بهبود پروتکل احراز هویت و توافق کلید AKA در سامانه های نسل سوم مخابراتی UMTS

با گسترش شبکه ارتباطات سیار، نگرانیهای امنیتی نیز در حال گسترش است. ویژگیهای امنیتی شبکه های ارتباطی بر مبنای احراز هویت کاربر،محرمانگی و گمنامی کاربر بنا شده است. احراز هویت کاربر، توسط شبکه و بر اساس کلید از پیش به اشتراک گذاشته شده در سیمکارتUSIMومرکز احراز هویت شبکهAuCانجام میشود. شبکه و کاربر طی پروتکل احراز هویت بر کلید رمزنگاری که توسط آن رمز کردن اطلاعات بر روی واسط هوایی انجام میگیرد، توافق میکنند. لذا بررسی امنیت پروتکل احراز هویت و توافق کلید امری ضروری است. یکی از چالشهای روبروی شبکه های ارتباطی حملهBTSقلابی است که در اثر عدم احراز هویت مناسب صورت میپذیرد. پروتکل احراز هویت و توافق کلید در سامانه جهانی ارتباطات سیارGSMبه صورت یکطرفه استفاده شد. در این پروتکل به علت عدم احراز هویت شبکه برای کاربر، حملهBTSقلابی مطرح گردید. در نسل بعدی سامانه های مخابراتی تلاش شد، این ضعف برطرف گردد. لذاپروتکل احراز هویت و توافق کلیدUMTSبه صورت دوطرفه طراحی گردید. اما پروتکل طراحی شده نیز دارای ضعفهایی مانند مصرف پهنای باند بالا، میزان حافظه زیاد برای ذخیرهسازی اطلاعات در شبکه ارائه دهنده خدمات، عدم محرمانگی شناسه کاربر و مساله همزمانی بود. در این مقاله تلاش شده با ارائه راهحلها و روشهایی برای بهبود پروتکل احراز هویت و توافق کلیدUMTSو با پیشنهاد یک پروتکل احراز هویت و توافق کلید جدید، ضعفهای امنیتی پروتکل احراز هویت و توافق کلید UMTSمورد تحلیل و بررسی قرار میگیرد. در پروتکل پیشنهادی، تعداد پیامهای رد و بدل شده بین کاربر و مرکز احراز هویت کاهش داده میشود. در نتیجه پهنای باند مصرفی پروتکل پیشنهادی از پهنای باند پروتکل احراز هویت و توافق کلیدUMTSکمتر میگردد. نتایج شبیه سازی پروتکل احراز هویت و توافق کلید UMTSو پروتکل احراز هویت و توافق کلید پیشنهادی با نرم افزارMatlabحاکی از کاهش پهنای باند مصرفی بین سیمکارت و مرکز احراز هویت در فرایند احراز هویت و توافق کلید پروتکل پیشنهادی است

کلیدواژه ها:

احراز هویت و توافق کلید ، KA UMTS ، GSM