2g3g4g系統(tǒng)中鑒權與加密技術演進(編輯修改稿)
2025-08-09 20:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 盡管GSM系統(tǒng)成功引入了鑒權與加密技術，但隨著GSM系統(tǒng)在全球大規(guī)模商用化，暴露出諸多安全缺陷，可以總結為六方面的技術漏洞。 算法漏洞 卡攻擊5. 網(wǎng)絡偽裝攻擊3G系統(tǒng)信息安全 3G安全體系目標為：確保用戶信息不被竊聽或盜用確保網(wǎng)絡提供的資源信息不被濫用或盜用確保安全特征應充份標準化，且至少有一種加密算法是全球標準化安全特征的標準化，以確保全球范圍內(nèi)不同服務網(wǎng)之間的相互操作和漫游安全等級高于目前的移動網(wǎng)或固定網(wǎng)的安全等級(包括GSM)安全特征具有可擴展性 目前，移動通信最有代表性的是第三代移動通信系統(tǒng)(3G) 安全體系結構如下： 3G安全體系結構網(wǎng)絡接入安全(等級1)：主要定義用戶接入3GPP網(wǎng)絡的安全特性，特別強調(diào)防止無線接入鏈路所受到的安全攻擊，這個等級的安全機制包括USIM卡、移動設備(ME)、3GPP無線接入網(wǎng)(UTRAN/EUTRAN)以及3GPP核心網(wǎng)(CN/EPC)之間的安全通信。 (1*)非3GPP網(wǎng)絡接入安全：主要定義ME、非3GPP接入網(wǎng)(例如WiMax、cdma2000與WLAN)與3GPP核心網(wǎng)(EPC)之間的安全通信。 網(wǎng)絡域安全(等級2)：定義3GPP接入網(wǎng)、無線服務網(wǎng)(SN)和歸屬環(huán)境(HE)之間傳輸信令和數(shù)據(jù)的安全特性，并對攻擊有線網(wǎng)絡進行保護。用戶域的安全(等級3)：定義USIM與ME之間的安全特性，包括兩者之間的相互認證。應用程序域安全(等級4)：定義用戶應用程序與業(yè)務支撐平臺之間交換數(shù)據(jù)的安全性，例如對于VoIP業(yè)務，IMS提供了該等級的安全框架。安全的可見度與可配置性：它定義了用戶能夠得知操作中是否安全，以及是否根據(jù)安全特性使用業(yè)務。以空中接口為主體的安全威脅包括如下幾類情況 ： 竊聽、假冒、重放、數(shù)據(jù)完整性侵犯、業(yè)務流分析、跟蹤 來自網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫的安全威脅包括以下三類情況： WCDMA系統(tǒng)的鑒權和加密為了克服GSM系統(tǒng)的安全缺陷，WCDMA系統(tǒng)采用了雙向認證技術，建立了完整的認證與密鑰協(xié)商機制(AKA)。 UMTS 安全體系結構與AKA 過程 UMTS安全體系主要涉及到USIM、ME、RNC、MSC/SGSN/VLR、HLR/AuC等網(wǎng)絡單元。所采用的AKA過程分為兩個階段。階段1是HE與SN之間的安全通信，認證向量AV通過SS7信令的MAP協(xié)議傳輸。由于MAP協(xié)議本身沒有安全功能，因此3GPP定義了擴展MAP安全協(xié)議，稱為MAPsec，用于傳輸認證矢量AV=(RAND(隨機數(shù))，XRES(期望應答)，CK(加密密鑰)，IK(完整性密鑰)，AUTH(認證令牌))。階段2是SN和用戶之間的安全通信，采用一次處理方式，在USIM與SGSN/VLR之間進行質(zhì)詢應答處理。實現(xiàn)用戶和網(wǎng)絡的雙向認證。UMTS在ME與RNC之間實現(xiàn)加密和完整性保護，對于業(yè)務數(shù)據(jù)和信令，都進行加密，為了降低處理時延，只對信令進行完整性保護。 WCDMA安全體系結構 CDMA2000系統(tǒng)的鑒權和加密與WCDMA類似，cdma2000系統(tǒng)也采用了雙向認證技術與認證與密鑰協(xié)商機制(AKA)。1. cdma2000 安全體系結構cdma2000的安全體系結構與UMTS類似，也采用兩階段AKA過程，涉及到UIM/ME、MSC、PDSN/VLR和HLR/AC等網(wǎng)絡單元。 cdma2000 安全體系結構 認證流程cdma2000中的UIM卡存儲用戶的身份信息與認證參數(shù)，其功能與GSM中的SIMUMTS中的USIM卡功能類似。 UIM 認證流程圖4G系統(tǒng)信息安全 LTE系統(tǒng)網(wǎng)絡架構LTE采用扁平化、IP化的網(wǎng)絡架構，EUTRAN用ENodeB替代原有的RNCNodeB結構，各網(wǎng)絡節(jié)點之間的接口使用IP傳輸，通過IMS承載綜合業(yè)務，原UTRAN
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