E0 (algorithme)

E0 est un algorithme de chiffrement par flot utilisé par le protocole Bluetooth pour protéger les transmissions. Il crée une suite pseudo-aléatoire avec laquelle on effectue un XOR avec les données. La clé peut avoir une taille variable mais sa longueur est généralement de 128 bits.

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À chaque itération, E0 crée un bit grâce à quatre registres à décalage de longueurs différentes (25, 31, 33, 39 bits) et deux états internes de 2 bits chacun. À chaque coup d'horloge, les registres sont décalés et les deux états sont mis à jour en utilisant l'état courant, l'état précédent et les valeurs présentes dans les registres à décalage. Quatre bits sont extraits des quatre registres à décalage et sont additionnés. L'algorithme effectue ensuite un XOR entre cette somme et la valeur du registre de 2 bits, le premier bit ainsi obtenu est la sortie pour le chiffrement.

E0 se divise en trois parties :

• préparation de la clé (payload key generator) ;
• génération du flux (keystream generator) ;
• chiffrement.

La préparation de l'état initial dans Bluetooth utilise la même structure que la création du flux de bits aléatoires. On est donc en présence de deux E0 couplés. Un état initial de 132 bits est produit par le premier stage à partir de quatre entrées (clé de 128 bits, adresse Bluetooth sur 48 bits et compteur du maître de 26 bits). Le résultat passe ensuite dans une opération polynomiale et on obtient une clé que l'on transmet au stage suivant, celui qui va créer le flux utilisé pour le chiffrement. La clé a une taille variable mais toujours un multiple de 2 (entre 8 et 128 bits). On utilise en général 128 bits. Ces bits sont introduits dans les registres à décalage du deuxième stage. On produit ensuite 200 bits pseudo-aléatoires grâce à 200 coups d'horloge du générateur, les derniers 128 bits sont insérés dans les registres à décalage. C'est l'état initial du générateur par flot.