在AUC中产生一个用于鉴权和加密的三参数组各是什么及各参数的作用
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1、AUC中有个伪随机码发生器,用户产生一个不可预测的伪随机数(RAND)。RAND和Ki经AUC的A8算法(也叫加密算法)产生一个Kc,经A3算法(鉴权算法)产生一个响应数(SRES)。由RAND、SRES、Kc一起组成该用户的一个三参数组,AUC中每次对每个用户产生7——10组三参数组,传送给HLR,存储在该用户的用户资料库中。
2、
2G和3G的鉴权系统
2G的GSM系统使用三种算法用于鉴权和加密的目的,这些处算法是A3,A5和A8。A3被用于鉴权,A8用于产生加密密钥以及A5用于加密。
算法A3和A8位于SIM卡模块和鉴权中心中,A5位于移动台和BTS中。
运营者开始使用安全功能之前,移动用户已经在鉴权中心被创建。以下是创建用户所需要的信息:
(1)用户的IMSI
(2)用户的Ki
(3)使用的算法版本
同样的信息也存储在移动用户的SIM卡中。GSM安全功能的基本原理是比较存储在网络中的数据和存储在用SIM卡中的数据。IMSI号码是移动用户的唯一识别码,Ki 是一个长度为32位十六进制数的鉴权密钥,A3和A8算法使用这些数字作为鉴权的基本参数。鉴权吕心产生能用于一个事务处理期间、所有的安全性目的的信息。这个信息称为鉴权数据组。
2G的GSM鉴权数据组由三个数字组成:
(1)RAND
(2)SRES
(3)KC.
RAND是一个随机数,SRES(签字应答)是算法A3在一定源信息基础上产生的结果,KC 是A8在一定源信息的基础上产生的加密密钥。
鉴权数据组中的三个值彼此相互联系,即某个RAND和KC 通过某种算法总是产生某个SRES和一个KC 。
当VLR 拥有这类三个值的组合时,就可以启动移动用户的鉴权过程,VLR通过BSS以送随机数RAND至移动台中的SIM卡。由于SIM拥有和网络方产生数组使用 的完全相同的算法,SIM收到的随机数通过算法应该产生与网络方产生的SRES值完全相同。如果鉴权数据中的SRES与移动如计算和发送的SRES一样的话,那么鉴权过程就成功了。2G鉴权3元组包括的元素:RAND(Random Number), SRES( Signed Response), Kc( Ciphering Key);
3G鉴权5元组包括的元素:RAND(Random Number), XRES( Expected Response ), IK(Integrity Key ), CK(Cipher Key), AUTN(Authentication Token)。
和 3G鉴权比2G增强主要体现在以下两个参数:
AUTN:增加了终端对网络侧合法性的鉴权。
IK:3G鉴权过程不仅可生成加密密钥CK,而且可生成完整性密钥IK,且3G鉴权是双向鉴权。
3G鉴权中的CK、IK参数不在空中接口上传送。原因:密钥只要被传送,就有被窃听的危险,因此不能在风险性大的网络上传送,空中接口的风险性大,不能传送密钥:CK和IK用于实现手机和RNC之间的信息保护,被保护之前的空口消息和用户数据都是明文传送的,因此,如果CK和IK也在空口中传送,则必定是明文方式,有极大的安全风险。
3G鉴权算法的核心算法是AES算法(Rijndael)。
3、1) 访问AUC,进用用户鉴权
AUC的基本功能是产生三参数组(RAND、SRES、Kc),其中RAND由随机数发生器产生,SRES由RAND和Ki由A3算法得出;Kc由RAND和Ki用A8算出。三参数组存于HLR中。对于某一已登记的MS,由其服务区的MSC/VLR从HLR中装载至少一套三参数组为此MS服务。
当用户要建立呼叫,进行位置更新等操作时,先需对其鉴权,其过程如下:
① MSC、VLR传送RAND至MS
② MS用RAND和Ki算出SRES并返至MSC/VLR。
③ MSL/VLR把收到的SRES与存贮其中的SRES比较,决定其真实性。
(2) 无线通道加密
其过程如下:结合图4-1;
① MSC/VLR把“加密模式命令M”和Kc一起送给BTS
② “加密模式命令”传至
③ “加密模式完成”消息M'和Kc用A5算法加密,同时TDMA帧号也用A5算法加密,合成Mc'
④ Mc'送至BTS
⑤ Mc'和Kc用A5算法解密,TDMA帧号也由A5算法解密。
⑥ 若Mc'能被解密成M'(加密模式成功)并送至MSC,则所有信息从此时开始加密。
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