GSM: seguridad y cifrado
GSM es el sistema de telecomunicaciones celulares más seguro disponible en la actualidad. GSM tiene sus métodos de seguridad estandarizados. GSM mantiene la seguridad de un extremo a otro al conservar la confidencialidad de las llamadas y el anonimato del suscriptor GSM.
Los números de identificación temporal se asignan al número del suscriptor para mantener la privacidad del usuario. La privacidad de la comunicación se mantiene aplicando algoritmos de encriptación y saltos de frecuencia que se pueden habilitar mediante sistemas digitales y señalización.
Este capítulo ofrece un resumen de las medidas de seguridad implementadas para los suscriptores GSM.
Autenticación de estación móvil
La red GSM autentica la identidad del abonado mediante el uso de un mecanismo de desafío-respuesta. Se envía un número aleatorio (RAND) de 128 bits a la MS. La MS calcula la respuesta firmada de 32 bits (SRES) basándose en el cifrado del RAND con el algoritmo de autenticación (A3) utilizando la clave de autenticación de abonado individual (Ki). Al recibir el SRES del abonado, la red GSM repite el cálculo para verificar la identidad del abonado.
La clave de autenticación del suscriptor individual (Ki) nunca se transmite por el canal de radio, ya que está presente en la SIM del suscriptor, así como en las bases de datos AUC, HLR y VLR. Si el SRES recibido está de acuerdo con el valor calculado, la MS se ha autenticado con éxito y puede continuar. Si los valores no coinciden, la conexión se interrumpe y se indica a la MS un fallo de autenticación.
El cálculo de la respuesta firmada se procesa dentro de la SIM. Proporciona mayor seguridad, ya que la información confidencial del suscriptor, como la IMSI o la clave de autenticación de suscriptor individual (Ki), nunca se libera de la SIM durante el proceso de autenticación.
Confidencialidad de datos y señalización
La SIM contiene el algoritmo de generación de claves de cifrado (A8) que se utiliza para producir la clave de cifrado de 64 bits (Kc). Esta clave se calcula aplicando el mismo número aleatorio (RAND) utilizado en el proceso de autenticación para cifrar el algoritmo de generación de claves (A8) con la clave de autenticación del suscriptor individual (Ki).
GSM proporciona un nivel adicional de seguridad al tener una forma de cambiar la clave de cifrado, lo que hace que el sistema sea más resistente a las escuchas. La clave de cifrado se puede cambiar a intervalos regulares según sea necesario. Como en el caso del proceso de autenticación, el cálculo de la clave de cifrado (Kc) se realiza internamente dentro de la SIM. Por lo tanto, la SIM nunca revela información confidencial, como la clave de autenticación del suscriptor individual (Ki).
Las comunicaciones cifradas de voz y datos entre la MS y la red se logra utilizando el algoritmo de cifrado A5. La comunicación cifrada se inicia mediante un comando de solicitud de modo de cifrado desde la red GSM. Al recibir este comando, la estación móvil comienza el cifrado y descifrado de datos utilizando el algoritmo de cifrado (A5) y la clave de cifrado (Kc).
Confidencialidad de la identidad del suscriptor
Para garantizar la confidencialidad de la identidad del suscriptor, se utiliza la Identidad de Suscriptor Móvil Temporal (TMSI). Una vez que se realizan los procedimientos de autenticación y encriptación, el TMSI se envía a la estación móvil. Después del recibo, la estación móvil responde. El TMSI es válido en el área de ubicación en la que se emitió. Para las comunicaciones fuera del área de ubicación, la Identificación del área de ubicación (LAI) es necesaria además del TMSI.