? ? ? ?近期工作中遇到了有關(guān)SIP AKA認(rèn)證的相應(yīng)協(xié)議規(guī)范沟于，目前在IMS中已得到應(yīng)用支持渴丸，本文主要是希望探索一下AKA認(rèn)證的具體機(jī)制，以及相應(yīng)算法庆冕。為簡便起見，暫時(shí)先拋開IMS內(nèi)部架構(gòu)劈榨，從參數(shù)著手分析AKA認(rèn)證访递。
? ? ? ?AKA認(rèn)證主要還是基于DIGEST認(rèn)證方式，在此基礎(chǔ)上加入了對稱加密機(jī)制同辣。先簡單看一下AKA的流程圖與信令：
? ? 如圖所示拷姿，AKA認(rèn)證流程與DIGEST認(rèn)證流程一致惭载，參數(shù)MS新增了RAND和AUTN，加下來看一下具體的信令：
1) Initialrequest
REGISTER sip:home.mobile.biz SIP/2.0
2）Responsecontaining a challenge
SIP/2.0401Unauthorized
? WWW-Authenticate: Digest
realm="RoamingUsers@mobile.biz",
nonce="CjPk9mRqNuT25eRkajM09uTl9nM09uTl9nMz5OX25PZz==",
qop="auth,auth-int",
opaque="5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41",
? ? ? ? ? ? ? algorithm=AKAv1-MD5
3）REGISTER sip:home.mobile.biz SIP/2.0
? Authorization: Digest
username="jon.dough@mobile.biz",
realm="RoamingUsers@mobile.biz",
nonce="CjPk9mRqNuT25eRkajM09uTl9nM09uTl9nMz5OX25PZz==",
uri="sip:home.mobile.biz",
qop=auth-int,
nc=00000001,
cnonce="0a4f113b",
response="6629fae49393a05397450978507c4ef1",
opaque="5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41"
4）SIP/2.0200OK
? Authentication-Info:
qop=auth-int,
rspauth="6629fae49393a05397450978507c4ef1",
cnonce="0a4f113b",
nc=00000001
? ? ? ?熟悉SIP DIGEST的會(huì)發(fā)現(xiàn)跌前，參數(shù)表面上看棕兼，除了algorithm指定為AKAv1-MD5之外，沒有什么區(qū)別抵乓，那RAND和AUTN參數(shù)跑哪兒去了呢伴挚？AKA認(rèn)證耍了個(gè)花招，盡量兼容DIGEST灾炭，他將RAND(128位)和AUTN(128位)參數(shù)進(jìn)行BASE64編碼后放置在了nonce參數(shù)中進(jìn)行傳遞茎芋，如下圖所示：
? ? ?RAND為服務(wù)器端生成的128位隨機(jī)值，AUTN的生成算法如下圖所示：
? ? ? AUTN的解析算法如下：
? ? ? 至于f1-f5算法通常采用Milenage算法蜈出，具體不在此贅述田弥，此處解析之后，終端將會(huì)得到RES參數(shù)铡原，然而此RES參數(shù)并非DIGEST認(rèn)證中Authorization頭域的response參數(shù)偷厦，而是使用RES作為DIGEST認(rèn)證時(shí)的密鑰，從而生成最終的response參數(shù)燕刻。
? ? ? ?至此只泼，AKA認(rèn)證流程基本完成，CK和IK參數(shù)是作為IPSec SA的加密密鑰以及完整性密鑰卵洗，有興趣的可以翻閱相應(yīng)的IMS文檔请唱。總的說來AKA認(rèn)證較DIGEST認(rèn)證更為安全可靠：
1. 實(shí)現(xiàn)了雙向認(rèn)證：服務(wù)器對UE的認(rèn)證是通過RES實(shí)現(xiàn)的：如果UE合法过蹂，它能夠正確地計(jì)算出RES十绑，且RES等于XRES；UE對服務(wù)器的認(rèn)證是通過MAC實(shí)現(xiàn)的：UE計(jì)算期望的消息認(rèn)證碼(XMAC)酷勺，如果MAC和XMAC一致本橙，則認(rèn)證成功；
2. 每次使用的MAC是由不斷遞增的SQN作為輸入變量之一脆诉，從而確保了密鑰的新鮮性勋功，有效地防止了重放攻擊；
3. 這種機(jī)制更利于將服務(wù)器分離成認(rèn)證服務(wù)器與鑒權(quán)服務(wù)器库说，認(rèn)證服務(wù)器收到請求后，請求鑒權(quán)服務(wù)器生成AUTN片择、RAND等健全信息從而進(jìn)行認(rèn)證潜的，而鑒權(quán)服務(wù)器也無需將密碼等信息透露給認(rèn)證服務(wù)器。
