GSM azonosítók, hitelesítés és titkosítás a GSM rendszerben, a kommunikáció rétegei, mobil hálózatok fejlődése

Átírás

1 Mobil Informatika Dr. Kutor László GSM azonosítók, hitelesítés és titkosítás a GSM rendszerben, a kommunikáció rétegei, mobil hálózatok fejlődése Bejelentkezés a hálózatba MS BTS BSC MSC VLR HLR Tevékenysé g Csatorna aktivációs parancs Cs. aktiváció visszajelzés Azonosítás ellenőrzés Új ideiglenes területi és eszköz azonosító kibocsátása Az ideiglenes területi és eszköz azonosító visszaigazolása A területi és eszköz azonosító bejegyzése a VLR és HLR-be MoI 4/26/1 MoI 4/26/2 Híváskezdeményezés folyamata mobil készülékről MS BTS Tevékenység Hívás kérés Kódolás (titkosítás)utasítás Kódolási (titkosítási) mód kész jelzés Hívószám továbbítás Hívás végrehajtás, hívott készülék értesítése Forgalmi kijelölése befejezése Csengetés a hívott telefonon Összeköttetés létrehozása Kapcsolat visszaigazolása Beszéd vagy adatforgalom Helyzet aktualizálás Logikai MS BST Tevékenység Titkosítási kulcs kérés Titkosítási mód visszaigazolása Helyzet aktualizálás megerősítése Helyzet aktualizálás visszaigazolása MoI 4/26/3 MoI 4/26/4 A mobil készülék felhívásának folyamata a központ felől MS BST Tevékenység Logikai Mobil készülék kőrözés Csatorna igénylés Jelentkezés a kőrözésre Azonítás kérés Azonosítók visszaküldése Titkosító mód kérés Titkosítási mód visszaigazolás Bejövő hívás beállítás Bejövő hívás visszaigazolás Forgalmi kijelölés jelölés visszaigazolás Csengetés Összekötetés a jelentkezés után Összeköttetés elfogadás Forgalom kezdete PCH TCH MoI 4/26/5 Helyzet aktualizálás Logikai MS BST Tevékenység Titkosítási kulcs kérés Titkosítási mód visszaigazolása Helyzet aktualizálás megerősítése Helyzet aktualizálás visszaigazolása MoI 4/26/6

2 MSISDN IMSI MSRN IMEI LAI CGI BSIC Azonosítók a GSM rendszerben Mobil állomás ISDN azonosító (Mobile Station ISDN Number) Nemzetközi Mobil előfizető azonosító (International Mobile Subscriber Identity) Mobil állomás barangoló szám (Mobile Station Roaming Number) Nemzetközi mobil állomás eszközazonosító (International Mobile Statition Equipment Identity) Helyzet azonosító (Local Area Identity) Cella azonosító (Cell Global Identity) Bázisállomás azonosító (Base Station Identity MoI 4/26/7 Azonosítók a GSM rendszerben 1. MSISDN Mobil állomás ISDN azonosító (Mobile Station ISDN Number) Feladata: a mobil telefon egyértelmű azonosítása MSISDN=CC+NDC+SN Ország kód Nemzeti célkód Előfizetői szám (Country Code)(National Destination Code)(Subscriber Number) IMSI Nemzetközi Mobil előfizető azonosító (International Mobile Subscriber Identity) Feladata: az előfizető egyértelmű azonosítása a GSM PLMN-ben IMSI=MCC+MNC+MSIN Mobil országkód Mobil hálózatkód Mobil állomás azonosító kód (Mobile Country code) (Mobile Station Identification Number) (Mobile Network Code) MoI 4/26/8 Azonosítók a GSM rendszerben 2. MSRN Mobil állomás barangoló szám (Mobile Station Roaming Number) Részei: MSRN=CC+NDC+SN Országkód Nemzeti célkód Előfizető azonosító szám (Country Code) (National destination Code)(Subscriber Number) IMEI Nemzetközi mobil állomás eszközazonosító (International Mobile Statition Equipment Identity) Részei: IMEI=TAC+FAC+SNR+Sp (Spare) Típus engedélyező kód Gyártó azonosító Egyedi sorszám Tartalék (Type Approval Code)(Final Assembly Code)(Individual Serial Number) MoI 4/26/9 LAI Helyzet azonosító (Local Area Identity) Részei: LAI=MCC+MNC+LAC országkód hálózatkód helyzetmeghatározó kód (Mobile Country Code) (MobileNetwork Code) (Local Area Code) CGI Azonosítók a GSM rendszerben 3. Cella azonosító (CGI=LAI+CI) (Cell Global Identity) BSIC Bázisállomás azonosító (Base Station Identity) Részei: BSIC=NCC+BCC Bázisállomás színkód Nemzeti színkód(national Colour Code) (BS Colour Code) MoI 4/26/10 Azonosítás (Authentication) Titkosítás (Ciphering) NSS SRES =? Y/N MS A3 SRES Adat NSS Air MS Titkosítás kérés A8 A5 Titkosított adatok A8 A5 Adat MoI 4/26/11 MoI 4/26/12

3 MoI 4/26/13 MoI 4/26/14 OSI rétegek és protokollok OSI TCP/IP GSM MoI 4/26/15 MoI 4/26/16 MoI 4/26/17 MoI 4/26/18

4 Cellás rádiótelefon rendszerek jellemzői 1 Cellás rádiótelefon rendszerek jellemzői 2 GSM (2G) Sikeres a beszédátvitelben, kevésbé sikeres az adatátvitelben A legelterjedtebb digitális mobilrendszer GPRS (2.5G) A GSM kiegészítése csomagkapcsolási képességekkel Az adatátviteli sebesség növelése (Max.: 171 kbps (56)) A 2G rádiósrendszer lényegi megmaradása UMTS (3G) Teljesen új rádiós rendszer A kapcsolórendszer struktúrája lényegében változatlan MoI 4/26/19 MoI 4/26/20 A GSM hálózat elemei A GPRS hálózat elemei SGSN (Serving GPRS Support Node) a mobilitáshoz szükséges funkciókat tartalmazza GGSN (Gateway GPRS Support Node) IP Routerként viselkedik a külvilág felé MoI 4/26/21 MoI 4/26/22 GPRS jellemzők Az UMTS hálózat architektúrája Változtatás a GSM rádiós rendszerében - dinamikus időrés foglalás (max 172 Kbps) - egy felhasználó több időrést is használhat (max. 8.) A kapcsolóhálózati alrendszer jellemzői - a vonalkapcsolt rész (GSM) változatlan - Új hálózati rész a csomagkapcsolás támogatására (IP alapú átvitel, más csomagkapcsolt protokollok támogatása) MoI 4/26/23 Az eszközök funkciója megegyezik a GPRS-beli funkciókkal Teljesen új rádiós rendszer A 3G-SGSN és WMSC a rádiós rendszer változása miatt más MoI 4/26/24

5 3G (UMTS) jellemzők Az IP-alapú mobiltelefon-hálózat architektúrája Teljesen új rádiós architektúra (CDMA alapú) - Megnövelt átviteli kapacitás ((Max 2 Mbps) - A vonalkapcsolt és csomagkapcsolt forgalom egységesebb kezelése) A kapcsolóhálózati alrendszer jellemzői - A korábbi (GPRS) struktúra változatlan - A kiszolgáló eszközök kissé változnak a módosított rádiós miatt Módosított MSC WMSC módosított SGSN 3G-SGSN MoI 4/26/25 Nincs vonalkapcsolt hálózat a mobil hálózatban Mobilitást a GPRS/UMTS hálózat támogatja CPS (Call Processing Server) a multimédia szolgáltatások támogatására (MSC-szerű funkciók) MoI 4/26/26