第11講-物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層安全(二)(文件)
【正文】 服 務(wù) 器 A S安 全 能 力 發(fā) 現(xiàn)安 全 協(xié) 商認 證會 話 密 鑰 分 發(fā)密 鑰 協(xié) 商數(shù) 據(jù) 保 護 C C M P2023/3/3 14/49 健壯網(wǎng)絡(luò)安全 RSN 1． RSNA建立 ?方法 2：基于預(yù)共享密鑰 PSK (PreShared Key)建立RSNA， 實現(xiàn)認證和密鑰管理 。 ?包括 3個部分：請求者 (STA)， 認證者 (AP等 )和認證服務(wù)器 。 ?支持多種認證方法 ， 如 EAPMD5 、 EAPTLS、 EAPIKE v2等 。反之亦然 。 2023/3/3 21/49 健壯網(wǎng)絡(luò)安全 RSN 3. 密鑰管理協(xié)議 ?RSNA采用 4次握手協(xié)議在 STA與 AP之間協(xié)商產(chǎn)生和更新共享臨時密鑰 ， 以及密鑰使用方法 。 計算MIC使用從 PTK中導出的密鑰確認密鑰 KCK。 2023/3/3 24/49 健壯網(wǎng)絡(luò)安全 RSN ?組密鑰 GTK (Group Transient Key) ?使用兩次握手協(xié)議分發(fā) ?AP使用 KEK加密 GTK， 分發(fā)給合法的 STA。 ? 了 兩類數(shù)據(jù)保密和完整性協(xié)議 ? TKIP: Temporal Key Integrity Protocol ? CCMP : Counter mode with Cipherblock chaining Message authentication code Protocol。 ?WAI鑒別與密鑰協(xié)商過程 3G安全機制 ?3G基本概念 ?3G標準 ?3G安全體系結(jié)構(gòu) ?3G安全問題范疇 ?3G系統(tǒng)的防范策略 ?3G（ UMTS） 認證與密鑰協(xié)商協(xié)議 ?3G系統(tǒng)安全特性優(yōu)缺點 3G概念 ?第三代移動通信技術(shù) (3G)是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿油ㄐ偶夹g(shù) 。16 無線城域網(wǎng) 全稱為 Time Division Synchronous CDMA(時分同步 CDMA)，該標準是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?3G標準 CDMA2023是由窄帶 CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶 CDMA技術(shù)，也稱為CDMA MultiCarrier 全稱為 Wideband CDMA，也稱為 CDMA Direct Spread，意為寬頻碼分多址復(fù)用，這是基于 GSM網(wǎng)發(fā)展出來的 3G技術(shù)規(guī)范 3G安全體系結(jié)構(gòu) ?3G系統(tǒng)是在 2G系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 ， 它繼承了 2G系統(tǒng)的安全優(yōu)點 ， 摒棄了 2G系統(tǒng)存在的安全缺陷 ， 同時針對 3G系統(tǒng)的新特性 ， 定義了更加完善的安全特征與安全服務(wù) 。 這一部分的功能包括用戶身份保密 、 認證和密鑰分配 、 數(shù)據(jù)加密和完整性等 。 網(wǎng)絡(luò)域安全分為 3個層次 。 包括兩部分 ① 用戶到用戶服務(wù)身份模塊(USIM)的認證 ② USIM到終端的連接 。 3G安全問題范疇 ?(5)安全特性的可視性及可配置能力 。 UMTS的安全架構(gòu)解決了 GSM安全問題 . 3G（ UMTS）認證與密鑰協(xié)商協(xié)議 函數(shù) f f f f4和 f5為 UMTS標準中定義的單向函數(shù)。 3G（ UMTS）認證與密鑰協(xié)商協(xié)議 3G認證和密鑰協(xié)商（ AKA）過程 3G（ UMTS）認證與密鑰協(xié)商協(xié)議 3G認證和密鑰協(xié)商過程如下： ?⑴ 移動終端 (ME/USIM)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出呼叫接入請求 ， 把身份標識(IMSI)發(fā)給 VLR。 如何計算 AV各字段 ？ 3G（ UMTS）認證與密鑰協(xié)商協(xié)議 ① XRES=f2K(RAND)，期望的應(yīng)答 (eXpected RESponse) 。 ⑤ AK=f5K(RAND)， 匿名密鑰 ， 用于隱蔽序列號 。 ?(5)ME收到認證請求后 ， 首先計算 XMAC并與 AUTN中的 MAC進行比較 ， 若不同則向 VLR發(fā)送拒接認證消息 ， 并放棄該過程 。 3G系統(tǒng)安全特性優(yōu)缺點 ? 3G系統(tǒng)在密鑰長度 、 算法選定 、 實體認證個身份保密性檢驗等方面 ， 3G的安全性能遠遠優(yōu)于 2G ? ， 難以實現(xiàn)用戶數(shù)字簽名 ? （ 如 ECC橢圓曲線密碼算法 ） 并未在 3G中得到應(yīng)用 ? 優(yōu)點： 缺點： 。 RES計算如下： ?消息鑒別碼： XMAC=f1K(SQN||RAND||AMF) ?用戶認證應(yīng)答： RES=f2K(RAND) 3G（ UMTS）認證與密鑰協(xié)商協(xié)議 ?(6)VLR接收到來自 ME的 RES后 ， 將 RES與認證向量 AV中的 XRES進行比較 ， 若相同則 ME的認證成功 ， 否則ME認證失敗 。 ⑦ MAC=f1K(SQN||RAND||AMF)， 消息鑒別碼 。 ③ AUTN=SQNAK||AMF||MAC，認證令牌。 ?⑶ HLR收到 VLR的認證請求后 ， 生成序列號 SQN和隨機數(shù) RAND，計算認證向量 AV 發(fā)送給 VLR 。 UMTS中的認證向量及 AUTN令牌的構(gòu)成 3G（ UMTS）認證與密鑰協(xié)商協(xié)議 ? 3G認證與密鑰協(xié)商協(xié)議 (3G AKA)中參與認證和密鑰協(xié)商的主體有用戶終端 (ME/USIM)
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