2G 3G 4G 认证与加密（空口加密）算法调研报告.ppt

发布时间：2022-06-26 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.41M 资料格式：ppt 举报版权申诉

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目录 Ø 2G • 认证（鉴权）—— A3+A8 • 加密 —— A5 Ø 3G • 认证（鉴权）—— AKA • 加密 —— f8 Ø 4G • 认证（鉴权）—— EPS AKA • 加密 —— EEA Ø 2G、3G、4G的对比分析 1 of 39

2G • 加密和完整性保护是实现安全通信的核心，认证与秘钥分配是实现安全通信的重要保障。 • 2G系统的安全技术主要以认证与秘钥（AKA），和无线链路数据加密为主。目前广泛运行的2G系统主要以GSM系统和北美系统为主。北美系统的认证机制相对于GSM系统要复杂些，我们只分析GSM的AKA。 2 of 39

2G—— 认证 • GSM系统中的AKA算法称为 A3+A8算法。 • 每一个用户的SIM卡中都保存着唯一的IMSI（国际移动客户识别码）-Ki对，同时还将该IMSI- Ki对（经过A2算法加密）保存在 AuC中。 • A3算法的输入参数有两个，一个是用户的认证钥Ki，另一个是由AuC产生的RAND （128bits），运算结果是一个认证响应值SRES（32bits）。 3 of 39

2G—— 认证 • GSM采用“请求-响应”的方式进行认证。 • 需要认证时，MSC/VLR（移动交换中心/访问位置寄存器）向MS（移动台）发出认证命令（含RAND），MS用此RAND 和自身的Ki算出 ,通过认证响应消息传回给MSC/VLR，如果就认为是合法用户，认证成功。 4 of 39

2G—— 认证 COMP128算法 —— 由于A8算法的输入和A3相同，通常将这两种算法合并在一起，称之为COMP128算法（是 A3+A8算法的一种）。 • 它以RAND（128比特）和Ki （128比特）作为输入，输出是一个长度为128比特的序列。该序列的前32比特作为鉴权响应 SRES，最后54比特加上10个比特的零共64比特作为密钥Kc。 5 of 39

2G—— 认证 COMP128是一个带密钥的散列函数。 COMP128算法主要由一下四个步骤组成： 1. 建立一个32-byte的数组x[]，将RAND存储进x[16……31] 2. 执行八次循环将Ki存储进x[0……15]；从bytes 中生成bits；除最后一次循环外，进行排列 7 of 39

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