关于第三代移动通信的网络安全探讨(图)4

识别模块USIM中为XMAC-A);f1*是重同步消息认证算法，用于产生MAC-S;f2算法用于产生期望的认证应答(AuC中为XRES，USIM 中为RES);f3算法用于产生加密密钥CK;f4算法用于产生消息完整性密钥IK;f5算法用于产生匿名密钥AK，用于对序列号SQN加解密，以防止被位置跟踪;f5*是重同步时的匿名密钥生成算法。AKA由SGSN/VLR发起，在AuC中产生认证向量AV=(RAND, XRES, CK, IK, AUTN)和认证令牌AUTN = SQN [? AK] || AMF || MAC-A。VLR发送RAND和AUTN至USIM。USIM计算XMAC-A = f1K (SQN || RAND || AMF)，若等于AUTN中的MAC-A，并且SQN在有效范围，则认为对网络鉴权成功，计算RES、CK、IK，发送RES至VLR。VLR验证 RES，若与XRES相符，则认为对MS鉴权成功;否则，拒绝MS接入。当SQN不在有效范围时，USIM和AuC利用f1*算法进入重新同步程序， SGSN/VLR向HLR/AuC请求新的认证向量AV。
　　
　　f6是MAP加密算法，f7是MAP完整性算法。
　　
　　3GPP的数据加密机制将加密保护延长至无线接入控制器RNC。数据加密使用f8算法，生成密钥流块KEYSTREAM。对于MS和网络间发送的控制信令信息，使用算法f9来验证信令消息的完整性。对于用户数据和话音不给予完整性保护。MS和网络相互认证成功后，USIM和VLR分别将CK和IK传给移动设备和无线网络控制器，在移动设备和无线网络控制器之间建立起保密链路。f8和f9算法都是以分组密码算法KASUMI构造的，KASUMI算法的输入和输出都是64bit，密钥是128bit。KASUMI算法在设计上具有对抗差分和线性密码分析的可证明的安全

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