王丽丽，冯涛,2,，马建峰

(1. 兰州理工大学 计算机与通信学院, 甘肃 兰州 730050;2. 福建师范大学 网络安全与密码技术重点实验室, 福建 福州 350007;3. 西安电子科技大学 计算机网络与信息安全教育部重点实验室, 陕西 西安 710071)

1 引言

在多种无线通信技术及异构网络共存、融合的趋势下，4G无线网络移动终端的安全接入问题变得更加复杂和重要[1]。2009年，ITU-R确立了两大4G候选标准：LTE-Advanced和IEEE 802.16m。文献[2,3] 中介绍了关于 LTE RAN(radio access network)的安全决策，但没有给出具体的接入认证协议。文献[4]中，IEEE 802.16m工作组针对4G网络的安全机制提出了PKMv3(privacy key management version 3)协议，但也没有给出具体的接入认证过程。

1991年，Girault首次提出自证实公钥系统[5]。同基于证书的公钥密码体制相比，自证实公钥系统更适用于移动环境。首先，AN(access network)和ME(mobile equipment)的认证参数中不包含公钥证书，协议交互之前，不需要存储和传送自己的公钥证书，不需要验证彼此公钥证书的合法性和有效性，节省了存储空间和通信带宽，减轻了网络负载和传输时延，减少了移动终端的计算负担；此外，对公钥的验证隐藏在签名验证或加密过程中，当网络存在阶层关系时也不需要通过其他网络实体转发认证信息，提高了公钥验证效率和认证效率。

Zheng等人[6]基于自证实公钥系统提出了一个4G网络用户认证方案，但方案还存在不足之处。第一，方案中，网络端的公钥并不是基于自证实公钥系统构建的，对该公钥的验证是利用基站联合广播，并在ME中设立缓冲区，通过概率统计方法实现的。但是验证结果存在风险，如局部出现伪基站密度超过合法基站的可能等。……