3G AKA協(xié)議的研究與KASUMI算法程序的優(yōu)化.pdf

1、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)3G，是指將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信相結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。它除了傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)外，它還將提供電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)，因此，在3G系統(tǒng)中保證網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)信息的安全是很重要的。 針對(duì)3G安全體系中所用的關(guān)鍵技術(shù)，本論文主要做了兩項(xiàng)工作。 第一項(xiàng)工作是詳細(xì)研究了第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)中的認(rèn)證密鑰協(xié)商AKA協(xié)議，分析了AKA協(xié)議的安全性，在此基礎(chǔ)上指出AKA協(xié)議幾個(gè)薄

2、弱環(huán)節(jié)，并針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)提出了一種增強(qiáng)其安全性的方法。3GPP中的認(rèn)證密鑰協(xié)商AKA協(xié)議提供用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的雙向認(rèn)證，這雙向的認(rèn)證通過(guò)特定的一些算法實(shí)現(xiàn)。通過(guò)分析，可以發(fā)現(xiàn)3GPPAKA協(xié)議存在的薄弱環(huán)節(jié)有兩方面：其一是無(wú)法對(duì)抗偽基站的重定向攻擊；其二是它的序列號(hào)機(jī)制操作存在困難性。針對(duì)以上的薄弱環(huán)節(jié)，論文提出了一種不用序列號(hào)而用網(wǎng)絡(luò)ID的方法來(lái)增強(qiáng)AKA協(xié)議的功能，并分析該方法在對(duì)抗偽基站的重定向攻擊方面是有效的。 第二項(xiàng)工作是

3、詳細(xì)研究了3G中的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化算法f8和f9以及其核心算法KASUMI，分析了3GPP給出的KASUMI算法的C程序，提出了幾種優(yōu)化技術(shù)，并給出了優(yōu)化結(jié)果，與參考程序進(jìn)行了比較。KASUMI算法的軟硬件的實(shí)現(xiàn)都可以獲得較高的速度。目前KASUMI算法的硬件實(shí)現(xiàn)主要有兩種。一種是用FPGA和ASIC實(shí)現(xiàn)，另一種是用DSP芯片實(shí)現(xiàn)。由于DSP的眾多優(yōu)點(diǎn)，所以本文提出的KASUMI算法C程序的優(yōu)化方法是針對(duì)其未來(lái)在DSP芯片的移植而提出的。在用