LTE初始附着过程中的NAS层安全流程

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1、LTE 初始附着过程中的NAS层安全流程在初始的EPS附着过程中，UE和MME（EPS）需要相互鉴权。EPS中的认证总是由网络侧发起的。为此，MME需要从HSS、Auc获得鉴权向量的相关信息。MME和HSS、Auc使用Diameter协议，通过S6a接口进行通讯。MME向HSS、Auc发送Authentication－Information－Requset（AIR），在此消息中，包含UE的IMSI，PLMNIdentity等信息，HSS/Auc在接收到AIR后，需要检查UE的IMSI是否为已知的签约用户，然后在AIA（Authentication－Information－Answ

2、er）中将鉴权向量返回给MME。通常鉴权向量会包含RAND，XRES，AUTN，及KASME等信息。 MME在接收到HSS返回的鉴权向量后，会生成NAS层的AuthenticationRequestMessage，经过NodeB，返回给UE，用于UE和EPS的相互鉴权。AuthenticationRequest                                                                              26.504    Securityheadertype[4bits]=0x0[0]    ProtocolDiscr

3、iminator[4bits]=0x7[7]    MessageType[8bits]=0x52-AuthenticationRequest[82]    SpareHalfOctet[4bits]=0x0[0]    NASkeysetidentifierASME        Typeofsecuritycontextflag[1bit]=0x0[0]        ksi[3bits]=0x0[0]    AuthenticationParameterRand        AuthenticationParameterRand =0xA3DE0C6D363E30C364

4、A4078F1BF8D577    AuthenticationParameterAUTN        IELength[8bits]=0x10[16]        value=0x6E323B36C46C5555A3DF0E6E323B6391MME会在DownlinkNASTransport消息中，将上面NAS层的鉴权请求发送到NodeB，由于此时UE到MME的S1连接还没有建立，MME还会在DownlinkNASTransport中包含一个唯一的MME_UE_S1APID，这样，NodeB就会为此UE建立起相应的S1-MME连接。同时，NodeB会通过DownlinkI

5、nformationTransfer消息将EPS的鉴权请求发送给相应的UE。 UE在接收到MME发送过来的NAS层的AUR消息后，启动相应的AKA鉴权过程，LTE首先对通过对AUTH的检查来对网络侧进行鉴权，通过后，UE生成相应的Res和IK，CK通过NAS层的AUA消息返回到MME，进行UE的鉴权。AUA消息作为ULInformationTransfer消息中的DedicatedInfoNAS信元通过DCCH信道发送给NodeB，NodeB通过UplinkInformationTransfer消息将AUA转发给相应的MME。AuthenticationResponse     

6、                                                                         Securityheadertype[4bits]=0x0[0] ProtocolDiscriminator[4bits]=0x7[7] MessageType[8bits]=0x53-AuthenticationResponse[83] Authenticationresponseparameter    IELength[8bits]=0x8[8]    Authenticationresponseparameterinformat

7、ion=0xA3DF0E6E323B36C4MME在成功对UE进行鉴权以后，就会根据UE上报上来的安全能力（UE在AttachRequest中的DedicatedInfoNAS中指明）来选择合适的算法进行NAS层的加密和信令完整性保护。MME会通过NAS SecurityModeCommand消息将选中的算法传送给UE，同时MME也会将接收到的UE安全能力返回给UE。UE对NASSecurityModeCommand消息做完整性保护。SecurityModeCommandPDU