张豪，韩慧莲

（中北大学 电子测试技术国家重点实验室, 山西太原 030051）

0 引言

自GSM诞生以来，移动通信很快就成为这个时代不可缺少的一部分。安全问题一直是移动通信系统中至关重要的一个问题，无线通信由于具有开放式的空中接口，信息安全就显得尤其重要。同时，受到移动设备有限资源的限制，接入认证与密钥协商作为安全体系的基础，研究其安全性、有效性、实用性就具有非常现实的意义。

第三代移动通信系统（3G）是一个在全球范围内覆盖与使用的网络系统，它集有线、蜂窝和卫星通信于一体，向用户提供高质量的多媒体通信[1]。第三代移动通信系统（3G系统）的认证和密钥协商协议是3G系统网络接入安全的核心机制，如果身份认证和密钥协商协议出现安全漏洞，会使整个会话都没有安全性可言。可见对于3G系统的认证和密钥协商协议的研究具有十分重要的意义。

本文对密码学相关理论知识做了研究，介绍了第三代移动通信系统的安全体系结构，研究了第三代移动通讯系统的认证与密钥协商机制，指出了其中存在的漏洞，并给出了解决办法，最后介绍3G认证和密钥协商协议(AKA)的安全算法。

1 3G移动通讯系统的认证与密钥协商机制

认证与保密是信息安全的两个重要的方面。保密是防止明文信息的泄漏，认证则主要是为了防止第三方的主动攻击，比如，冒充通信的发送方或者篡改信道中正在传输的消息。

在GSM系统中，身份认证是单向的，基站能够验证用户的身份是否合法，而用户无法确认他所连接的服务网络是否可靠。……