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几个主要技术。

1 用户身份保密

  3G 系统中的用户身份保密有 3 方面的含义:①在无线链路上窃听用户身
份 IMSI 是不可能的;②确保不能够通过窃听无线链路来获取当前用户的位置;
③窃听者不能够在无线链路上获知用户正在使用的不同的业务。
  为了达到上述要求,3G 系统使用了 2 种机制来识别用户身份:①使用临
时身份 TMSI;②使用加密的永久身份 IMSI。而且要求在通信中不能长期使用
同一个身份。另外为了达到这些要求,那些可能会泄露用户身份的信令信息以
及用户数据也应该在接入链路上进行加密传送。在 3G 中为了保持与第二代系
统兼容,也允许使用非加密的 IMSI。尽管这种方法是不安全的。

  在使用临时身份机制中,网络给每个移动用户分配了一个临时身份
TMSI。该临时身份与 IMUI 由网络临时相关联,用于当移动用户发出位置更新
请求、服务请求、脱离网络请求,或连接再建立请求时,在无线链路上识别用
户身份。
  当系统不能通过 TMUI 识别用户身份时,3G 系统可以使用 IMSI 来识别用
户。
  该机制由拜访的 SN/VLR 发起向用户请求 IM-SI。用户可选择两种方法
来响应:一是与 GSM 一样使用 IMSI 明文;二是使用扩展加密移动用户身份
XEMSI。由于使用 IMSI 的明文传送,可能导致 IMSI 被窃听。在 3G 中应该使用
加密的用户身份。
 在收到 SN/VLR 的身份请求后,MS/USIM 把 IMSI 加密后嵌入 HE-
message 中,并且用 HE-id 来向 SN/VLR 指明可以解密该 HE-message
的 HE/UIC 的地址。SN/VLR 收到 HE-message 后,根据 HE-id 再把该
消息传送到相应的 HE/UIC,HE/UIC 解密后把用户的 IMSI 传递给 SN/
VLR。在收到用户的 IMSI 后,就可以启动 TMSI 分配过程,此后将使用 TMSI
来识别移动用户身份。
  这种增强型身份加密机制把原来由无线接入部分传送明文 IMSI 变成在网
络内传送明文 IMSI,在一定程度上加强了用户身份的机密性。

2 认 证

在 GSM 中采用了 3 元参数组(RAND/SRES/KC)来进行认证(见图 2)。
鉴权中心产生 3 参数组 RAND/SRESAUC/KC,将其传送给 HLR。在 HLR 中
为每个用户存储 1-10 组参数,而在 VLR 中每个用户存储 1-7 组参数。VLR
选取其中一组参数,将参数中用于鉴权用的随机数 RAND 传给用户。MS 利用
存储在 SIM 卡内的与 AUC 共同拥有的密钥 Ki,以及收到的 RAND 通过 A3 算
法计算出 SRESMS。然后 MS 把 SRESMS 传给 VLR,在 VLR 中比较 SRESMS
和 SRESAUC,如果两者相同,则表示用户认证完成,否则网络将拒绝 MS。
  3G 系统中沿用了 GSM 中的认证方法,并作了改进。在 WCDMA 系统中
使用了 5 参数的认证向量 AV(RAND XRES CK IK AUTN

‖ ‖

)。3G 中的认

证,执行 AKA(Authentication and Key Agree-
ment)认证和密钥协商协议
  AKA 协议可分为 2 部分。①用户归属域 HE 到服务网 SN 认证向量的发送