2G及3G中鉴权场景的说明

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在不同的版本的网络侧、无线侧、终端和用户的场景下，鉴权会采用不同的鉴权数据。需要明确的几个概念：

- UMTS 的AKA（Authentication and key agreement）指网络下发鉴权五元组进行鉴权加密的过程。GSM 的AKA 指网络下发鉴权三元组进行鉴权加密的过程。

- R98-: 指按照R97 或R98 技术协议设计的network node 或ME。

- R99+: 指按照R99 或之后的技术协议设计的network node 或ME。

- UMTS 用户包括：R99+ME 带USIM、R98-ME 带USIM。

- GSM 用户包括：R99+ME 带SIM、R98-ME 带SIM。

一 USIM用户的鉴权场景：

图例 USIM用户的鉴权场景

R99+UE 带USIM 卡的UMTS 用户接入UTRAN 时，使用UMTS 的AKA。HLR发送5元鉴权组到VLR/SGSN， VLR将IK 和CK下发给UTRAN，USIM卡将IK和CK发给UE。

R99+UE 带USIM 卡的UMTS 用户接入GSM BSS，而VLR 为R99+时使用UMTS的AKA。HLR发送5元鉴权组到VLR/SGSN，但是空口使用2G的加密算法，因此VLR要将IK 和CK 计算得到Kc 下发给GSM BSS，USIM卡将IK和CK计算得到Kc，发给UE。

R99+UE 带USIM 卡的UMTS 用户接入GSM BSS，而VLR 为R98-时使用GSM的AKA。HLR发送3元鉴权组到VLR/SGSN， VLR直接将Kc 下发给GSM BSS，USIM卡将IK和CK计算得到Kc，发给UE。

注：对于GSM BSS无线侧，CS域加密是在GSM BSS和UE间进行，PS域加密则是在SGSN和UE间进行。因此，PS域时不需要将Kc传送给GSM BSS。

对于UTRAN无线侧时，加密都是在RNC和UE间进行，所以CK和IK总是要送到RNC上。

二 SIM用户鉴权的场景

图例 SIM用户的鉴权场景

R99+UE 带SIM 卡的GSM 用户接入UTRAN，使用GSM AKA。HLR发送3元鉴权组到VLR/SGSN，但是空口使用3G的加密算法，因此VLR要将KC计算得到IK 和CK，下发给GSM BSS，UE要将USIM发来的Kc计算得到IK和CK。

R99+UE 带SIM 卡的GSM 用户接入GSM BSS，VLR/SGSN 是R99+时，使用GSM AKA。HLR发送3元鉴权组到VLR/SGSN， VLR将Kc下发给GSM BSS，UE直接使用USIM卡发来的Kc。

R99+UE 带SIM 卡的GSM 用户接入GSM BSS，VLR/SGSN 是R98-时，使用GSM AKA。HLR发送3元鉴权组到VLR/SGSN， VLR将Kc下发给GSM BSS，UE直接使用USIM卡发来的Kc。

hycl5410

对于USIM卡插在不支持UMTS AKA的手机在GERAN接入场景，有一个小疑问：
VLR/SGSN如何知道需要进行GSM authentication而直接发RAND&SRES而不发AUTN？按照24.008的说法，AUTN只用于UMTS authentication。

9.2.2.1        Authentication Parameter AUTN
This IE shall be present if and only if the authentication challenge is a UMTS authentication challenge.The presence or absence of this IE defines- in the case of its absence- a GSM authentication challenge or- in the case of its presence- a UMTS authentication challenge.
The MS shall ignore the IE if a SIM is inserted in the MS.
In UMTS, the MS shall reject the AUTHENTICATION REQUEST message as specified in subclause 4.3.2.5.1 if this IE is not present and a USIM is inserted in the MS.

也就是说，VLR/SGSN知道某一个USIM卡在GERAN下不支持UMTS AKA。
HLR源头肯定区分不了，因为下发的一样是5元组。是从ATTACH REQ, RAU REQ中的哪个字段确定了ME不支持UMTS AKA（USIM inserted）？

实际中又是怎么用的呢？个人感觉VLR/SGSN彻底不去判断好一点，只要收到5元组，就发AUTN默认UMTS AKA，ME不支持让它自己去忽略好了。。。只要回来的SRES（ME选择了GSM authentication）能正确处理就行。。。

yuqinwan

定起学习一下。