论文部分内容阅读
近年来,随着移动通信技术的发展,手机用户数量不断增加,移动业务也变得丰富多彩:观看视频,网上冲浪,收发邮件,股票交易,网上银行等。显然,通信信息的安全变得非常的重要和敏感。
为了提升移动通信系统的安全性能,针对第二代移动通信系统GSM的鉴权技术采用单向鉴权的缺陷,第三代移动通信系统UMTS在其鉴权子系统中引入了序列码SQN安全机制,实现用户对网络的鉴权,从而实现了双向鉴权,提高了移动通信的安全性能。然而,在实际运行中发现,鉴权子系统的主要数据库承载网元NGHLR的数据库在DB Crash或者进行Restore处理后,容易造成SQN不同步,导致大量用户同时向AuC发起重同步请求,使系统性能明显减低,甚至可能造成网络阻塞、合法用户无法成功鉴权,严重影响UMTS运营质量,给运营商带来严重的负面影响。2008年,中国联通公司在遇到此问题后,委托本人实习公司解决此问题,要求既能避免大量用户同时发起重同步请求,又不能影响系统的安全性能。
针对这一问题,项目组对UMTS移动通信系统的鉴权子系统进行了深入的分析研究和测试,特别是SQN的结构、生成机制、工作流程、重同步机制等。经过反复论证和试验,本人提出了在不影响网络安全的前提下,对数据库中的SQN进行修改的思路,以满足SQN同步的需求,避免用户发起重同步请求。项目组在对易操作性和系统性能优化等因素的综合考虑后,正式提出了为NGHLR的数据库增加SQN同步机制的完整解决方案,进行了详细的设计,并最终实现。解决方案涉及新增的SQN同步机制中加、减、赋值、终止四种类型的操作,以及单个IMSI的SQN同步,一定范围IMSI的SQN同步,指定数据库中IMSI的SQN同步三种同步功能。
随后,先在NGHLR的开发平台上进行了完整的单元测试、模块测试和系统测试,达到设计目标后,投入中国联通的UMTS网络中试运行。经过中国联通某省公司半年多的运用,本同步功能使用情况良好,对同步所需时间也在允许范围内。通过对监测数据的统计分析,显示在使用本方案对数据库中的SQN进行更新后,系统的性能得到显著提升,信令负荷减少,网络负载降低,从而成功解决了之前所出现的问题。
实际运行效果和统计监测数据一致证明,本方案成功实现了SQN同步功能,解决了因大量用户同时发起重同步请求而造成系统性能降低和网络负荷急剧增大的问题。目前,本方案已被正式纳入NGHLR的8650软件版本,在网运行。截至本文定稿之时,运行正常,未出现异常情况。