27、基于身份密码学保障移动电话通话安全

基于身份密码学保障移动电话通话安全

一、移动电话通话面临的安全威胁

在基站建设中，为节省成本，常采用一些措施，这也带来了更简单的攻击方式。由于将所有基站收发台（BTS）连接到安全有线网络成本高昂，BTS 也可通过定向微波链路连接到主网络。但这种微波信号未加密传输，易被拦截，攻击者能在不留下物理痕迹的情况下获取通过该链路的所有通话明文。

即使是有线连接也不安全，若攻击者对线路进行物理窃听，这种窃听方式尤为隐蔽，因为它不会影响网络其他部分，难以被察觉，还能同时窃听大量通话。例如，靠近公司、政府大楼或名人住宅的 BTS 被窃听后，该地点的所有移动通话都将被攻击者获取。而且，执行此类窃听所需设备正变得更便携、更便宜，这类攻击的威胁性会迅速增加。

为防止上述攻击，需要对电话通话进行端到端保护。但解决方案需能在多组织环境中部署，且便于非技术用户使用。传统基于公钥基础设施（PKI）的解决方案对网络提供商和用户来说都过于复杂，因此需要一种简单方法，让网络提供商可独立实施，且不会给终端用户增加额外复杂性。

二、SSF 算法概述

身份基密钥协商协议 SSF（Secure Session Framework）由四个主要算法组成：
1. Setup 算法 ：由身份私钥生成器（ID - PKG）执行，仅执行一次，用于创建主密钥 P 和 Q 以及公共参数。
- 输入 ：(k \in N)
- 步骤 ：
1. 从 (Z^+) 中选择一个任意整数 (R > 1)。
2. 生成两个比特长度为 (k) 的