LTE安全认证协议的设计与分析

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移动通信系统的发展不但会给我们带来巨大的便利和更多的服务机会,也带来了很多的安全威胁。3GPP LTE(Long Time Evolution)系统应当能够提供比2G/GSM和3G/UMTS更为严格的安全机制,这意味着当前3G/UMTS在用的多数安全机制可能会成为3GPP LTE系统对抗各种类型威胁和攻击的措施。同时,3GPPLTE系统应当提供与用户-网络和网络域安全有关的新型安全算法与协议。LTE是当前主流运营商和中国支持的主要标准,因此对其安全问题进行分析有着很重要的意义。本文的主要内容有以下几个方面:   (1)介绍了LTE的基础知识,包括对LTE的网络结构、LTE的技术特征和LTE的密钥体系结构进行了简要介绍,分析了当前LTE认证技术存在的安全缺陷。   (2)针对当前无线网络中广泛使用的三种认证技术UMTS-AKA、EAP-AKA和WPKI,分析了每一种技术的优缺点,根据分析得出了构建适合LTE的认证模型的必要性。   (3)提出了适合LTE的认证模型的LTE-AKA认证方案,该方案是基于认证AKA模型来适应LTE系统,同时减少了计算和通信负荷,并且改善了LTE模型的安全性。   (4)提出LTE-AKA认证方案包括三个认证协议:首次认证,重新认证和切换认证。他们分别被设计适用于不同的认证环境。提供更好的灵活性和可扩展性,同时保持预期的安全性和效率。   (5)针对提出的协议进行了分析。根据分析结果,写出的认证方案和协议是有效和安全的。
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