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1、WCDMA专题讲座－网络安全与加密网络安全与加密网络安全的版本实现鉴权算法鉴权算法加密算法密码算法密码算法完整性算法网络域安全R99Rel4/5...确保安全接入移动台3G的安全结构在用户和业务提供者域之间安全交换信息Application(IV)stratumUserApplicationProviderApplicationHome(III)(I)(I)stratum/USIMHEServing(II)Stratum(I)(I)SNTransport(I)stratumMEAN提供用户安全接入安全交换信令，抗击在3G业务，特别能抗击在网络接入安全用户域的安全（无线）接入链路上的攻击。
2、有线网络上的攻击。网络域安全应用域的安全ME在UMTS内注册和连接原理HLRCommonsubscriptiondatabaseCSlocationPSlocationTwoCNservicedomainsCSservicePSservicedomaindomain3GMSC/VLR3GSGSNPSstateCSstateTwoIusignallingconnections(“twoRANAPinstances”)UTRANwithdistributionUTRANfunctionalityOneRRCconnectionCSstatePSstateUE3G网络无线接入安全机制USIMU
3、ERNCVLRHLRUIDN(SGSN)EUICUSIMEUICLIDNUICUEUICHESNAKAUSIMAKAAKAVLRSNAKAVLRHLRDCUEDCRNCDIUEDIRNCEUIC：提供增强用户身份机密性的机制(optional)。UIC：提供用户身份机密性的传统机制。AKA：认证和密钥协商机制。DC：用户和信令数据加密。DI：信令数据的数据完整性保护。AKA过程MSSN/VLRHE/HLRAuthenticationdatarequestGenerateauthenticationDistributionofauthenticationvectorsAV(1..n)vec
4、torsfromHEtoSNAuthenticationdataresponseAV(1..n)StoreauthenticationvectorsSelectauthenticationvectorAV(i)UserauthenticationrequestRAND(i)
5、
6、AUTN(i)VerifyAUTN(i)ComputeRES(i)AuthenticationandkeyestablishmentUserauthenticationresponseRES(i)CompareRES(i)andXRES(i)AV=(RAND,XRES,ComputeCK(i)andIK(i)Sel
7、ectCK(i)andIK(i)CK,IK,AUTN）3G五元组AV的产生GenerateSQNGenerateRANDSQNRANDAMFKf1f2f3f4f5MACXRESCKIKAKAUTN:=SQN⊕AK
8、
9、AMF
10、
11、MACAV:=RAND
12、
13、XRES
14、
15、CK
16、
17、IK
18、
19、AUTN其中：f1网络鉴权函数；f2用户鉴权函数；f3加密密钥生成函数；f4完整性密钥生成函数；f5正常情况下用的匿名密钥生成函数。收到（RAND,AUTN）后，USIM的操作RANDAUTNf5SQN⊕AKAMFMACAK⊕SQNKf1f2f3f4XMACRESCKIKVerifyMAC=XMACVerifyt
20、hatSQNisinthecorrectrange当USIM认为SQN不在正确范围，发起重同步过程SQNMSKRANDAMFf1*f5*xorMAC-SAKSQNMS⊕AKAUTS=SQNMS⊕AK
21、
22、MAC-S其中：f1*重同步消息鉴权函数；f*重同步情况下用的匿名密钥生成函数；5AMF*是AMF的缺省值。收到（RAND,AUTS）后，HLR/AuC的操作RANDSQNMS⊕AKKAMF*Kf5*xorf1*AKSQNMSXMAC-SMAC-S=XMAC-S?UMTS用户的AKA（认证和密钥协商）Release99+CK,IKÆKcHLR/AuCRESÆSRESQuintetsTrip
23、letsRelease99+VLR/SGSNRelease98-VLR/SGSNCK,IKÆKcCK,IKÆKcRESÆSRESCK[Kc][Kc][Kc]IKUTRANGSMBSSRANDRANDRANDRANDAUTNAUTNSRESSRESRESRESR99+MER98-MER99+MEorR98-ME*CK,IKCK,IKKcKcKcKcCK,IKÆKcCK,IKÆKcCK,IKÆKcCK,IKÆKcRESÆSRESRESÆ
