IKE支持4G無線接入的研究與實現(xiàn).pdf

1、4G移動通信技術(shù)于近幾年快速成熟和普及，其鏈路質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)帶寬能夠媲美于專線，從而促使各行業(yè)的無線業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展。此處的無線業(yè)務(wù)指利用移動通信技術(shù)完成無線終端的接入，使無線終端上開展的業(yè)務(wù)不再依賴有線網(wǎng)絡(luò)。而隨著無線業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，無線接入的安全問題也越來越突出。無線終端使用無線鏈路、脫離地理限制等特點，相對有線設(shè)備更容易受到攻擊。無線接入的安全問題主要分為兩個方面:一是信道的安全性，應(yīng)對無線終端與內(nèi)網(wǎng)之間的通信進(jìn)行保護(hù)，防止信息的機(jī)密性、

2、完整性遭受破壞;二是身份的安全性，應(yīng)對用戶或終端的身份進(jìn)行驗證，防止非法用戶或終端接入內(nèi)網(wǎng)后造成破壞。另外，考慮到無線終端部署數(shù)量大、組網(wǎng)靈活等特點，在確保安全的前提下，應(yīng)設(shè)計合適的技術(shù)方案，提高管理的便利度。
　　網(wǎng)絡(luò)密鑰交換協(xié)議(Internet Key Exchange，IKE)可以滿足無線接入的基本安全需求。該協(xié)議一方面能夠?qū)o線終端的身份進(jìn)行驗證，另一方面可建立互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議安全性虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(Internet Protoc

3、ol Security Virtual Private Network，IPSec VPN)保護(hù)無線終端與內(nèi)網(wǎng)之間的通信。但I(xiàn)KE并非專為無線接入設(shè)計，將其應(yīng)用于4G無線接入時，暴露出以下缺陷:一是無法對無線終端進(jìn)行統(tǒng)一的授權(quán)和計費，無法滿足對無線終端的管理需求;二是只能通過證書、預(yù)共享密鑰等對設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證，無法同時保障認(rèn)證的安全性和便利性;三是內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)直接對無線終端進(jìn)行接入管理，兩者耦合緊密，在大規(guī)模的組網(wǎng)中難以靈活的進(jìn)行部署和管理。

4、為改進(jìn)以上缺陷，本課題設(shè)計了IKE支持認(rèn)證、授權(quán)、計費(Authentication Authorization Accounting，AAA)、IKE支持4G增強(qiáng)的擴(kuò)展認(rèn)證兩個方案。IKE支持AAA指將IKE與AAA進(jìn)行結(jié)合，IKE協(xié)商的中心端作為網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器(Network Access Server, NAS)對無線終端進(jìn)行認(rèn)證、授權(quán)、計費，使4G無線接入更加安全和便利。IKE支持4G增強(qiáng)的擴(kuò)展認(rèn)證指在擴(kuò)展認(rèn)證過程中，除了對用戶

5、名和密碼進(jìn)行認(rèn)證，還對4G無線路由器上客戶識別模塊(Subscriber IdentityModule，SIM)卡的國際移動用戶識別碼(International Mobile Subscriber IdentificationNumber, IMSI)、媒體接入控制層(Media Access Control，MAC)地址進(jìn)行認(rèn)證，增強(qiáng)4G無線接入的安全性。
　　IKE支持AAA的計費、IKE支持4G增強(qiáng)的擴(kuò)展認(rèn)證是本課題的主要