UMTS - 认证

UMTS 旨在与 GSM 网络互操作。为了保护 GSM 网络免受中间人攻击，3GPP 正在考虑添加结构化 RAND 认证挑战。

UMTS 用户到 UMTS 网络

网络和移动台都支持 UMTS 的所有安全机制。认证和密钥协商如下：

• 移动台和基站建立无线资源控制连接（RRC 连接）。在建立连接期间，移动台将其安全能力发送到基站。安全功能包括支持的 UMTS 完整性和加密算法，以及可能的 GSM 加密能力。

• 移动台发送其在网络上当前的临时标识 TMSI。

• 如果网络无法解析 TMSI，则它要求移动台发送其永久标识，移动台则使用 IMSI 响应请求。

• 访问网络请求移动台主网络数据的认证。

• 主网络返回随机挑战 RAND、相应的认证令牌 AUTN 和认证

• 响应 XRES、完整性密钥 IK 和加密密钥 CK。

• 访问网络将 RAND 认证挑战和认证令牌 AUTN 发送到移动台。

• 移动台检查 AUTN 并计算认证响应。如果 AUTN 正确。

• 移动台忽略消息。

• 移动台将其认证响应 RES 发送到访问网络。

• 访问网络检查 RES 是否等于 XRES，并确定允许无线子系统使用哪些安全算法。

• 访问网络将允许的算法发送到无线子系统。

• 无线接入网决定允许使用哪些算法。

• 无线接入网在安全模式命令消息中通知移动台其选择。

• 该消息还包括步骤 1 中从移动台接收到的网络安全功能。

• 此消息使用完整性密钥 IK 保护完整性。

• 移动台确认完整性保护并验证安全功能的准确性。

UMTS 用户到 GSM 基站

移动单元（UMTS 用户）同时支持 USIM 和 SIM 应用。基站系统使用 GSM，而 VLR/MSC 技术组件分别是 UMTS SGSN。移动台和核心网络都支持 UMTS 的所有安全机制。但是，GSM 基站系统 (BSS) 不支持完整性保护，并使用 GSM 加密算法。认证协议的前八个步骤与经典情况相同。GSM BSS 只转发 UMTS 认证流量。

• MSC/SGSN 决定允许使用哪些 GSM 加密算法，并计算 GSM 密钥 Kc、UMTS 密钥 IK、CK。

• MSC/SGSN 通知 GSM BSS 授权的算法并传输 GSM 加密密钥 Kc。

• GSM BSS 根据移动台的加密能力决定允许使用哪些加密算法。

• GSM BSS 将 GSM 加密模式命令发送到移动台。