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2G/3G/4G系统鉴权与加密技术演进

学院：电子信息学院 班级：12通信B班 学生姓名： 周雪玲

许冠辉 黄立群

指导老师：卢晶琦 完成时间：2015.04.19

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【摘要】

本文研究内容主要是几大网络的安全机制。这项研究是颇具现实意义的，因

为一个网络的安全性直接关系到用户和网络运营商本身的利益。保证合法的用户获取服务和网络正常的运营，保证用户的信息完整、可靠的传输，实现保密通信，要求有一套缜密的安全机制，这是对网络和服务的更高层次的要求，也是现如今颇受关注的话题。本文主要研究内容是WCDMA、LTE 的安全机制，为了更好地了解WCDMA的安全机制必须溯源到GSM的鉴权机制，从对比和演进的角度来看待这三种网络的安全机制的特点。

【关键词】GAM，3G，LTE，鉴权与加密

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目 录

1、概述............................................................................................................................................. 4

1.1移动通信系统中鉴权和加密产生的背景 ........................................................................ 4 2、保密通信的基本原理 ................................................................................................................. 4

2.1工作原理 ............................................................................................................................ 4 2.2数学模型的建立 ................................................................................................................ 4 3、GSM系统的鉴权与保密 .............................................................................................................. 5

3.1 GSM系统中鉴权 ................................................................................................................ 5 3.2 GSM加解密 ........................................................................................................................ 7 3.3 TMSI的具体更新过程 ...................................................................................................... 8 3.4 GSM安全性能分析 ............................................................................................................ 9 4、3G系统信息安全 ........................................................................................................................ 9

4.1 WCDMA系统的鉴权和加密 .............................................................................................. 10 4.2 CDMA-2000系统的鉴权和加密 ...................................................................................... 11 5、4G系统信息安全 ...................................................................................................................... 12

5.1 LTE系统网络架构 .......................................................................................................... 12 5.2 LTE_SAE网元功能介绍 .................................................................................................. 13

5.2.1 UTRAN ................................................................................................................... 13 5.2.2 MME ....................................................................................................................... 13 5.2.3 S-GW ..................................................................................................................... 14 5.2.4 P-GW ..................................................................................................................... 14 5.2.5 HSS ....................................................................................................................... 14 5.3 LTE/SAE安全架构 .......................................................................................................... 15 5.4 LTE/SAE安全层次 .......................................................................................................... 15 5.5 LTE/SAE密钥架构 .......................................................................................................... 16 6、 LTE与2G/3G网络的兼容 ...................................................................................................... 17 7、结束语....................................................................................................................................... 17 参考文献......................................................................................................................................... 18

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