文档介绍：GSM-WCDMA 鉴权原理

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前言
在现有的2G和3G移动网络中，只有具有有效的IMSI号码的MS才有权得到服务。鉴权，即识别有效用户IMSI的过程。它是移动网络安全性管理的一部分，用来实现移动网络的保密性、数据完整性
由于WCDMA网络提供了较GSM更为丰富的业务，网络必须提供更为安全的鉴权机制。
基本原理
在现有GSM网络和将来的WCDMA网络中，鉴权是由MS、VLR/SGSN、HLR/AUC协同工作完成，都是由MS和AUC分别计算出鉴权参数，由VLR/SGSN比较双方的计算结果，完成网络对MS合法性的验证；
WCDMA增加了MS对网络合法性的验证功能，从而实现MS与网络双向认证；
*** GSM鉴权原理之鉴权参数***
SIM卡上的鉴权参数
IMSI号码（唯一识别SIM卡的号码）
鉴权密钥Ki（长度为16B，IMSI为Ki的索引，即一个IMSI号码唯一地对应于一个Ki值，但一个Ki值可能被多个IMSI使用）。
安全算法（A3）；
SIM卡上的与鉴权无关的参数
序号（唯一识别SIM卡，且包括生产厂商信息、操作系统版本等）
SIM卡状态（闭锁/解锁）
PIN以及用户接入控制等级
临时的网络数据（如TMSI、LAI、KC、被禁止的PLMN）
业务相关数据
AUC上的鉴权参数
用户数据（IMSI，用来对移动签约者身份进行识别）；
鉴权密钥Ki （注意：该值与用户SIM卡上的Ki值是一致的）；
密码密钥（即密钥K4）：K4是Ki的密钥，用来对Ki进行加密和解密，长度为8B。
密钥序号：是K4的索引（数据库中的外密钥），用来获取K4，若其值为0，表明Ki没有用K4加密（即当前的Ki值为解密后的值）。
安全算法（A3和A8）；
用于生成随机数的随机数发生器
***GSM鉴权原理之鉴权参数***
鉴权三元组(Triplet Vector)
GSM用于用户鉴权的三个主要参数组成的向量，包括
RAND（Random Challenge 随机数）：
由随机数发生器产生，长16B，主要作为计算三元组中其他两个参数的基础。
SRES（Signed Response符号响应）：
对RAND和鉴权密钥Ki利用A3算法计算得出，长4B，用来判断鉴权是否通过，
Kc（Cipher Key 密码密钥）：
对RAND和Ki 做A8算法计算得出，长8B，用于空间无线信道加密的密钥
CKSN （Ciphering Key Sequence Number ）
CKSN（加密密钥序列号）被用来保证MS与VLE或MS与SGSN之间的GSM鉴权信息（Kc）的一致性，作为临时签约数据存储在VLR（或SGSN）上。
鉴权三元组的相关说明
鉴权三元组的存储位置
鉴权三元组有条件地存储在HLR和VLR（和SGSN）中。当AUC计算出一些三元组后，将这些三元组传送给HLR，并存储在HLR中；若某一MS已登记，其所在的VLR/SGSN也将从HLR装载至少一个三元组。
鉴权三元组的复用度
这里所说的GSM中的复用度概念指的是HLR中的鉴权三元组的复用度，对于VLR有相应的复用度概念。
鉴权三元组的复用度是指n个鉴权三元组所组成集合的可重用的次数。设协议规定复用度为m，则当AUC计算出N组鉴权数据组成一个集合后，存储在HLR的数据库中，当HLR接到VLR发送的鉴权数据请求时，直接从数据库中检索出对应鉴权数据集合发送给VLR，该鉴权数据集合可最多发送m次。发送m次后，该集合数据失效，AUC需要重新计算。
在HLR中建立鉴权数据的复用度，目的在于减少AUC的计算负荷，同时，可以对于实时性要求比较高的鉴权数据请求，可以比较迅速地给予响应
***GSM鉴权流程***
WCDMA鉴权原理之鉴权参数
USIM卡上的鉴权参数
IMSI号码（唯一识别SIM卡的号码）
鉴权密钥Ki（长度为16B，IMSI为Ki的索引，即一个IMSI号码唯一地对应于一个Ki值，但一个Ki值可能被多个IMSI使用）
鉴权和加密算法（f1、f2、f3、f4、f5、f1*、f5*、UIE、UIA）
OP或OPc
SQNMS
AUC上的鉴权参数
用户数据（IMSI，用来对移动签约者身份进行识别）；
鉴权密钥Ki （注意：该值与用户SIM卡上的Ki值是一致的）；
密码密钥（即密钥K4）：K4是Ki的密钥，用来对Ki进行加密和解密，长度为8B。
密钥序号：是K4的索引（数据库中的外密钥），用来获取K4，若其值为0，表明Ki没有用K4加密（即当前的Ki值为解密后的值）。
鉴权和加密算法（f1、f2、f3、f4、f5、f1*、f5*）
用于生成随机数的随机数发生器
AMF
OP或OPc
SQNHE
WCDMA鉴权原理之鉴权五元组
五元组（Quinte