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无线通信安全 目录 无线通信安全调研 1 一． 网络的安全技术 2 1.1信息加密 2 1.1.1 对称密钥算法 2 1.1.2 非对称密钥算法 3 1.2数字签名 3 二． Cellular的安全性 3 2.1 GSM系统的安全实现 3 2.2 3G网络的安全现状 3 2.2.1 3G网络的认证与密钥分配：3G AKA协议（使用最广泛） 3 2.2.2 3G网络加密和完整性算法的分析 3 2.2 LTE网络的安全性 3 2.3.1 EPS AKA协议 3 三． WLAN网络的安全性 3 3.1 IEEE802. 11安全标准 3 3.2 IEEE802.11i 高级的无线局域网安全标准 3 3.2.1 TKIP 3 3.2.2 AES 3 3.2.3 IEEE 802.1x 认证协议 3 3.3其他的WLAN安全认证协议（EAP认证机制） 3 四 LTE-WLAN互联网络的安全性 3 4.1 LTE-WLAN融合背景 3 4.2 LTE-WLAN互连方案 3 4.3 LTE-WLAN互连场景 3 4.4 LTE-WLAN互连安全协议 3 4.4.1 EAP-SIM认证协议 3 4.4.2EAP-AKA协议 3 五 LTE-WLAN互联网络安全协议的改进 3 5.1基于EAP-AKA的方案 3 5.2基于公钥加密体系的方案 3 六 LTE-WLAN互联网络安全协议的仿真 3 七．物理层安全方案 3 7.1 性能度量（performance metrics） 3 7.2 研究模型 3 7.2.1 窃听信道模型 3 7.2.2单天线信道模型 3 7.2.3多天线信道 3 7.2.4广播信道（一对多） 3 7.2.5干扰信道（用户之间相互干扰） 3 7.2.6中继和协作方案：非信任中继和信任中继 3 7.3 物理层安全实现方案 3 7.3.1 信道方法 3 7.3.2功率方法 3 7.3.3编码方法 3 八．无线加密 3 参考文献 3 注：主要包含三方面：1.移动通信系统安全认证协议（1-6章）；2.物理层安全（第7章）；3.无线加密（第八章） 网络的安全技术 1.1信息加密 1.1.1 对称密钥算法 对称算法有时又称为传统密码算法，加密密钥和解密密钥能够互相推算出来。由于通常使用的对称算法中加密解密密钥是完全相同的，因此这些算法也称为单密钥算法。对称算法的安全性完全建立密钥之上，如果攻击者截获了该密钥，那么用户发送或接收的消息就没有任何机密性可言，所以密钥的必威体育官网网址性对通信性至关重要。按照对明文的处理方式不同，可将对称密码体制又分为分组密码和序列密码（或流密码）。分组密码处理数据的单位为分组块，每个输入块生成一个输出块，而序列密码（流密码）是对单个输入数据进行连续处理，生成连续的单个元素输出。 分组对称密码 分组密码将变编码后的明文消息序列先划分称为长度为 m 的若干组x=(x1,x2,……xm), 各组分别在密钥k=(k1,k2……km)作用下变换成等长的序列y=(y1,y2…….ym).常用的基于分组的对称加密算法有 DES[][][]、IDEA 和 AES 等。 序列密码 序列密码是另一种形式的对称密钥，又称为流密码，具有一次一密的特点，在发送端将明文消息序列 m=m1,m2,…,与密钥流序列 k=k1,k2,..逐位进行进行运算（通常为异或），在接收端通过同步产生的相同密钥流与密文进行相同的运算就可以实现解密。 对称密码技术优点：算法实现的效率高，速度快，系统开销小 对称密码技术缺点： 每两个用户之间就需要一对密钥，数量庞大 加解密使用同样的密钥，一旦密钥在信道传输的过程中泄露，将会对通信安全造成极大威胁 目前移动系统的安全协议一般都是基于对称密钥体系。 1.1.2 非对称密钥算法 公钥算法基于难解的数学问题，如离散对数问题、大素数分解问题。与对称密码相不同，非对称密钥算法的使用的加密密钥和解密密钥不同，这一对密钥中，其中一个叫做公钥，可以公开，不用秘密保存；另外一个叫做私钥，只有所有者知道，不能公开。用公钥加密的信息只能用相应的私钥来解密，反之亦然，同时在计算上即使知道公钥信息也不能直接推出私钥，反之亦然。好的公共密钥算法是建立在单向函数（计算容易求逆却很困难）基础上的。 目前比较典型公钥密码体系主要有： RSA，它的安全性基于大整数分解问题的困难程度； 2） DSA， DH，EIGamal，它的安全性基于有限域上求解离散对数困难问题； 3）ECC，它的安全性基于椭圆曲线离散对数问题。 其中椭圆加密算法 ECC 因为其计算量比ElGamal系统、RSA 系统等要小很多而安全级更高脱颖而出。在安全性相当的前提下，椭圆密码算法可以使用较短的密钥长度实现较高的安全级，ECC 算法相比其他算法具有更高的优势。ECC 算法