密码，祖冲之算法，256-比特安全性1引言众所周知[1]，3GPP机密性与完整性算法128-EEA3和128-EIA3的核心是ZUC128流密码算法。随者通信与计算技术的发展，对未来5G应用环境下提供256比特安全性的新型流密码算法的需求越发迫切。本文提出ZUC-256流密码，在保持与ZUC-128算法高度兼容的基础上，同时满足5G的应用环境。与ZUC128相比，新的ZUC-256算法在初始化阶段、消息认证码QMAC生成阶段采用了新的设计方案。本文结构如下：在第二节，我们首先给出ZUC-256流密码的详细描述，包含了初始化阶段、密钥流生成阶段及消息认证码(MAC)生成阶段：第三节总结了全文。2算法描述在这一节，我们给出ZUC-256流密码的详细描述，首先约定下列符号。-记整数的模22加法为田，即对于0≤x<22和0≤y<22，x田y就是mod22的整数加法运算：-记整数的模231-1加法为x+ymod21-1,其中1≤x≤231-1,1≤y≤231-1:记比特级的异或操作为⊕：·记比特串的连接操作为：·记比特级的逻辑或运算为·令K=(K31,K30,,K2,K1,Ko)为ZUC-256算法中采用的256-比特密钥，其中K:(0≤i≤31)为8比特字节：·令IV=(IV24,IV2s,,IM7,IV6,IV5,,Ii,IVo)为ZUC-256算法采用的184比特初始向量，其中IV(0≤i≤16)为8-比特字节：IV(17≤i≤24)为6-比特长的比特串，每个占据一个字节的低6位：-令d:(0≤i≤15)为ZUC-256算法采用的7-比特常数：-记64-比特操作数的向左循环移位为《，其中x《n即为(x≤n)|(x≥(64-n)).