[發明專利]一種GSM網絡雙向認證的方法

有效

• 申請號: 200910244255.1
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN102111268A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 武巧榮;辛陽;杜曉峰;包一兵
• 申請（專利權）人: 北京安碼科技有限公司
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及網絡安全技術，特別涉及一種雙向認證的方法的設計。?

背景技術

GSM移動通信系統是基于TDMA的數字蜂窩移動通信系統。GSM是世界上第一個對數字調制、網絡層結構和業務作了規定的蜂窩系統。GSM是為了解決歐洲第一代蜂窩系統四分五裂的狀態而發展起來的。在GSM之前，歐洲各國在整個歐洲大陸上采用了不同的蜂窩標準，對用戶來講，就不能用一種制式的移動臺在整個歐洲進行通信。另外由于模擬網本身的弱點，使得它的容量也受到了限制。為此歐洲電信聯盟在1980初期就開始研制一種覆蓋全歐洲的移動通信系統，即現在被人們稱為GSM的系統。如今GSM移動通信系統已經遍及全世界，即所謂″全球通″，目前我國的移動通信網就是以GSM系統為基礎的移動網絡系統。?

我國于20世紀90年代初引進采用此項技術標準，此前一直是采用蜂窩模擬移動技術，即第一代GSM技術(2001年12月31日我國關閉了模擬移動網絡)。目前，中國移動、中國聯通各擁有一個GSM網，為世界最大的移動通信網絡。?

GSM系統的典型結構如1-1所示。由圖可見，GSM系統是由若干個子系統或功能實體組成。其中基站子系統(BSS)在移動臺(MS)和網絡子系統(NSS)之間提供和管理傳輸通路，特別是包括了MS與GSM系統的功能實體之間的無線接口管理。NSS必須管理通信業務，保證MS與相關的公用通信網或與其它MS之間建立通信，也就是說NSS不直接與MS互通，BSS也不直接與公用通信網互通。MS、BSS和NSS組成GSM系統的實體部分。操作支持系統(OSS)則提供運營部門一種手段來控制和維護這些實際運行部分。?GSM系統認證流程?

每當MS使用IMSI/TMSI向系統請求位置更新、呼叫建立或業務激活時，MSC/VLR需要對MS進行鑒權。鑒權的大致流程如下所述：?

鑒權也就是認證流程是以鑒權中心AUC中產生的鑒權三參數組(RAND，SRES，Kc)為基礎的。其中，鑒權參數RAND由網絡中的鑒權中心AUC中的隨機數產生器生成；AUC接收到MSC/VLR的請求，每次生成若干個鑒權三參數組(RAND，SRES，Kc)，并將生成的三參數組存貯在HLR中，以備鑒權時使用，HLR存貯每個用戶的三參數組，并在MSC/VLR請求時傳送給它，以此保證對GSM網絡中的所有訪問用戶至少有一個未使用的三參數組。在用戶需要接入認證時，MSC/VLR向移動臺(MS)發送RAND，MS使用存貯在SIM卡中的和AUC中一樣的主密鑰ki和相應的算法，計算出SRES。然后把SRES回送給MSC/VLR，驗證其合法性，從而決定是否讓該用戶接入GSM網絡。?

GSM系統中參與認證流程的網絡組成部件有：HLR(AUC)、MSC/VLR、MS。各個部分在認證過程中的位置和作用如下圖所示：?

附圖2給出了GSM系統的認證流程。?

其中：?

在HLR中存有所有與本地用戶相關的信息，如本地用戶的IMSI、電話號碼、登記業務和鑒別密鑰(Ki)等永久數據和一些臨時數據。?

VLR包含與所有當前正在接受服務的用戶有關的信息，除HLR中的永久數據外，還有一些如臨時移動用戶識別號(TMSI)這樣的臨時數據，為相應的MSC提供呼叫建立和鑒別階段的支持。?

鑒別中心(AUC)是一個包含著GSM網絡中最重要和最敏感信息的數據庫，為GSM網絡提供了鑒別用戶、加密數據和信號所必需的全部信息。這些信息包括：每個用戶的鑒別密鑰(Ki)，鑒權算法(A3)，加密算法(A5系列中的一個)，加密密鑰生成算法(A8)。AUC生成一系列隨機數(RAND)、標識響應(SRES)和密碼密鑰(Kc)，將它們傳送并存儲在HLR和VLR中，為?鑒別和加密過程提供所需要的信息。?

具體流程和各個組成部分之間的交互如下所述：?