因为LTE的鉴权加密中有且只能使用USIM卡,主要还是因为USIM卡才具备LTE鉴权中所必要的一些参数和安全算法。
LTE是出自3GPP组织标准化的一个移动通信协议,日常我们耳熟能详的WCDMA、TD-SCDMA、EDGE等移动通信协议也是由3GPP组织进行协议制定和标准化。所以LTE在一些规范上参照甚至是照搬了以往3G中的一些可行的方案,比如早在WCDMA和TD-SCDMA就使用的鉴权和键值协商流程(AKA,authentication and key agreement),因为本身这个方案就设计得相对比较严谨,同时在一定程度上还可以起到一些“后向兼容”的效果(比如允许3G时代的USIM卡也可以继续在LTE网络中使用)。当然,也不是完全照搬,而是在3G的鉴权方案上进行了加强,加入了一些安全新特性,比如IK、CK等值是不会离开HSS网元的,而3G中的IK、CK会存在于AV(不是那啥,而是Authentication Vector,鉴权向量)中,而AV将会在网元中传递,传递过程中可能受到攻击并被窃取,存在安全隐患,所以LTE加强了一些安全方面的考虑。
LTE中的鉴权主要还是基于存储在USIM卡和AuC(authentication centre,鉴权中心)中的K值(可以认为是一个根密钥),K值可以和随机数RAND经由特定算法计算出IK、CK等密钥,再由IK、CK衍生出Kasme值,Kasme值可再产生用于加密的密钥。同时K值可用于双向鉴权中终端验证网络的合法性,USIM卡通过K值及特定安全算法可验证SQN值以及计算XMAC值并且和网络发来的MAC值进行对比从而验证网络合法性。具体的鉴权以及加密流程有点复杂,一言半语很难说清楚,实在有兴趣的就自行百度吧。
CDMA2000则是出自3GPP2组织的标准化,和3GPP组织制定的协议存在着很多不同。