本论文以USIM卡的安全体系和基于USIM卡的WCDMA系统的认证和密钥协商为研究对象，通过理论分析和工程实现。 本文从系统的安全架构入手，分析了接入域安全特征和安全机制。指出基于USIM卡的认证和密钥协商是其接入安全的关键，系统比较了SIM卡与USIM卡的异同，分析USIM卡的安全威胁、可能遭受的攻击、安全机制的原理和实现，分析WCDMA认证和密钥协商的协议和算法，以及在USIM卡上实现的安全性，研究了兼容SIM卡的USIM复合卡在混合网络中安全上下文的建立，指出USIM复合卡可以作为多模卡实现与多模终端和2G/3G网络的安全互通，对USIM卡的测试方法、步骤进行了介绍，并对操作系统和USIM应用进行动态测试进行了讨论，着重在文件系统、指令系统的测试，给出了自动测试工具《USIM卡小精灵》的设计和实现。