LTE非接入層安全性研究.pdf

1、隨著掌上電腦和筆記本電腦的發(fā)展與普及，用戶希望能夠隨時(shí)隨地上網(wǎng)，一個(gè)新的市場--“寬帶無線移動(dòng)接入”正在興起。為了提高3G在新興的寬帶無線接入市場的競爭力，應(yīng)對(duì)來自WiMAX的市場壓力，3GPP于2004年提出UTRAN長期演進(jìn)計(jì)劃LTE。由于它具有改進(jìn)并增強(qiáng)3G的空中接口技術(shù)，有效減低系統(tǒng)時(shí)延，提高頻譜效率，優(yōu)化分組數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，自提出以來受到了世界上絕大多數(shù)設(shè)備商、運(yùn)營商和終端廠商的青睞，很可能成為未來移動(dòng)通信的主流標(biāo)準(zhǔn)。而隨著中國三

2、大運(yùn)營商同步宣布選擇將LTE技術(shù)作為后3G時(shí)代的演進(jìn)方向，LTE將會(huì)為用戶帶來令人滿意的寬帶體驗(yàn)。基于這樣的背景，本文系統(tǒng)地闡述了LTE系統(tǒng)非接入層安全從協(xié)議分析到實(shí)現(xiàn)，再到測試驗(yàn)證的完整開發(fā)過程。
　　 本文首先簡單介紹LTE系統(tǒng)的主要性能目標(biāo)、關(guān)鍵技術(shù)，再闡述系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議模型和安全架構(gòu)，其次分析非接入層安全模式控制(NAS SMC)過程、EPS認(rèn)證和密鑰協(xié)商(AKA)過程和非接入層安全性的完整流程，其中重點(diǎn)分析非接入

3、層移動(dòng)性管理模塊AKA參數(shù)產(chǎn)生過程，并對(duì)非接入層安全性功能進(jìn)行詳細(xì)的軟件設(shè)計(jì)，包括對(duì)子函數(shù)f1、f1*、f2、f3、f4、f5和f5*的總體流程和重要參數(shù)設(shè)計(jì)，各函數(shù)涉及的功能模塊Ek塊加密器、Rijndael密鑰調(diào)度和OPc生成模塊的設(shè)計(jì)。最后，利用專業(yè)測試工具TM500 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)測試儀對(duì)非接入層AKA安全性功能進(jìn)行仿真測試。通過測試得出的消息序列圖和Wirshark抓包軟件捕捉的消息數(shù)據(jù)流與預(yù)期的結(jié)果進(jìn)行比較分析，有效驗(yàn)證了