aka協議

① 3G的AKA協議中F1至F5的服務網路端實現

3G的認證使用5參數的認證向量AV（RAND□XRES□CK□IK□AUTN），執行AKA（Authen-tiCAtion and Key Agreement）認證和密鑰協商協議， HE/HLR表示用戶歸屬區的用戶歸屬寄存器；AV表示認證向量；AUTN表示認證令牌；RES和XRES分別表示用戶域的應答信息和服務網的應答信息；RAND表示生成的隨機數；CK和IK分別表示數據保密密鑰和數據完整性密鑰。AKA用於USIM、訪問位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）間的雙向認證及密鑰分配，3G系統為實現完備的安全功能定義了12個演算法（f0，f1， f1*，.f2…f5，f5*，f6…f9）。其具體定義如下圖所示： 圖14 f1-f5演算法圖 RAND 128位的隨機詢問數，f1, f1*, f2, f3, f4, f5 and f5*的輸入 OP 128位的運算變數，f1, f1*, f2, f3, f4, f5 and f5*的成分 RES 至多128位至少32位 OPC 從OP和K得到的128值 SQN 48位的序列值，f1and f1*的輸入 SQNMS 同SQN中，指用在f1* AMF 16位的認證管理域，f1 and f1*.的輸入 AMF 認證管理域碼AMF（用於支持多種認證演算法和設置密鑰生命期） 第一組的輸入： IN1[0] .. IN1[47] = SQN[0] .. SQN[47] IN1[48] .. IN1[63] = AMF[0] .. AMF[15] IN1[64] .. IN1[111] = SQN[0] .. SQN[47] IN1[112] .. IN1[127] = AMF[0] .. AMF[15] SQN ||AMF|| SQN|| AMF：長度為128位。 OPC = OP ? E[OP]K c1,c2,c3,c4,c5的定義如下： c1[i] = 0 for 0 ￡ i ￡ 127 c2[i] = 0 for 0 ￡ i ￡ 127, except that c2[127] = 1 c3[i] = 0 for 0 ￡ i ￡ 127, except that c3[126] = 1 c4[i] = 0 for 0 ￡ i ￡ 127, except that c4[125] = 1 c5[i] = 0 for 0 ￡ i ￡ 127, except that c5[124] = 1 r1, r2, r3, r4, r5定義如下: r1 = 64; r2 = 0; r3 = 32; r4 = 64; r5 = 96 移位方法是循環左移 5個128位的輸出OUT1, OUT2, OUT3, OUT4, OUT5用表達式可如下表示：