A5/1
GSM転送は一連のバースト (burst) で構成される。典型的な通信路の片方向では、1つのバーストは4.614ミリ秒ごとに送信され、その中に114ビットの有効な情報が格納されている。A5/1はその114ビットに対応した鍵ストリームを生成するもので、それを平文にXORで結合してから変調する。A5/1の初期化には64ビットの鍵と公開されている22ビットのフレーム番号を用いる。GSMで実際に使用されている実装では、鍵のうち10ビットが0に固定されていて、実質的な鍵の長さは54ビットになっている。
A5/1は、3つの線形帰還シフトレジスタ (LFSR) を組み合わせ、不規則にクロック供給することで構成されている。3つのシフトレジスタの詳細は次の通り:
ビットの番号は最下位ビット (LSB) を0としている。
レジスタへのクロック供給は、クロックビットの多数決で決まる。それぞれのレジスタにクロックビットがひとつずつある。サイクル毎に3つのレジスタのクロックビットを調べ、多数決で0か1かを決める。そして、そのレジスタのクロックビットと多数決の結果が等しいレジスタだけにクロックが供給される。
A5/1 はヨーロッパとアメリカ合衆国で使われている。これを若干弱めた派生アルゴリズムであるA5/2が他の地域で使われている。A5/1は1987年に開発されたもので、当時GSMはヨーロッパ以外で使用することは考慮されていない。A5/2は1989年に開発された。当初どちらもその詳細は秘密にされた。しかし設計の概要は1994年にリークされ、アルゴリズム全体は1999年、Marc Briceno がGSM携帯電話を使ってリバースエンジニアリングで明らかにした。2000年当時、1億3000万のGSM利用者が音声通信の機密保護手段としてA5/1に依存していた。
セキュリティ研究家 Ross Anderson は1994年、「1980年代中ごろ、GSMの暗号強度をどうすべきかについてNATO各国の信号諜報機関の間で激しい議論があった。ドイツはワルシャワ条約機構と地理的に接していることから、強い暗号を主張した。しかし他国は強い暗号が必要とは考えなかった。現在実際に使われているアルゴリズムはフランスの設計によるものだ」と公表した。