lte切换至td-scdma中文

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1、LTE切换至TD-SCDMA的安全性研究1LTE与TD-SCDMA的密钥体系对比当终端接入到网络中时，首先需要进行鉴权来验证终端的合法性，并且不管终端是处于连接状态还是空闲状态，网络都可以随时发起鉴权过程。下面我们来对比LTE和TD-SCDMA的密钥系统。在鉴权过程中，终端与网络端会生成相同的CK（加密密钥）和IK（完整系保护密钥）。TD-SCDMA的密钥系统将直接使用CK和IK对信令和数据进行完整性保护和加密.但是这样的话由于没有考虑网络端的认证和保密通信，攻击者可以通过截取VLR与HLR之间的信息而获得CK和IK。此外I

2、MSI也暴露给网络，缺乏对网络端的验证。 LTE则采用分层的安全体系，将安全在AS(接入层)和NAS(非接入层)信令之间分离，无线链路和核心网需要有各自的密钥，用户安全终止于eNB，密钥系统如图1.图1LTE中的密钥体系各密钥说明如下：1，密钥K为AuC（网络端鉴权中心）和USIM中共享的总密钥。2，CK、IK是HSS与UE在EPS-AKA（演进的分组系统认证和密钥协商）过程中根据总密钥K生成鉴权向量时产生的加密与完整性保护密钥。3，密钥KASME是HSS与UE根据CK、IK生成的安全性密钥。4，密钥KASME的派生子密钥K

3、NASint、KNASenc分别用于UE与MME之间非接入层信令的加密与完整性保护。5，密钥KASME的派生子密钥KeNB用于UE与eNB生成接入层安全密钥。6，密钥KeNB的派生子密钥KRRCint、KRRCenc、KUPenc分别用于UE与eNB实体中RRC信令的加密、RRC信令的完整性保护、用户数据的加密。7，参数NH用于在切换过程中更新接入层密钥KeNB。TD-SCDMA只是用CK和IK进行完整性保护，显然不如LTE的安全性严密。2LTE与TD-SCDMA加密对比当密钥协商之后，就要协商用户加密与完整性保护的安全算法

4、。图2加密原理参数说明：KEY：加密密钥。在TD-SCDMA中代表CK，在LTE中代表KNASenc、KRRCenc或KUPenc。COUNT：加密序列号，在TD-SCDMA中又称为COUNT-C。由于COUNT经常发生改变，从而使每次加密明文的密钥不同，增加了破解密钥的难度。DIRECTION：指示数据传输的方向。BEARER：无线承载标识符。LENGTH：加密保护参数，输入明文数据长度，用于截取等长的密钥流。TD-SCDMA与LTE的加密原理一致，都是在发生端通过EEA产生与数据无关的密钥流，然后将密钥流与明文进行异或，

5、然后发送到无限链路上进行传输，当达到接收端时，接受端采用与发送端相同的方法生成相同的密钥流，然后将密钥流与密文异或就得到明文。需要注意的是每次加密都要保证使用不同的密钥流，因为如果两次加密使用相同的密钥流，这样得到的两条密文可能会被攻击者破解。TD-SCDMA支持的加密算法为UEA0(NULL)，UEA1(KASUMI)，UEA2(SNOW3G)三种。LTE支持的加密算法为SNOW3G，AES-128。3LTE与TD-SCDMA完整性保护对比图3TD-SCDMA完整性保护原理图4LTE完整性保护原理参数说明如下：FRESH：

6、每个用户都有一个指示更新的FRESH参数，由RNC随机选择。其他参数同加密参数。TD-SCDMA支持的完整性保护算法为KASUMI。LTE支持的安全性算法为SNOW3G，AES-128。4从E-UTRAN切换到UTRAN图3.5_1LTE切换至TD-SCDMA系统流程图在UE从E-UTRAN切换到UTRAN之前，AS与NAS的安全性应该被激活。因此，源系统要在切换过程中向目标系统发送密钥集。1，在ForwardRelocationRequest命令中，将UE在TD-LTE系统中的安全上下文，包括UE当前在AS与NAS层只用的

7、加密与完整性保护算法，用于UE与网络之间进行鉴权用到的相关信息，以及KASME等密钥信息。2，在ForwardRelocationResponse中，TD-SCDMA仪表将包含在目标系统中UE要使用的加密与完整性保护算法，及NAS下行COUNT值等安全信息。3，基站将安全信息发送给UE。当UE接收到来自网络端的HOfromE-UTRANCommand命令之后，UE应该根据当前的KASME和当前NAS下行COUNT值生成CK'和IK'，并将当前eKSI的值分配给KSI，最后用CK'、IK'和KSI来代替原来存储的CK、IK和K

8、SI。ME利用CK'和IK'通过c3函数生成GPRSKc.然后将更新过后与CK'、IK'相关联的eKSI分配给GPRSCKSN，最后ME利用GPRSKc和GPRSCKSN来更新USIM和ME。同样的，网络端也会进行相同的更新，从而达到密钥与算法的一致性。当UE与TD-SCDMA建立了连接之