UMTS - Authentifizierung
UMTS ist für die Zusammenarbeit mit GSM-Netzen ausgelegt. Um GSM-Netze vor Man-in-Middle-Angriffen zu schützen, erwägt 3GPP, eine strukturelle RAND-Authentifizierungsherausforderung hinzuzufügen.
UMTS-Abonnent des UMTS-Netzwerks
Sowohl das Netzwerk als auch die Mobilstation unterstützen alle Sicherheitsmechanismen von UMTS. Authentifizierung und Schlüsselvereinbarung sind wie folgt:
Die Mobilstation und die Basisstation stellen eine Funkressourcensteuerungsverbindung (RRC-Verbindung) her. Während des Verbindungsaufbaus sendet die Mobilstation ihre Sicherheitsfunktionen an die Basisstation. Zu den Sicherheitsfunktionen gehören unterstützte UMTS-Integritäts- und Verschlüsselungsalgorithmen sowie möglicherweise auch GSM-Verschlüsselungsfunktionen.
Die Mobilstation sendet ihre temporäre Identität TMSI aktuell im Netzwerk.
Wenn das Netzwerk die TMSI nicht lösen kann, fordert er die Mobilstation auf, ihre permanente Identität zu senden, und die Mobilstationen antworten auf die Anfrage mit der IMSI.
Das besuchte Netzwerk fordert die Authentifizierung des Heimnetzwerks der Mobilstationsdaten an.
Das Heimnetzwerk gibt eine zufällige Herausforderung RAND, das entsprechende Authentifizierungstoken AUTN, Authentifizierung zurück
Antwort XRES, Integritätsschlüssel IK und Verschlüsselungsschlüssel CK.
Das besuchte Netzwerk sendet eine RAND-Authentifizierungsaufforderung und ein Authentifizierungstoken AUTN an die Mobilstation.
Die Mobilstation prüft AUTN und berechnet die Authentifizierungsantwort. Wenn AUTN korrigiert ist.
Mobilstation ignoriert die Nachricht.
Die Mobilstation sendet ihre Authentifizierungsantwort RES an das besuchte Netzwerk.
Beim Besuch des Netzwerks wird geprüft, ob RES = XRES ist, und es wird entschieden, welches Sicherheitsalgorithmus-Funksubsystem verwendet werden darf.
Das besuchte Netzwerk sendet Algorithmen, die zum Funksubsystem zugelassen sind.
Das Funkzugangsnetz entscheidet über die Verwendung von Genehmigungsalgorithmen.
Das Funkzugangsnetz informiert die Mobilstation in der Befehlsnachricht für den Sicherheitsmodus über ihre Wahl.
Die Nachricht enthält auch die Netzwerksicherheitsfunktionen, die in Schritt 1 von der Mobilstation empfangen wurden.
Diese Nachricht ist mit dem Integritätsschlüssel IK integritätsgeschützt.
Die Mobilstation bestätigt den Schutz der Integrität und überprüft die Richtigkeit der Sicherheitsfunktionen.
UMTS-Teilnehmer an der GSM-Basisstation
Die mobile Einheit (Teilnehmer UMTS) unterstützt sowohl USIM- als auch SIM-Anwendungen. Das Basisstationssystem verwendet GSM, während die VLR / MSC-Technologiekomponenten jeweils das UMTS-SGSN sind. Die Mobilstation und das Kernnetz unterstützen beide Sicherheitsmechanismen von UMTS. Das Basisstationssystem GSM (BSS) unterstützt jedoch nicht den Schutz der Integrität und verwendet die GSM-Verschlüsselungsalgorithmen. Die ersten acht Schritte des Authentifizierungsprotokolls werden wie im klassischen Fall ausgeführt. GSM BSS leitet den UMTS-Authentifizierungsverkehr einfach weiter.
Der MSC / SGSN entscheidet, welche GSM-Verschlüsselungsalgorithmen zulässig sind, und berechnet den Schlüssel GSM Kc UMTS-Schlüssel IK, CK.
Das MSC / SGSN berät die von GSM BSS autorisierten Algorithmen und überträgt den GSM-Chiffrierschlüssel Kc.
GSM BSS entscheidet, welche Verschlüsselungsalgorithmen die Verschlüsselungsfunktionen der Mobilstation verwenden dürfen.
GSM BSS sendet den Befehl GSM-Verschlüsselungsmodus an die Station.