UMTS 与 LTE 认证与密钥协商协议的计算安全性分析
密码学与安全
2015-03-20 v2
摘要
本文对长期演进 (LTE) 和通用移动通信系统 (UMTS) 的认证与密钥协商 (AKA) 协议进行了计算安全性分析。该工作是目前对 LTE AKA 的首次安全性分析，也是对 UMTS AKA 的首次计算可靠分析。我们的工作是首个考虑核心网中发送消息的形式化分析，其中我们考虑了承载协议（即 MAP 或 Diameter）及安全传输机制（即 MAPsec/TCAPsec 或 IPsec ESP）的细节。此外，我们报告了 UMTS AKA 和 LTE AKA 协议规范以及核心网安全（称为网络域安全）规范中的一处缺陷，该缺陷可能引发高效攻击。此漏洞允许内部攻击者不仅在协议运行期间冒充诚实的协议参与者，还能随后以其名义使用无线服务。在 MAP 上运行并采用 MAPsec 的 UMTS AKA 在最直接的攻击应用中似乎存在脆弱性。另一方面，我们的分析表明，基于 Diameter/IPsec 的 UMTS 和 LTE AKA 以及基于 MAP/TCAPsec（具有足够长的会话标识符）的 UMTS AKA，在假设所用原语满足标准密码学假设的前提下，计算上满足预期的认证属性以及某些密钥保密属性。
引用
@article{arxiv.1203.3866,
title = {Computational Security Analysis of the UMTS and LTE Authentication and Key Agreement Protocols},
author = {Joe-Kai Tsay and Stig Mjølsnes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.3866},
year = {2015}
}