随着国际间交流与沟通的增加,大众对漫游服务的需求与应用也日益增长。LTE漫游网络的多节点异地部署和运营商互操作等特性给LTE系统安全引入了新的问题。目前国内外专家学者的研究重点基本都放在非漫游网络中,而对于LTE漫游网络的安全问题则关注较少。为了确保漫游用户的合法权益,对LTE漫游网络的安全性进行研究分析是非常必要的。首先,本文针对系统完整性和可用性方面,挖掘和分析了 3种安全缺陷:1、去附着流程完整性的安全分析。详细分析了去附着流程及其涉及的相关网元行为,发掘了由于“UEpurgedinMME”标志在HSS中的存储缺失导致的用户假在线缺陷。2、DNS服务可用性的安全分析。详细分析了附着流程以及MME实体中ESM和EMM子层的并行关系,指出了由于鉴权过程的并行执行造成的DNS可用性缺陷。3、Diameter数据包伪造攻击安全分析。详细分析了 Diameter协议在S6a和S9接口上的应用,并研究了边界代理被控情况下对协议AVP的伪造利用与相应后果。再次,为了对上述安全漏洞进行验证,本文基于OAI搭建了侧重于协议实现的并适用于安全检测的LLTE网络仿真平台,并在此基础上进行了实验,对上述提出的三种安全缺陷给出了验证分析。最后,针对理论分析和测试分析得到的结果,本文提出了两种增强方案,包括基于CUSUM算法的异常流量检测和基于多级缓存的服务可用性增强,并分析验证了方案的增强性。