ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до бакалаврської дипломної роботи на тему

“ Захист інформації в системі стільникового зв’язку стандарту GSM.”

ЗМІСТ

Перелік скорочень…………………………………………………………6

Вступ………………………………………………………………………..8

1 Цифрова стільникова система рухомого радіозв'язку стандарту

GSМ……………………………………………………………………..9

1.1

1.2.1

1.2.2

1.2.4 Забезпечення таємності абонента………………………...31

1.2.5 Забезпечення таємності в процедурі коректування місця

розташування…………………………...…………………32

1.2.6 Загальний склад секретної інформації та її розподіл в апаратних засобах GSМ…………………………………..32

1.2.7

НLR, VLR, МSС…………………………………………...34

1.2.8

2 Аналіз стійкості алгоритмів криптозахисту стандарту GSM………38

2.1 Алгоритми А3 і А8……………………………………………..38

2.2 Алгоритм А5……………………………………………………41

3. Охорона праці………………………………………………………….45

Висновок…………………………………………………………………45

Література………………………………………………………………..56

ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ

A3 алгоритм аутентифікації

A5 алгоритм шифрування оцифрованної мови для забезпечення

конфіденційності переговорів

A8 алгоритм формування ключів шифрування

AMPS Advanced Mobile Phone System

AUC центр аутентифікації

BSS (Base Station System) - устаткування базової станції

BTS (Base Tranceiver Station) - базова приймально-передавальна станція

DB (Data Base) - база даних про абонентів і устаткування

DTX безперервна передача

EIR (Equipment Identification Register) - регістри ідентифікації

устаткування

FDMA частотний розподіл для сумісних стільників

GSM глобальна система рухомого зв'язку

HLR регістр положення

IMEI міжнародний ідентифікаційний номер обладнання рухомої станції

ISDN цифрова мережа з інтеграцією послуг

IWF міжмережевий функціональний стик

Ki ключ аутентифікації

LA географічна зона

LAC ідентифікаційний номер географічної зони

LTP лінійне предикативне кодування

MS (Mobile Stations) - рухомі станції

MSC (Mobile Switching Centre) - центр комутації рухомого зв'язку

MSRN номер "блукаючої" рухомої станції

NMC центр керування мережею

OMC (Operation and Maintenance Centre) - центр керування й

Обслуговування

PAD пристрій формування/розформування пакетів

PDN мережа пакетної передачі

PSTN телефонна мережа спільного користування, що комутується

RPE залишкове імпульсне порушення

RSA алгоритм шифрування з загальним ключем (перші букви прізвищ авторів Rivest, Shamir, Adieman)

SC (Base Station Controller) - контролер базових станцій

SIM модуль дійсності абонента

SU (Selector Unit) - пристрій вибору кадру

VLR регістр переміщення

TDMA множинний доступ із часовим поділом каналів

TCE транскодер

TCH канал трафіку

ВСТУП

На сьогодні існує досить багато різних систем зв'язку, які суттєво допомагають в роботі та повсякденному житті. Щільне місце серед них займають системи стільникового зв'язку. Із появою цих систем значно збільшився обмін та потік різноманітної інформації. Особливо у державній, приватній та комерційній сферах, а також законодавчих і виконавчих структур органів державної влади. Однак у системах стільникового зв'язку передача інформації між мобільною й базовою станціями відбувається по радіоканалі, що накладає досить тверді вимоги на забезпечення їхньої інформаційної безпеки, що реалізується на основі відповідних криптографічних алгоритмів.

Оскільки інформація дуже важлива, а кількість людей бажаючих заволодіти нею досить велика, то її слід захищати.

Тому стандарти системи мобільного зв'язку передбачають різноманітні механізми захисту інтересів законних користувачів і мережі від несанкціонованного доступу та незаконного використання інформації. До таких механізмів відносять шифрування даних та процедури аутентифікації.

1 ЦИФРОВА СТІЛЬНИКОВА СИСТЕМА РУХОМОГО

РАДІОЗВ'ЯЗКУ СТАНДАРТУ GSМ

1.1 ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТУ GSМ

Відповідно до рекомендації СЕРТ 1980 р., що стосується використання спектра частот рухомого зв'язку в діапазоні частот 862-960 Мгц, стандарт GSМ на цифрову загальноєвропейську (глобальну) стільникову систему наземного рухомого зв'язку передбачає роботу передавачів у двох діапазонах частот: 890-915 Мгц (для передавачів рухомих станцій - МS), 935-960 Мгц (для передавачів базових станцій - ВТS) [1,2].

У стандарті GSМ використовується вузькосмуговий багатостанційний доступ з часовим поділом каналів (NS ТВМА). У структурі ТDМА кадру міститься 8 часових позицій на кожній з 124 несучих.

Для захисту від помилок у радіоканалах при передачі інформаційних повідомлень застосовується блокове і згорточне кодування з перемежовуванням. Підвищення ефективності кодування з перемежовуваннями при малій швидкості переміщення рухомих станцій досягається повільним переключенням робочих частот (SFН) у процесі сеансу зв'язку зі швидкістю 217 стрибків у секунду.

У стандарті GSМ обрана гаусова частотна маніпуляція з мінімальним частотним зсувом (GMSK). Обробка мови здійснюється в рамках прийнятої системи переривчастої передачі мови (DТХ), що забезпечує включення передавача тільки при наявності мовного сигналу і відключення передавача в паузах і наприкінці розмови. В якості мовноперетворюючого пристрою обрано мовний кодек з регулярним імпульсним збудженням, довгостроковим пророкуванням і лінійним предикативним кодуванням із пророкуванням (RРЕ/LТR-LТР-кодек).

Загальна швидкість перетворення мови, про сигнал - 13 кбіт/с.

У стандарті GSМ досягається високий ступінь безпеки передачі повідомлень; здійснюється шифрування повідомлень по алгоритму шифрування з відкритим ключем (RSА).

В цілому система зв'язку, що діє в стандарті GSМ, розрахована на її використання в різних сферах. Вона надає користувачам широкий діапазон послуг і можливість застосовувати різноманітне устаткування для передачі мовних повідомлень і даних, викличних і аварійних сигналів; підключатися до телефонних мереж загального користування (РSТN), мережам передачі даних (РDN) і цифровим мережам з інтеграцією служб (ІSDN).

Основні характеристики стандарту GSМ

Частоти передачі рухомої станції і прийому базової станції, МГц 890-915

Частоти прийому рухомої станції і передачі базової станції, МГц 935-960

Дуплексний рознос частот прийому і передачі, МГц 45

Швидкість передачі повідомлень у радіоканалі, кбіт/с 270, 833

Швидкість перетворення мовного кодека, кбіт/с 13

Ширина смуги каналу зв'язку, кГц 200

Максимальна кількість каналів зв'язку 124

Максимальна кількість каналів, що організовані в базовій станції 16-20

Вид модуляції GМSК

Індекс модуляції ВТ 0,3

Ширина смуги передмодуляційного гаусового фільтра, кГц 81,2

Кількість стрибків по частоті в секунду 217

Тимчасове рознесення в інтервалах ТВМА кадру (передача/прийом) для рухомої станції