GSM移动通信鉴权机制解析-CME20鉴权流程

"CME20鉴权过程详解——移动通信基础" 移动通信系统中，鉴权是一个至关重要的环节，确保了网络的安全性和用户身份的合法性。CME20鉴权过程是GSM（Global System for Mobile Communication）系统中用户接入网络时的身份验证流程。下面我们将详细探讨这一过程。 首先，当用户购买手机并入网时，电信运营商会分配一个唯一的国际移动用户识别码（IMSI）以及用户鉴权键（Ki）给用户。同时，这些信息会被存储在鉴权中心（AUC）中。AUC是网络的核心部分，负责生成和管理鉴权数据。 鉴权中心AUC执行以下步骤来生成鉴权和加密所需的三参数组： 1. 生成一个随机数RAND，这个随机数是不可预测的，用于增加鉴权的复杂性。 2. 使用A8算法和A3算法，分别以IMSI、Ki和RAND为输入，计算出密钥Kc和符号响应SRES。这两个算法是设计用来防止中间人攻击和未经授权的访问。 3. 将计算得到的RAND、SRES和Kc组合成一个三参数组，然后发送到归属位置寄存器（HLR）。HLR通常会存储多组这样的参数，以备不时之需。 HLR会将这些参数组保存，并在需要时转发给移动交换中心/拜访位置寄存器（MSC/VLR），后者也会存储一定数量的参数组，以减少与HLR和AUC之间的通信次数，提高效率。 在呼叫处理期间，MSC会向移动台（即手机）发送RAND，手机的SIM卡会利用内部存储的IMSI和Ki通过A3算法计算出对应的SRES。这个计算过程发生在移动设备端，确保了鉴权过程的隐私性。 接着，移动台将计算出的SRES返回给MSC/VLR。此时，MSC会对比接收到的SRES和AUC原始计算的SRES。如果两者匹配，那么鉴权成功，表明用户身份合法，允许其接入网络进行通信。反之，如果不一致，则表示鉴权失败，系统将拒绝为用户提供服务。 鉴权过程是移动通信系统中确保安全的关键步骤，对于防止非法用户接入网络、保护用户隐私和维护网络秩序至关重要。在GSM系统的发展历程中，从最初的模拟系统到数字化的GSM，再到后来的3G和4G，鉴权机制不断演进，提升了通信的安全性。而CME20鉴权过程是GSM系统中实施鉴权的一种具体实现，展示了移动通信技术在保障用户安全方面的进步。