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SIM(USIM)卡中的數(shù)據和2G/3G網絡的鑒權



    通常SIM(USIM)卡內的數(shù)據包括IMSI、ICCID、Ki(2G)、Key(3G)、OPC(3G)、PIN、PUK、OTA、JAVA應用等多種數(shù)據。

SIM卡內的數(shù)據主要分為索引數(shù)據、業(yè)務數(shù)據、鑒權數(shù)據和位置數(shù)據四類。

索引數(shù)據包括ICCID;

業(yè)務數(shù)據包括IMSI、PIN、PUK、OTA菜單、JAVA應用數(shù)據;

鑒權數(shù)據包括IMSI、 Ki(2G) Key(3G)、OPC(3G)、A3/A5/A8算法等;

位置數(shù)據包括LAI、TMSI、位置狀態(tài)信息、BCCH信息等;(不再詳述,見其它部分)

 

ICCID:IC CARD IDENTIFICATION(電信智能卡卡號)

ICCID可唯一的標識一張電信智能卡。通常用數(shù)字或條形碼的形式印有該 SIM 卡 的卡號。標準的卡號由 20 位數(shù)字組成(五個一排,被排成四排)。這 20 位數(shù)字大多印刷在芯片的背面,也有的印刷在卡基的一方。這 20 位數(shù)據全面地反映了該卡的發(fā)行國別、網號、發(fā)行的地區(qū)、發(fā)行時間、生產廠商、以及印刷流水號等內容。

 

IMSI:International Mobile Subscriber Identity(國際移動用戶識別碼)

IMSI主要用于卡片登陸網絡時,作為用戶身份鑒權認證的索引。

 

PIN:Personal Identification Number(PIN碼:SIM卡的個人識別密碼)

PIN碼設計的作用是為了防范使用者不慎遺失手機后被別人盜打電話的一種保護措施。如果未經使用者修改,運營商設置的原始密碼是1234或0000。如果啟用了開機PIN碼,那么每次開機后就要輸入4位數(shù)PIN碼,PIN碼是可以修改的,用來保護自己的SIM卡不被他人使用。需要注意的是,如果輸入三次PIN碼錯誤,手機便會自動鎖卡,并提示輸入PUK碼解鎖,這個時候已經接近了危險的邊緣。

 

PUK:Personal Unlock Key(PUK碼:個人解鎖碼)

當PIN 碼不慎被鎖住后,用來解除鎖碼。PUK碼的設計是為了保障消費者的安全性,每一張手機智能卡的PUK碼都不相同,這是用戶無法更改的。當手機PIN碼被鎖,并提示輸入PUK碼時,千萬不要輕舉妄動,因為PUK碼只有10次輸入機會,10次都輸錯的話,SIM卡將會被永久鎖死,也就是報廢。

 

OTA:Over the Air Technology(空中下載技術)

OTA卡產品是用于GSM手機的用戶身份識別卡,內置增值服務應用動態(tài)下載與管理機制,可實現(xiàn)對SIM卡文件的遠程管理和各類STK應用的動態(tài)下載。與STK卡的不同在于OTA卡支持空中下載,在內置菜單錯誤的情況下,可以動態(tài)更新菜單。

 

JAVA:一種對象導向(Object-Oriented)的程序語言

JAVA是由Sun微系統(tǒng)公司所發(fā)展出來的程序語言,JAVA手機軟件平臺在中國一般稱為“無線Java”技術,JAVA目前在手機上應用最多的就是JAVA游戲。

 

Ki:key identifier(鑒權密鑰)

Ki配合IMSI在卡片登陸網絡時作為用戶身份認證的鑒權密鑰。在2G網絡中,采用的是單向鑒權模式,網絡側使用Ki密鑰對SIM卡進行鑒權。

GSM每組鑒權集包含3 個參數(shù),分別是rand(隨機數(shù))、sres(符號響應)、kc(密鑰)。這3 個參數(shù)即是我們平時常說的鑒權三參組。GSM身份鑒權使用A3算法,手機和網絡HLR/AuC中各存入Ki,當網絡隨機分配RAND并發(fā)給手機后,雙方以RAND和Ki分別求出SRES做比較。



為保證Ki密鑰在HLR的存貯安全,2G、3G網絡均設計了用K4加密Ki密鑰,使Ki在HLR中以密文形式存貯。

手機在做位置更新、發(fā)起呼叫時,如MSC/VLR 判斷其IMSI 為舊卡(即VLR 里已經存在數(shù)據的),則調用VLR 中的一個五數(shù)組,不再到HLR/AUC 去取新的鑒權集。

 

OP(Operator Variant Algorithm Configuration Field ): 運營商根密鑰

    OP16B,是鑒權計算的一個輸入參數(shù)。一個運營商的所有用戶可以使用相同的OP,以區(qū)別其他運營商的用戶。HLR/AUCUSIM卡都將保存OP,且應當保證其一致。

3G除了網絡對手機鑒權,又引入手機對網絡設備的鑒權,為防止偽基站之類。鑒權時3G需要在2G的三元組基礎上變更用五元組來實現(xiàn)。所謂雙向鑒權,手機對網絡設備的核查,也是發(fā)生在網絡對手機設備核查(鑒權)的同時。

3G網絡為了實現(xiàn)雙向鑒權,網絡側需要使用兩組密鑰,除了Ki密鑰外,增加了一個密鑰稱作Opc,是由Ki和OP經計算得到的。這里OP被稱作運營商根密鑰,同樣需要寫入到HLR設備中。

需要特別指出的是,一般核心網不配置手機對網絡的加密。



 

GSM和WCDMA的安全比較


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