第三代移动通信系统(3G)建立在第二代移动通信系统(2G)的安全基础上,采纳了在GSM和其他第二代系统内已经证明是必要的和加强的安全元素,并确定和校正了第二代系统中已知的缺点。在第三代移动通信系统(3G)中,实现了用户和网络的相互认证,其中网络对用户的认证采用的是动态双向鉴权方式,而用户对网络的认证采用的是动态单向鉴权的方式。其中而用户对网络的认证采用动态单向鉴权是3G系统区别于2G系统安全特征的一个重要特性,有其独特的设计方式。在认证和密钥分配中使用到了f0、f1、f1~*、f2、f3、f4、f5和f5~*等安全算法。本文着重研究了第三代移动通信系统的安全。首先介绍了2G系统结构及其存在的安全缺陷。然后概述了3G的安全原则、目标、要求及其面临的安全隐患,详细分析了3G移动通信系统的安全体系结构,分析了3G的安全特征。对3G接入网络中的鉴权和认证、数据机密性和数据完整性服务等机制进行了深入的探讨,对实现上述各种机制的算法和协议做了详细的介绍。然后针对这些安全隐患,和业已提出的一种高效的基于自验证公钥的认证方案相结合,给出一种基于椭圆曲线的自验证公钥的3G通信系统认证方案。