A Non-Periodic Synchronization Algorithm using Address Field of Point-to-Point Protocol in CDMA Mobile Network

CDMA이동망에서 점대점 프로토콜의 주소영역을 이용한 비주기적 동기 알고리즘

동기식 스트림 암호통신 방식을 사용하는 암호통신에서는 암/복호화 과정 수행시 암호통신 과정에서 발생하는 사이클슬립으로 인해 키수열의 동기이탈 현상이 발생되고 이로 인해 오복호된 데이타를 얻게된다. 이러한 위험성을 감소하기 위한 방안으로 현재까지 암호문에 동기신호와 세션키를 주기적으로 삽입하여 동기를 이루는 주기적인 동기암호 통신방식을 사용하여 왔다. 본 논문에서는 CDMA(Cellular Division Multiple Access) 이동망에서 데이타서비스를 제공할 때 사용되는 점대점 프로토콜의 주소영역의 특성을 이용하여 단위 측정시간 동안 측정된 주소비트 정보와 플래그 패턴의 수신률을 이용하여 문턱 값보다 작은경우 동기신호와 세션키를 전송하는 비주기적인 동기방식을 사용하므로써 종래의 주기적인 동기방식으로 인한 전송효율성 저하와 주기적인 상이한 세션키 발생 및 다음 주기까지의 동기이탈 상태의 지속으로 인한 오류확산 등의 단점을 해결하였다. 제안된 알고리즘을 링크계층의 점대점 프로토콜(Point to Point Protocol)을 사용하는 CDMA 이동망에서 동기식 스트림 암호 통신방식에 적용시 동기이탈율 10-7의 환경에서 주기가 1sec인 주기적인 동기방식에서 요구되는 6.45x107비트에 비해 3.84x105비트가 소요됨으로써 전송율측면에서의 성능향상과 오복호율과 오복호 데이타 비트측면에서 성능향상을 얻었다. Abstract In the cipher system using the synchronous stream cipher system, encryption / decryption cause the synchronization loss (of key arrangement) by cycle slip, then it makes incorrect decrypted data. To lessen the risk, we have used a periodic synchronous cipher system which achieve synchronization at fixed timesteps by inserting synchronization signal and session key. In this paper, we solved the problem(fault) like the transfer efficiency drops by a periodic synchronous method, the periodic generations of different session key, and the incorrectness increases by continuing synchronization loss in next time step. They are achieved by the transfer of a non-periodic synchronous signal which carries synchronous signal and session key when it is less than the threshold value, analyzing the address field of point-to-point protocol, using the receiving rate of address bits information and flag patterns in the decision duration, in providing data services by CDMA mobile network. When the proposed algorithm is applied to the synchronous stream cipher system using point-to-point protocol, which is used data link level in CDMA mobile network, it has advanced the result in Rerror and Derror and in transmission rate, by the use of 3.84$\times$105bits, not 6.45$\times$107bits required in periodic synchronous method, having lsec time step, in slip rate 10-7.