WLAN和3G系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制的研究與分析.pdf

1、第三代(3G)移動(dòng)通信系統(tǒng)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸能力，可以提供廣域覆蓋和全球性漫游，理論上，它能為用戶(hù)提供最高達(dá) 2Mbit/s 的數(shù)據(jù)速率，但部署成本非常高。作為一種有廣闊前景的技術(shù)，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)正越來(lái)越受人們關(guān)注，它作為 3G 系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)接入手段的一種補(bǔ)充也正成為重要的技術(shù)方向。WLAN 能以較低的成本提供遠(yuǎn)高于 3G 的數(shù)據(jù)速率，其缺點(diǎn)是缺乏充分的安全措施。3G 系統(tǒng)與 WLAN 融合可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，既保留 3G 在計(jì)費(fèi)管理

2、、漫游和安全方面的優(yōu)勢(shì)，又能以較低的成本實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)地區(qū)覆蓋，兩者互聯(lián)前景廣闊。 目前，3G 系統(tǒng)與 WLAN 的融合己經(jīng)成為熱門(mén)的研究課題，兩者融合既可以減少運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)投資費(fèi)用，又可以在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的接入速率。然而現(xiàn)今整合 WLAN 與 3G 系統(tǒng)仍然有一些安全方面的問(wèn)題存在，如何確保二者融合的安全是一個(gè)重要的研究課題。 本文利用 3G-WLAN 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為分析對(duì)象，因?yàn)槠渌漠悩?gòu)網(wǎng)絡(luò)存在相同的安全性問(wèn)題，而且互聯(lián)

3、結(jié)構(gòu)相似，因此本論文不失一般性。 本文主要研究 3G-WLAN 互聯(lián)的安全機(jī)制相關(guān)問(wèn)題。首先分析了 3G 系統(tǒng)與 WLAN 互聯(lián)的背景以及安全相關(guān)問(wèn)題，詳細(xì)論述了 3GPP 定義的6種互聯(lián)場(chǎng)景和 ETSI 提出的兩種互聯(lián)參考模型。進(jìn)而研究分析互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的EAP-AKA 認(rèn)證協(xié)議，指出安全機(jī)制的不足之處。根據(jù)上述的這些分析，本文提出了一些 3G-WLAN 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的安全性改進(jìn)的措施，其中包括： ①通過(guò)對(duì) EAP-AKA 認(rèn)

4、證過(guò)程的分析，從降低認(rèn)證信令開(kāi)銷(xiāo)的角度，改進(jìn)了一種自適應(yīng)K選擇機(jī)制的解決方案，并在仿真中得到驗(yàn)證。 ②由于現(xiàn)有安全認(rèn)證機(jī)制不能提供用戶(hù)數(shù)據(jù)完整性保護(hù)，本文在原有的安全機(jī)制中引入基于 AES-CCM 模式的 AES 算法，代替原有的f8和f9算法，實(shí)現(xiàn)通信過(guò)程中的信令數(shù)據(jù)和用戶(hù)數(shù)據(jù)加密和完整性保護(hù)。最后討論了 AES 算法的基于軟件和硬件實(shí)現(xiàn)方案。 ③在分析基于公鑰體制的 EAP-TLS 認(rèn)證機(jī)制和其他相關(guān)的安全機(jī)制的基礎(chǔ)