基于匿名代理签名的L TE-R车-地无线通信安全认证方案

• 作者: 吴文丰 张文芳 王宇 王小敏 蔺伟 高尚勇
• 来源期刊: 铁道学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: LTE-R EPS-AKA 认证 匿名代理签名 IMSI保护
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 铁道通信信号、信息化
• 页码范围: 76-84
• 页数: 9页
• 分类号: U285.21|TN929
• 字数: 8324字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-8360.2020.03.010

摘要

针对铁路下一代移动通信系统LTE-R的车地无线通信实体认证安全漏洞及认证效率问题,提出了基于匿名代理签名的车-地无线通信安全认证方案.该方案针对3种认证场景分别设计了注册认证协议、初始认证协议和重认证协议,通过引入匿名代理签名机制,实现了IMSI的机密性保护和MME的预认证功能,可抵抗中间人攻击、重放攻击和拒绝服务攻击.此外,本方案实现了认证信息的本地生成,有效提高了高速移动环境下频繁重认证的计算和通信效率,避免了认证向量耗尽而重启初始认证协议的问题.性能分析表明,本方案能够满足LTE-R系统车地认证对安全性和实时性的实际需求.