pki在3g网络中的应用论文

《pki在3g网络中的应用论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、PKI在3G网络中的应用论文摘要：本文主要研究了如何在3G的接入网端应用无线PKI来实现用户身份的机密性。因为用户的身份数据是敏感的，需要很好的给予保护。身份机密性包括：用户身份机密，用户位置机密，用户的不可跟踪性。首先概要介绍了无线PKI的基本知识，证书的版本以及获取方式。然后介绍了PKI环境下的认证方式。紧接着叙述了现有的3G接入网的安全架构和一些相关的安全技术，如完整性保护，加密保护和认证和密钥协商。最后基于无线PKI环境下实体认证方案和现有的3G中的身份机密实现措施，经过改进给出了一种新的基于公钥体制下的用于实现身份机密性的具体方案。关键词：无线公钥基础设施身份机密3G认证机构

2、１绪论1.1第三代移动通信简介及安全问题移动通信经历了三个发展阶段:第一代移动通信系统出现于20世纪70年代后期.freelber）：移动用户证书的SN长度小于八个字节，服务器证书的SN小于二十个字节。（5）签名算法（Signature）：定义的签名算法有两种：SHA1TS的完整性保护机制是：发送方（UE或RNC）将要传送的数据用完整性密钥IK经过f9算法产生的消息认证码MAC（MessageAuthenticationCode），附加在发出的消息后面。接受方（RNC或UE）收到消息后，用同样的方法计算得到XMAC。接收方把收到的MAC和XMAC相比较，如果两者相等，就说明收到的消息是

3、完整的，在传输的过程中没有被篡改。f9算法的使用如图3.6该算法的输入参数除了完整性密钥IK（128bit）外，还包括完整性序列号COUNT-I(32bit，由RRC序列号SN和RRC超帧号HFN组成)、发送的消息MESSAGE、DIRECTION（方向位，其长度为1bit。“0”表示UE至RNC，“1”表示RNC至UE）、MAC-I（用于消息完整性保护的消息认证码）和随机数FRESH（为网络方产生的随机数并传输给UE，长度为32bit，用以防止重传攻击）。我们需要对网络进行保护，以防止恶意为COUNT-I选择初始值。实际上，HFN的最重要的部分存储在连接间的USIM中。攻击者可能伪装

4、成USIM并给网络发送一个假值以强迫初始值变得非常小。这时，如果没有执行认证过程就使用旧的IK，就会为攻击者在只缺少FRESH的情况下利用以前记录的MAC-I值对以前连接的RRC信令消息进行再次发送提供了可能。通过使用FRESH，RNC可以防止这类重放攻击。当FRESH在一个单独的连接中保持不变时，不断递增的COUNT-I又可以防止基于同一连接中已经记录的消息的重放攻击。认证与密钥协商涉及到实体认证将在下一章节详细进行介绍。3.43G系统有待研究的问题3G系统的新特点在于提供高带宽和更好的安全特性。从3G网络接入部分的安全结构中可以看出，3G系统的变化很大。无论从提供的服务种类上，还是

5、从服务质量上都有很大改观。但是3G系统仍存在一些开放问题有待继续研究。这里主要讨论一下几个方面的内容：数据保密和数据完整性。数据保密性方面的工作已经做了很多，但是仍有下列问题没有解决：一是密文生成的同步问题；二是在一个UTRAN（UMTS陆地无线接入网）的不同核心网络之间加密和加密密钥的选择问题；三是如何决定从哪个消息开始加密。数据完整性方面的主要问题是：如何确定哪些消息需要保护；如何在UTRAN结构中集成数据完整性功能。4实体认证4.1PKI中的实体认证PKI安全平台能够提供智能化的信任与有效授权服务。其中，信任服务主要是解决在茫茫网海中如何确认“你是你、我是我、他是他”的问题，PK

6、I是在网络上建立信任体系最行之有效的技术。授权服务主要是解决在网络中“每个实体能干什么”的问题。在现实生活中，认证采用的方式通常是两个人事前进行协商，确定一个秘密，然后，依据这个秘密进行相互认证。随着网络的扩大和用户的增加，事前协商秘密会变得非常复杂，特别是在电子政务中，经常会有新聘用和退休的情况。另外，在大规模的网络中，两两进行协商几乎是不可能的。透过一个密钥管理中心来协调也会有很大的困难，而且当网络规模巨大时，密钥管理中心甚至有可能成为网络通信的瓶颈。PKI通过证书进行认证，认证时对方知道你就是你，但却无法知道你为什么是你。在这里，证书是一个可信的第三方证明，通过它，通信双方可以安

7、全地进行互相认证，而不用担心对方是假冒的。CA是PKI的核心执行机构，是PKI的主要组成部分，业界人士通常称它为认证中心。从广义上讲，认证中心还应该包括证书申请注册机构RA（RegistrationAuthority），它是数字证书的申请注册、证书签发和管理机构。CA的主要职责包括：验证并标识证书申请者的身份。对证书申请者的信用度、申请证书的目的、身份的真实可靠性等问题进行审查，确保证书与身份绑定的正确性。确保CA用于签名证书的非对称密钥的质量