UMTS - 認證

UMTS 旨在與 GSM 網路互操作。為了保護 GSM 網路免受中間人攻擊，3GPP 正在考慮新增結構化 RAND 認證挑戰。

UMTS 使用者到 UMTS 網路

網路和移動臺都支援 UMTS 的所有安全機制。認證和金鑰協商如下：

• 移動臺和基站建立無線資源控制連線（RRC 連線）。在建立連線期間，移動臺將其安全能力傳送到基站。安全功能包括支援的 UMTS 完整性和加密演算法，以及可能的 GSM 加密能力。

• 移動臺傳送其在網路上當前的臨時標識 TMSI。

• 如果網路無法解析 TMSI，則它要求移動臺傳送其永久標識，移動臺則使用 IMSI 響應請求。

• 訪問網路請求移動臺主網路資料的認證。

• 主網路返回隨機挑戰 RAND、相應的認證令牌 AUTN 和認證

• 響應 XRES、完整性金鑰 IK 和加密金鑰 CK。

• 訪問網路將 RAND 認證挑戰和認證令牌 AUTN 傳送到移動臺。

• 移動臺檢查 AUTN 並計算認證響應。如果 AUTN 正確。

• 移動臺忽略訊息。

• 移動臺將其認證響應 RES 傳送到訪問網路。

• 訪問網路檢查 RES 是否等於 XRES，並確定允許無線子系統使用哪些安全演算法。

• 訪問網路將允許的演算法傳送到無線子系統。

• 無線接入網決定允許使用哪些演算法。

• 無線接入網在安全模式命令訊息中通知移動臺其選擇。

• 該訊息還包括步驟 1 中從移動臺接收到的網路安全功能。

• 此訊息使用完整性金鑰 IK 保護完整性。

• 移動臺確認完整性保護並驗證安全功能的準確性。

UMTS 使用者到 GSM 基站

移動單元（UMTS 使用者）同時支援 USIM 和 SIM 應用。基站系統使用 GSM，而 VLR/MSC 技術元件分別是 UMTS SGSN。移動臺和核心網路都支援 UMTS 的所有安全機制。但是，GSM 基站系統 (BSS) 不支援完整性保護，並使用 GSM 加密演算法。認證協議的前八個步驟與經典情況相同。GSM BSS 只轉發 UMTS 認證流量。

• MSC/SGSN 決定允許使用哪些 GSM 加密演算法，並計算 GSM 金鑰 Kc、UMTS 金鑰 IK、CK。

• MSC/SGSN 通知 GSM BSS 授權的演算法並傳輸 GSM 加密金鑰 Kc。

• GSM BSS 根據移動臺的加密能力決定允許使用哪些加密演算法。

• GSM BSS 將 GSM 加密模式命令傳送到移動臺。