GSM安全特性 - 技术栈

GSM安全特性，具体内容如下：

安全特性：

GSM的安全方面在3GPP TS 42.009 [4]和3GPP TS 43.020 [11]的规范参考文献中有描述。本条款提供了SIM卡支持的安全特性信息，以实现以下功能：
- 对网络进行用户身份认证；
- 通过无线接口的数据保密性；
- 文件访问条件。

认证和密钥生成过程：

描述了网络调用的认证机制和密钥生成过程。SIM/ME接口上相应的程序规范见第11条款。
网络向移动站（MS）发送随机数（RAND）。移动设备（ME）通过RUN GSM ALGORITHM命令将RAND传递给SIM卡。SIM卡返回SRES和Kc值给ME，这些值是通过下面给出的算法和过程派生的。ME将SRES发送给网络。网络将这个值与它自己计算的SRES值进行比较。比较这两个SRES值提供了认证。Kc值被ME用于任何未来的加密通信，直到下一次调用此机制。
在此过程中使用了用户认证密钥Ki。这个128位的密钥Ki存储在SIM卡内，用于下面描述的算法。

算法和过程：

SIM支持的算法名称和参数在3GPP TS 23.020 [11]中定义。这些算法包括：
- 算法A3用于对MS进行网络认证；
- 算法A8用于生成加密密钥。
这些算法可以单独存在或合并（成为A38）在SIM卡内。在任何情况下，SIM/ME接口的输出都是12字节。A3和A8或A38的输入都是在SIM内部派生的Ki（128位）和通过SIM/ME接口的RAND（128位）。输出是SRES（32位）/Kc（64位），其编码在第9条款的RUN GSM ALGORITHM命令中定义。

文件访问条件：

每个文件都有其特定的访问条件，用于每个命令。在请求的操作发生之前，必须满足最后选定文件的相关访问条件。对于每个文件：
- READ和SEEK命令的访问条件是相同的；
- SELECT和STATUS命令的访问条件是ALWAYS。
目前GSM没有为MF（主文件）和DFs（专用文件）分配文件访问条件。
访问条件级别在下表中定义。

文件访问条件的含义如下：

ALWAYS（总是） ：可以无任何限制地执行该操作； CHV1（持卡人验证1）：只有满足以下三个条件之一时，才能执行该操作：

CHV2：只有满足以下两个条件之一时，才能执行该操作：

移动设备（ME）应通过STATUS命令的响应来确定CHV2是否可用。如果CHV2是"未初始化"的，则CHV2命令（例如，VERIFY CHV2）不应可执行。

- ADM（分配） ：这些级别的分配和相应要求的满足是相应行政管理机构的责任。
  定义访问条件ADM并不排除行政管理机构在需要时使用ALW、CHV1、CHV2和NEV。
- NEVER（从不） ：不能通过SIM/ME接口执行该操作。SIM卡可以在内部执行该操作。
  条件级别不是层次化的。例如，正确呈现CHV2并不允许执行需要呈现CHV1的操作。一旦满足的条件级别在GSM会话结束前一直有效，只要相应的秘密代码保持未被锁定，即在三次连续错误尝试后（不一定在同一卡会话中），之前由该秘密代码授予的访问权限立即丧失。满足的CHV条件级别适用于DFGSM和DFTELECOM。

命令的映射原则和协议T=0在TPDU（传输协议数据单元）层的映射，具体内容如下：

1.命令描述和结构：命令的描述和结构在3GPP TS 31.101 [55]中定义。CLA、INS和参数字节的编码根据3GPP TS 31.101 [55]进行，但受限于本文件中命令描述的说明。

映射原则：

对于协议T=0在TPDU层的映射，按照3GPP TS 31.101 [55]进行，但有以下例外：
- 对于3GPP TS 31.101 [55]中定义的Case 2命令，使用过程字节'6C'的做法应被替换为使用'9F'，如下面的case 2b所述。根据本文件，状态字节'9F'触发GET RESPONSE命令，而3GPP TS 31.101 [55]中的过程字节'6C'触发重新发出相同的命令。
- 对于3GPP TS 31.101 [55]中定义的Case 4命令，使用过程字节'61'的做法应被替换为使用'9F'，如下面的case 4所述。根据本文件，状态字节'9F'触发一个GET RESPONSE命令，该命令对ME是可选的，而3GPP TS 31.101 [55]中的过程字节'61'触发一个或多个GET RESPONSE命令，这取决于GET RESPONSE命令后跟随的过程字节。
对于本文件中描述的一些命令，T=0协议需要使用补充传输服务命令（GET RESPONSE）来获取输出数据。例如，SELECT功能需要以下两个命令：
- 第一个命令（SELECT）具有作为函数输入的参数和数据；
- 第二个命令（GET RESPONSE）具有指示要返回的数据长度的参数。
如果响应数据的长度事先未知，则可以通过应用第一个命令并解释状态字来获得正确的长度。SW1应为'9F'，SW2应给出数据的总长度。在出错的情况下可能出现其他状态字。