HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:
AN NINH TRONG 3G UMTS
Người thực hiện: Phạm Văn Quỳnh
Hà Nội 2010
PH
Ạ
M V
Ă
N QU
Ỳ
NH
AN NINH TRONG 3G UMTS
H07VTTD
Häc viÖn c«ng nghÖ bu chÝnh viÔn th«ng
§å ¸n
tèt nghiÖp ®¹i häc
truyÒn dÉn wdm vµ øng dông
trªn m¹ng truyÒn dÉn
®êng trôc b¾c-nam
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG I
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài: AN NINH TRONG 3G UMTS
Người thực hiện: Phạm Văn Quỳnh
Lớp: H07VTTD
Người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Viết Minh
Hµ Néi 2010
Đề tàI đồ án tốt nghiệp đại học
Họ và tên: Phm Vn Qunh.
Lớp: H07VTTD.
Khoa: Vin Thụng I.
Ngành: in t - Vin thụng.
Tên đề tài:
AN NINH TRONG 3G UMTS
Nội dung đồ án:
- Tng quan v 3G UMTS.
- An ninh trong thụng tin di ng.
- Gii phỏp an ninh trong 3G UMTS.
Ngy giao ti: //..
Ngy np ỏn: //..
Ngày tháng năm 2010
Giỏo viờn hng dn
Ths. Nguyn Vit Minh
Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
Khoa Viễn Thông I
Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc lập Tự do Hạnh phúc
NhËn xÐt cña ngêi híng dÉn:
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
§iÓm : ………(B»ng ch÷ : ………………….. )
Ngµy th¸ng n¨m 2010
NhËn xÐt cña ngêi ph¶n biÖn:
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
§iÓm : ………(B»ng ch÷ : ………………….. )
Ngµy th¸ng n¨m 2010
Mục lục
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC..................................................................................................................i
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT........................................................................................iii
DANH MỤC HÌNH VẼ .........................................................................................viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU......................................................................................ix
LỜI NÓI ĐẦU...........................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ 3G UMTS.............................................................3
1.1 Tổng quan lộ trình phát triển thông tin di động.................................................3
1.2 Đặc điểm cơ bản của 3G UMTS.......................................................................4
1.3 CS, PS, các loại lưu lượng và dịch vụ được 3G UMTS hỗ trợ ..........................6
1.3.1 Chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói.............................................................6
1.3.2 Các lưu lượng và dịch vụ được 3G UMTS hỗ trợ................................................8
1.4 Kiến trúc 3G UMTS R3..................................................................................10
1.4.1 Thiết bị người sử dụng......................................................................................10
1.4.2 Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS..........................................................12
1.4.3 Mạng lõi...........................................................................................................13
1.4.4 Các mạng ngoài................................................................................................16
1.4.5 Các giao diện....................................................................................................16
1.5 Kiến trúc 3G UMTS R4..................................................................................17
1.6 Kiến trúc 3G UMTS R5..................................................................................19
1.7 Kết luận..........................................................................................................21
CHƯƠNG II: AN NINH TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG................................22
2.1 Tạo lập môi trường an ninh............................................................................22
2.1.1 Nhận thực.........................................................................................................22
2.1.2 Toàn vẹn số liệu...............................................................................................22
2.1.3 Bảo mật............................................................................................................22
2.1.4 Trao quyền.......................................................................................................23
2.1.5 Cấm từ chối......................................................................................................23
2.2 Các đe dọa an ninh.........................................................................................23
2.2.1 Đóng giả...........................................................................................................23
2.2.2 Giám sát...........................................................................................................23
2.2.3 Làm giả ............................................................................................................24
2.2.4 Ăn cắp..............................................................................................................24
2.3 Các công nghệ an ninh...................................................................................25
2.3.1 Công nghệ mật mã............................................................................................25
2.3.2 Các giải thuật đối xứng.....................................................................................25
2.3.3 Các giải thuật bất đối xứng...............................................................................27
2.3.4 Nhận thực.........................................................................................................28
2.3.5 Các chữ ký điện tử và tóm tắt bản tin................................................................29
2.3.6 Các chứng chỉ số ..............................................................................................30
2.3.7 Hạ tầng khóa công khai PKI.............................................................................31
2.3.8 Nhận thực bằng bản tin nhận thực.....................................................................34
2.4 An ninh giao thức vô tuyến.............................................................................36
2.4.1 An ninh lớp truyền tải vô tuyến (WTLS)..........................................................36
2.4.2 Lỗ hổng WAP..................................................................................................37
2.4.3 WAP 2.x...........................................................................................................38
Mục lục
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
ii
2.5 Mô hình an ninh tổng quát của một hệ thống thông tin di động.......................38
2.6 An ninh trong GSM........................................................................................39
2.6.1 Mô hình an ninh cho giao diện vô tuyến...........................................................39
2.6.2 Các hạn chế trong an ninh GSM.......................................................................40
2.7 Kết luận..........................................................................................................42
CHƯƠNG III: GIẢI PHÁP AN NINH TRONG 3G UMTS.................................43
3.1 Mô hình kiến trúc an ninh 3G UMTS.............................................................43
3.1.1 Nhận thực.........................................................................................................43
3.1.2 Bảo mật............................................................................................................43
3.1.3 Toàn vẹn..........................................................................................................44
3.2 Các hàm mật mã.............................................................................................45
3.2.1 Yêu cầu đối với các giải thuật và các hàm mật mã............................................45
3.2.2 Các hàm mật mã...............................................................................................45
3.2.3 Sử dụng các hàm mật mã để tạo AV trong AuC................................................50
3.2.4 Sử dụng các hàm mật mã để tạo các thông số an ninh trong USIM...................50
3.2.5 Sử dụng các hàm để đồng bộ lại tại USIM........................................................51
3.2.6 Sử dụng các hàm để đồng bộ lại tại AuC..........................................................52
3.2.7 Thứ tự tạo khóa................................................................................................53
3.3 Các thông số nhận thực..................................................................................53
3.3.1 Các thông số của vec-tơ nhận thực (AV)...........................................................53
3.3.2 Thẻ nhận thực mạng (AUTN)...........................................................................54
3.3.3 Trả lời của người sử dụng và giá trị kỳ vọng (RES&XRES).............................54
3.3.4 MAC-A&XMAC-A.........................................................................................54
3.3.5 Thẻ đồng bộ lại (AUTS)...................................................................................54
3.3.6 MAC-S&XMAC-S...........................................................................................54
3.3.7 Kích cỡ của các thông số nhận thực..................................................................55
3.4 Mô hình an ninh cho giao diện vô tuyến 3G UMTS........................................55
3.4.1 Mạng nhận thực người sử dụng.........................................................................56
3.4.2 USIM nhận thực mạng......................................................................................57
3.4.3 Mật mã hóa UTRAN........................................................................................57
3.4.4 Bảo vệ toàn vẹn báo hiệu RRC.........................................................................58
3.5 Nhận thực và thỏa thuận khóa AKA...............................................................59
3.5.1 Tổng quan về AKA..........................................................................................60
3.5.2 Các thủ tục AKA..............................................................................................60
3.6 Thủ tục đồng bộ lại AKA...............................................................................62
3.7 An ninh trong 3G UMTS R5..........................................................................63
3.7.1 An ninh miền mạng NDS..................................................................................63
3.7.2 An ninh IMS.....................................................................................................65
3.8 Kết luận..........................................................................................................72
KẾT LUẬN...............................................................................................................ix
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................x
Thuật ngữ viết tắt
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
iii
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
1G The First Generation Hệ thống di động thế hệ một
2G The Second Generation Hệ thống di động thế hệ hai
3G The Third Generation Hệ thống di động thế hệ ba
3GPP Third Generation Partnership
Project
Đề án đối tác thế hệ thứ 3
A
ACL Access Control List Danh sách điều khiển truy nhập
ADS Application Domain Security An ninh miền ứng dụng
AES Advantage Encryption Standard Tiêu chuẩn mật mã hóa tiên tiến
AH Authentication Header Tiêu đề nhận thực
AKA Authentication and Key Agreement Nhận thực và thỏa thuận khóa
AMF Authentication Management Field Trường quản lý nhận thực
AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại tiên tiến
ATM Asynchronous Transfer Mode Phương thức truyền bất đối xứng
AuC Authentication Center Trung tâm nhận thực
AUTN Authentication Token Thẻ nhận thực mạng
AV Authentication Vector Vec-tơ nhận thực
B
BG Border Gateway Cổng biên giới
BICC Bearer Independent Call Control Điều khiển cuộc gọi độc lập kênh
mang
BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc
C
CA Certificate Authority Thẩm quyền chứng nhận
CK Cirphering Key Khóa mật mã
CN Core Network Mạng lõi
CRL Certificate Revocation List Danh sách hủy chứng nhận
CRNC Control RNC RNC điều khiển
CS Circuit Switching Chuyển mạch kênh
CSCF Connection State Control Function Chức năng điều khiển trạng thái
kết nối
D
DES Data Encryption Standard Tiêu chuẩn mật mã háo số liệu
DNS Domain Name System Hệ thống tên miền
DRNC Drifting RNC RNC trôi
E
ECC Elliptic Curve Cryptography Một loại giải thuật mật mã hóa
EIR Equipment Identify Register Thanh ghi nhận dạng thuê bao
ESP Encapsulation Security Payload Tải tin an ninh đóng bao
F
Thuật ngữ viết tắt
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
iv
FDD Frequency Division Duplexing Song công phân chia theo tần số
FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số
G
GGSN Gate GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng
GMSC Gate-MSC MSC cổng
GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu
GSM Global System for Mobile
Communication
Hệ thống thông tin di động
toàn cầu
GTP GPRS Tunnel Protocol Giao thức đường hầm GPRS
H
HE Home Environment Môi trường nhà
HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú
HSS Home Subscriber Server Server thuê bao tại nhà
I
I-CSCF Interrogating CSCF CSCF hỏi
IDEA International Data Encryption
Algorithm
Giải thuật mật mã hóa số liệu quốc
tế
IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách Internet
IK Integrity Key Khóa toàn vẹn
IKE Internet Key Exchange Trao đổi khóa Internet
IMEI International Mobile Equipment
Identifier
Nhận dạng thuê bao di động quốc
tế
IMPI IMS Private Identity Nhận dạng riêng IMS
IMPI Internet Multimedia Public
Identifier
Nhận dạng công cộng đa phương
tiện Internet
IMPU IMS Public Identify Nhận dạng công cộng IMS
IMS IP Multimedia CN Subsystem Hệ thống con mạng lõi đa phương
tiện IP
IMSI International Mobile Subscriber
Identifier
Nhận dạng thuê bao di động quốc
tế
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IPsec IP Security An ninh IP
ISDN Integrated Sevices Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụ
ISIM IMS Subscriber Identify Module Mô dun nhận dạng thuê bao IMS
ISIM Internet Services Multimedia
Identity Module
Mô dun nhận dạng dịch vụ đa
phương tiện Internet
ITU International Telecommunication
Union
Liên minh viễn thông quốc tế
K
K Master Key Khóa chủ
KS Key Stream Luồng khóa
L
LA Local Area Vùng định vị
Thuật ngữ viết tắt
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
v
M
MAC Message Authentication Code Mã nhận thực bản tin
MAC-A MAC- Authentication Mã nhận thực bản tin dành cho
nhận thực
MAC-I MAC-Integrity MAC dành cho toàn vẹn
MACsec MAC Security An ninh MAP
MD Message Degest Tóm tắt bản tin
ME Mobile Equipment Thiết bị di động
MEGACO Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phương tiện
MGCF Media Gateway Control Function Chức năng điều khiển cổng các
phương tiện
MGW Media Gateway Cổng phương tiện
MIP Mobile Internet Procol Giao thức Internet di động
MRF Multimedia Resource Function Chức năng tài nguyên đa phương
tiện
MS Mobile Station Trạm di động
MSC Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch các dịch
vụ di động
N
NAI Network Access Identify Nhận dạng truy nhập mạng
NAS Network Access Security An ninh truy nhập mạng
NDS Network Domain Security An ninh miền mạng
NMT Nordic Mobile Telephone System Hệ thống điện thoại di động Bắc
Âu
P
PCM Pulse Code Modulation Điều chế xung mã
P-CSCF Proxy CSCF CSCF ủy thác
PDP Packet Data Protocol Giao thức Dứ liệu gói
PIN Personal Identification Number Số nhận dạng cá nhân
PKI Public Key Infrastructure Hạ tầng khóa công khai
PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động công cộng mặt đất
PS Packet Switching Chuyển mạch gói
PSTN Public Switched Telephone
Network
Mạng điện thoại chuyền mạch
công cộng
P-TMSI Packet- TMSI TMSI gói
Q
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
R
RA Routing Area Vùng chuyển mạch
RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
RAND Random Number Số ngẫu nhiên/ hô lệnh ngẫu nhiên
RES User Respone Trả lời của người sử dụng
RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến
Thuật ngữ viết tắt
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
vi
RSA Ron Rivest, Adi Shamir and
Leonard Adelman Algorithm
Giải thuật mật mã của ba đồng tác
giả Ron Rivest, Adi Shamir and
Leonard Adelman
RSGW Roaming Signalling Gateway Cổng báo hiệu chuyển mạng
RTP Real Time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực
S
S-CSCF Serving CSCF CSCF phục vụ
SDP Session Description Protocol Giao thức miêu tả phiên
SGSN Serving GPRS Support Node Nút bỗ trợ GPRS phục vụ
SHA Security Hash Algorithm Thuật toán làm rối an ninh
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
SMR Special Mobile Radio Vô tuyến di động đặc biệt
SQN Sequence Number Số trình tự
SRES Signed RESponse Trả lời được ký
SRNC Serving RNC RNC phục vụ
SS7GW Signaling System No.7 Gateway Cổng hệ thống báo hiệu số 7
SSL Secure Sockets Layer Lớp các ổ cắm an ninh
T
TACS Total Access Communications
Systems
Hệ thống truyền thông truy nhập
toàn bộ
TDD Time Division Duplexing Song công phân chia theo thời
gian
TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời
gian
TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối
TLS Transport Layer Security An ninh lớp truyền tải
TMSI Temporary Mobile Subscriber
Identity
Nhận dạng di động tạm thời
TSGW Transport Signalling Gateway Cổng báo hiệu truyền tải
U
UA User Agent Tác nhân người sử dụng
UAC UA Client UA khách
UAS UA Server UA chủ
UDS User Domain Security An ninh miền người sử dụng
UE User Equipment Thiết bị người sử dụng
UEA UMTS Encryption Algorithm Giải thuật mật mã UMTS
UIA UMTS Integrity Algorithm Giải thuật toàn vẹn UMTS
UICC UMTS IC Card Thẻ vi mạch UMTS
UMTS Univesal Mobile
Telecommunication System
Hệ thống viến thông di động toàn
cầu
URI Unified Resource Identifier Nhận dạng tài nguyên đồng dạng
USIM UMTS Subscriber Identify Module Môdun nhận dạng thuê bao UMTS
Thuật ngữ viết tắt
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
vii
UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access
Network
Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất
UMTS
V
VC Virtual Channel Đường truyền ảo
VLR Visitor Location Register Thanh ghi định vị tạm thời
VoIP Voice over Internet Protocol Thoại trên nền IP
VP Virtual Packet Gói ảo
W
WAP Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng vô tuyến
WAPsec WAP Security An ninh WAP
WCDMA Wideband Code Division Multiple
Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
băng rộng
WTLS Wireless Transfer Security Layer An ninh lớp truyền tải vô tuyến
X
XMAC-A Expected-MACA MAC-A kỳ vọng
XMAC-I Expected-MACI MAC-I kỳ vọng
XRES Expected User Respone Trả lời kỳ vọng của người sử dụng
Danh mục hình vẽ
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
viii
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Quá trình phát triển của các nền tảng thông tin di động từ 1G đến 3G...........4
Hình 1.2 Kiến trúc 3G UMTS R3..............................................................................10
Hình 1.3 Kiến trúc 3G UMTS R4.............................................................................18
Hình 1.4 Kiến trúc mạng đa phương tiện 3G UMTS R5............................................20
Hình 2.1 Minh họa cơ chế cơ sở của mật mã bằng khóa duy nhất..............................26
Hình 2.2 Quá trình sử dụng tóm tắt bản tin để cung cấp các chữ ký điện tử...............29
Hình 2.3 Nhận thực bằng chữ ký điện tử ...................................................................33
Hình 2.4 Phương pháp nhận thực sử dụng MAC.......................................................35
Hình 2.5 Kiến trúc an ninh tổng quát của một hệ thống thông tin di động.................38
Hình 2.6 Mô hình an ninh cho giao diện vô tuyến ở GSM.........................................39
Hình 3.1 Quá trình mật mã hóa và giải mật mã hóa bằng hàm f8...............................47
Hình 3.2 Nhận dạng toàn vẹn bản tin với sử dụng hàm toàn vẹn f9...........................48
Hình 3.3 Quá trình tạo các AV trong AuC.................................................................50
Hình 3.4 Quá trình tạo các thông số an ninh trong USIM..........................................51
Hình 3.5 Tạo AUTS trong USIM..............................................................................52
Hình 3.6 Thủ tục đồng bộ lại trong AuC...................................................................53
Hình 3.7 Mô hình an ninh cho giao diện vô tuyến ở 3G UMTS.................................56
Hình 3.8 Nhận thực người sử dụng tại VLR/SGSN...................................................57
Hình 3.9 Nhận thực mạng tại USIM..........................................................................57
Hình 3.10 Bộ mật mã luồng trong UMTS..................................................................58
Hình 3.11 Nhận thực toàn vẹn bản tin.......................................................................59
Hình 3.12 Tổng quan quá trình nhận thực và thỏa thuận khóa AKA..........................60
Hình 3.13 Thủ tục đồng bộ lại của AKA...................................................................62
Hình 3.14 Kiến trúc an ninh IMS..............................................................................67
Hình 3.15 Kiến trúc an ninh IMS của UMTS R5.......................................................68
Hình 3.16 Đăng ký và nhận thực trong IMS..............................................................70
Danh mục bảng biểu
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Phân loại các dịch vụ ở 3G UMTS...............................................................9
Bảng 3.1 Các hàm mật mã.........................................................................................46
Bảng 3.2 Kích cỡ các thông số nhận thực..................................................................55
Lời nói đầu
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
1
LỜI NÓI ĐẦU
Ở Việt Nam trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông nói
chung và thông tin di động nói riêng đã có những bước phát triển vượt bậc. Từ chỗ có
hai nhà cung cấp dịch vụ di động, cho đến nay đã có bẩy nhà cung cấp dịch vụ di
động. Cùng với đó, số lượng thuê bao di động không ngừng tăng lên, yêu cầu của
khách hàng sử dụng dịch vụ di động cũng ngày một cao hơn. Điện thoại di động giờ
đây không chỉ để dùng để nghe gọi như trước nữa, mà nó đã trở thành một đầu cuối di
động với đầy đủ các tính năng để phục vụ mọi nhu cầu của con người. Bằng chiếc điện
thoại của mình người sử dụng có thể giải trí, truy cập dữ liệu phục vụ việc học hành,
nghiên cứu hay giao lưu, học hỏi, không những thế người sử dụng còn có thể dùng nó
để thực hiện các giao dịch kinh doanh, giao dịch ngân hàng trực tuyến,… với tốc độ
cao không thua kém gì các mạng có dây. Để những điều nêu trên trở thành hiện thực,
các nhà cung cấp dịch vụ di động tại Việt Nam đã và đang cho ra mắt khách hàng viễn
thông hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba (3G).
Đặc điểm nổi bật nhất của hệ thống này là tốc độ xử lý dữ liệu cao và loại hình
dịch vụ phong phú, đa dạng. Tuy nhiên, để khách hàng có thể yên tâm và tin tưởng khi
sử dụng dịch vụ thì vấn đề an ninh, an toàn thông tin trong hệ thống thông tin di động
thế hệ thứ ba phải được đặt lên hàng đầu. Bởi dữ liệu được truyền trên mạng di động
giờ đây không chỉ đơn thuần là thoại, mà là dữ liệu của các phiên giao dịch trực
tuyến. Nếu không đảm bảo an toàn thông tin thì thiệt hại về kinh tế là vô cùng to lớn.
Với đề tài: “An ninh trong 3G UMTS” trong đồ án tốt nghiệp của mình, em
hy vọng tìm hiểu về vấn đề an ninh trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba cũng
như các giải pháp để bảo mật và bảo vệ toàn vẹn thông tin của người sử dụng khi
được truyền trong hệ thống.
Nội dung của quyển đồ án bao gồm ba chương:
Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS. Nội dung của chương này đề cập đến lộ
trình phát triển của hệ thống thông tin di động, các đặc điểm, loại hình dịch vụ mà hệ
thống thông tin di động thế hệ thứ ba cung cấp. Phần cuối chương có đề cập đến các
cấu trúc của hệ thống 3G UMTS, từ R3, R4 đến R5.
Chương 2: An ninh trong thông tin di động. Nội dung của chương đề cập đến
các đe dọa an ninh đối với hệ thống thông tin di động và các giải pháp để đảm bảo an
Lời nói đầu
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
2
toàn thông tin trong các hệ thống thông tin di động. Cuối chương có đề cập đến an
ninh trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai.
Chương 3: Giải pháp an ninh trong 3G UMTS. Đây là phần nội dung chính
của quyển đồ án. Nội dung đề cập đến các nguyên lý cơ bản để xây dựng một kiến trúc
an ninh cho hệ thống 3G UMTS. Các biện pháp cụ thể để bảo vệ an toàn thông tin khi
truyền trên giao diện vô tuyến của hệ thống. Tìm hiểu cụ thể quá trình nhận thực và
thỏa thuận khóa AKA, các hàm mật mã được sử dụng và các thông số nhận thực liên
quan. Và đặc biệt cuối chương có đề cập đến cấu trúc an ninh cho hệ thống 3G UMTS
phiên bản R5.
Cuối cùng, con xin cảm ơn cha, mẹ và toàn thể gia đình đã tạo điều kiện tốt
nhất để con hoàn thành tốt quyển đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
Nguyễn Viết Minh, cùng các thầy, cô giáo trong Học Viện đã chỉ bảo và hướng dẫn em
trong suốt thời gian học tập và làm đồ án tốt nghiệp. Tôi xin cảm ơn bạn bè trong lớp,
trên diễn đàn đã giúp đỡ tôi rất nhiều với những tình cảm chân thành nhất.
Bắc Ninh, Ngày 20 tháng 01 năm 2010
Sinh viên (ký)
Phạm Văn Quỳnh
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ 3G UMTS
1.1 Tổng quan lộ trình phát triển thông tin di động
Hệ thống thông tin di động được chia thành ba thế hệ: thứ nhất (1G); thứ hai
(2G) và thứ ba (3G).
Các hệ thống 1G đảm bảo truyền dẫn tương tự dựa trên công nghệ ghép kênh
phân chia theo tần số (FDM) với kết nối mạng lõi dựa trên công nghệ ghép kênh phân
chia theo thời gian (TDM). Ví dụ điển hình cho hệ thống này là hệ thống điện thoại di
động tiên tiến (AMPS), được sử dụng trên toàn nước Mỹ và hệ thống điện thoại di
động Bắc Âu (NMT). Thông thường các công nghệ 1G được triển khai tại một nước
hoặc nhóm các nước, không được tiêu chuẩn hóa bởi các cơ quan tiêu chuẩn quốc tế
và không có ý định dành cho sử dụng quốc tế.
Khác với 1G, các hệ thống 2G được thiết kế để triển khai quốc tế. Thiết kế 2G
nhấn mạnh hơn về tính tương thích, khả năng chuyển mạng phức tạp và sử dụng
truyền dẫn tiếng số hóa trên giao diện vô tuyến. Các thí dụ điển hình về các hệ thống
2G là: GSM và cdmaOne (dựa trên tiêu chuẩn TIA IS-95).
Có thể coi một hệ thống thông tin di động là 3G nếu nó đáp ứng một số các yêu
cầu được liên minh viễn thông quốc tế (ITU) đề ra sau đây:
+ Hoạt động ở một trong số các tần số được ấn định cho các dịch vụ 3G;
+ Phải cung cấp dẫy các dịch vụ số liệu mới cho người sử dụng bao gồm cả đa
phương tiện, độc lập với công nghệ giao diện vô tuyến;
+ Phải hỗ trợ truyền dẫn số liệu di động tại 144 kb/s cho các người sử dụng di
động tốc độ cao và truyền dẫn số liệu lên đến 2Mb/s cho các người sử dụng cố định
hoặc di động tốc độ thấp;
+ Phải cung cấp các dịch vụ số liệu gói (các dịch vụ không dựa trên kết nối
chuyển mạch kênh (CS) đến mạng số liệu dựa trên chuyển mạch gói (PS));
+ Phải đảm bảo tính độc lập của mạng lõi với giao diện vô tuyến.
Một số hệ thống 2G đang tiến hóa đến ít nhất một phần các yêu cầu trên. Điều
này dẫn đến một hậu quả không mong muốn là làm sai lệch thuật ngữ "các thế hệ".
Chẳng hạn GSM với hỗ trợ số liệu kênh được phân loại như hệ thống 2G thuần túy.
Khi tăng cường thêm dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS), nó trở nên phù hợp với
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
4
nhiều tiêu chuẩn 3G. Dẫn đến nó không hẳn là 2G cũng như 3G mà là loại "giữa các
thế hệ", vì thế hệ thống GSM được tăng cường GPRS hiện nay được gọi là hệ thống
2,5G. Trong khi thực tế vẫn thuộc loại 2G, ít nhất là về phương diện công nghệ truyền
dẫn vô tuyến.
Hình 1.1 mô tả quá trình phát triển của các thế hệ thông tin di động.
Hình 1.1 Quá trình phát triển của các nền tảng thông tin di động từ 1G đến 3G.
1.2 Đặc điểm cơ bản của 3G UMTS
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 được xây dựng với mục đích cho ra đời
một mạng di động toàn cầu với các dịch vụ phong phú, bao gồm: thoại; nhắn tin;
Internet và dữ liệu băng rộng. Tại Châu Âu hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 đã
được tiêu chuẩn hoá bởi viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI) phù hợp với tiêu
chuẩn IMT-2000 của ITU. Hệ thống có tên là “hệ thống viễn thông di động toàn cầu
(UMTS)”. UMTS được xem là hệ thống kế thừa của hệ thống thế hệ thứ 2 (GSM),
nhằm đáp ứng các yêu cầu phát triển của các dịch vụ di động và ứng dụng Internet.
3G UMTS được phát triển bởi đề án đối tác thế hệ thứ 3 (3GPP). Sử dụng dải
tần quốc tế 2GHz như sau: đường lên: 1885-2025 MHz; đường xuống: 2110-2200
MHz.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
5
Hệ thống 3G UMTS sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã băng
rộng (WCDMA). WCDMA là công nghệ được sử dụng cho phần giao diện vô tuyến
của hệ thống 3G UMTS. Các thông số nổi bật đặc trưng cho WCDMA như sau:
+ WCDMA sử dụng trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS). Ở đây các bit thông tin được
trải ra trong một băng tần rộng bằng cách nhân dữ liệu cần truyền với các bit giả ngẫu
nhiên (gọi là chip). Các bit này xuất phát từ các mã trải phổ CDMA. Để hỗ trợ tốc độ
bit cao (lên tới 2Mb/s), cần sử dụng các kết nối đa mã và hệ số trải phổ khác nhau.
+ WCDMA có tốc độ chip là 3,84 Mc/s dẫn đến băng thông của sóng mang xấp
xỉ 5MHz, nên được gọi là hệ thống băng rộng. Với băng thông này WCDMA có thể hỗ
trợ các tốc độ dữ liệu cao của người dùng và đem lại những lợi ích hiệu suất xác định.
Các nhà vận hành mạng có thể sử dụng nhiều sóng mang 5MHz để tăng thêm dung
lượng, cũng có thể sử dụng các lớp tế bào phân cấp. Khoảng cách giữa các sóng mang
thực tế có thể được chọn trong khoảng từ 4,4MHz đến 5MHz, tuỳ thuộc vào nhiễu
giữa các sóng mang.
+ WCDMA hỗ trợ tốt các tốc độ dữ liệu người dùng khác nhau hay nói cách khác
là hỗ trợ tốt đặc tính băng thông theo yêu cầu. Mỗi người sử dụng được cấp các khung
có độ rộng 10ms, trong khi tốc độ người sử dụng được giữ không đổi. Tuy nhiên dung
lượng người sử dụng có thể thay đổi giữa các khung. Việc cấp phát nhanh dung lượng
vô tuyến thông thường sẽ được điều khiển bởi mạng để đạt được thông lượng tối ưu
cho các dịch vụ dữ liệu gói.
+ WCDMA hỗ trợ hai mô hình hoạt động cơ bản. Chế độ song công phân chia
theo tần số (FDD) và song công phân chia theo thời gian (TDD). Trong chế độ FDD,
đường lên và đường xuống sử dụng các sóng mang 5MHz có tần số khác nhau. Trong
khi ở chế đố TDD, các đường lên và xuống sử dụng cùng tần số nhưng ở các khoảng
thời gian khác nhau.
+ WCDMA hỗ trợ hoạt động của các trạm gốc dị bộ. Điều này khác với hệ thống
đồng bộ IS-95, nên không cần chuẩn thời gian toàn cầu như ở hệ thống định vị toàn
cầu (GPS). Việc triển khai các trạm gốc micro và trạm gốc indoor sẽ dễ dàng hơn khi
nhận tín hiệu mà không cần GPS.
+ WCDMA áp dụng kỹ thuật tách sóng kết hợp trên cả đường lên và đường
xuống dựa vào việc sử dụng kênh hoa tiêu.
+ Giao diện vô tuyến WCDMA được xây dựng một cách khéo léo theo cách của
các bộ thu RAKE tiên tiến, có khả năng tách sóng của nhiều người dùng và các anten
thích ứng thông minh, giao diện vô tuyến có thể được triển khai bởi các nhà điều khiển
mạng như một hệ thống được chọn lựa để tăng dung lượng và vùng phủ sóng.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
6
1.3 Chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, các loại lưu lượng và dịch vụ
được 3G UMTS hỗ trợ
1.3.1 Chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói
1.3.1.1 Chuyển mạch kênh
a. Chuyển mạch kênh
Là sơ đồ chuyển mạch trong đó thiết bị chuyển mạch thực hiện các cuộc truyền
tin bằng cách thiết lập kết nối chiếm một tài nguyên mạng nhất định trong suốt cuộc
truyền tin. Kết nối này là tạm thời, liên tục và dành riêng. Tạm thời vì nó chỉ được duy
trì trong thời gian cuộc gọi. Liên tục vì nó được cung cấp liên tục một tài nguyên nhất
định (băng thông hay dung lượng và công suất) trong suốt thời gian cuộc gọi. Dành
riêng vì kết nối này và tài nguyên chỉ dành riêng cho cuộc gọi này. Thiết bị chuyển
mạch sử dụng cho chuyển mạch kênh (CS) trong các tổng đài của hệ thống 2G thực
hiện chuyển mạch kênh trên cơ sở ghép kênh theo thời gian. Trong đó mỗi kênh có tốc
độ 64Kb/s và vì thế phù hợp cho việc truyền các ứng dụng làm việc tại tốc độ cố định
64Kb/s (chẳng hạn tiếng được mã hoá PCM).
b. Dịch vụ của chuyển mạch kênh
Là dịch vụ trong đó mỗi đầu cuối được cấp phát một kênh riêng và nó toàn
quyền sử dụng tài nguyên của kênh này trong thời gian cuộc gọi, tuy nhiên phải trả
tiền cho toàn bộ thời gian này dù có truyền tin hay không. Dịch vụ chuyển mạch kênh
có thể được thực hiện trên chuyển mạch kênh (CS) hoặc chuyển mạch gói (PS). Thông
thường dịch vụ này được áp dụng cho các dịch vụ thời gian thực (như thoại).
1.3.1.2 Chuyển mạch gói
a. Chuyển mạch gói
Là sơ đồ chuyển mạch thực hiện phân chia số liệu của một kết nối thành các gói
có độ dài nhất định và được truyền đến nơi nhận theo thông tin gắn trên tiêu đề của
từng gói. Ở chuyển mạch gói (PS) tài nguyên mạng chỉ bị chiếm dụng khi có gói cần
truyền. Chuyển mạch gói cho phép nhóm tất cả các số liệu của nhiều kết nối khác nhau
phụ thuộc vào nội dung, kiểu hay cấu trúc số liệu thành các gói có kích thước phù hợp
và truyền chúng trên một kênh chia sẻ. Việc nhóm các số liệu cần truyền được thực
hiện bằng ghép kênh thống kê với ấn định tài nguyên động. Các công nghệ sử dụng
cho chuyển mạch gói có thể là Frame Relay, ATM hoặc IP.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
7
b. Các dịch vụ của chuyển mạch gói
Là dịch vụ trong đó nhiều đầu cuối cùng chia sẻ một kênh và mỗi đầu cuối chỉ
chiếm dụng tài nguyên của kênh này khi có thông tin cần truyền và nó chỉ phải trả tiền
theo lượng tin được truyền trên kênh. Dịch vụ chuyển mạch gói chỉ có thể được thực
hiện trên chuyển mạch gói (PS). Dịch vụ này rất phù hợp cho các dịch vụ phi thời gian
thực (như số liệu). Tuy nhiên, nhờ sự phát triển của công nghệ dịch vụ này cũng được
áp dụng cho các dịch vụ thời gian thực (như VoIP).
Chuyển mạch gói có thể thực hiện trên cơ sở ATM hoặc IP.
Phương thức truyền dẫn không đồng bộ (ATM): là công nghệ thực hiện phân
chia thông tin cần phát thành các tế bào 53 byte để truyền dẫn và chuyển mạch. Một tế
bào ATM gồm 5 byte tiêu đề (có chứa thông tin định tuyến) và 48 byte tải tin (chứa số
liệu của người sử dụng). Thiết bị chuyển mạch ATM cho phép chuyển mạch nhanh
trên cơ sở chuyển mạch phần cứng tham chuẩn theo thông tin định tuyến trong tiêu đề
mà không thực hiện phát hiện lỗi trong từng tế bào. Thông tin định tuyến trong tiêu đề
gồm: đường dẫn ảo (VP) và kênh ảo (VC). Điều khiển kết nối bằng VC (tương ứng với
kênh của người sử dụng) và VP (là một bó các VC) cho phép việc khai thác và quản lý
có khả năng mở rộng và có độ linh hoạt cao. Thông thường VP được thiết lập trên cơ
sở số liệu của hệ thống tại thời điểm xây dựng mạng. Việc sử dụng ATM trong mạng
lõi có nhiều ưu điểm: có thể quản lý lưu lượng kết hợp với RAN, cho phép thực hiện
các chức năng CS và PS trong cùng một kiến trúc và thực hiện khai thác cũng như điều
khiển chất lượng liên kết.
Chuyển mạch hay Router IP: cũng là một công nghệ thực hiện phân chia thông
tin phát thành các khối được gọi là tải tin (Payload). Sau đó mỗi khối được gán một
tiêu đề chứa các thông tin địa chỉ cần thiết cho chuyển mạch. Trong thông tin di động
do vị trí của đầu cuối di động thay đổi nên cần phải có thêm tiêu đề bổ sung để định
tuyến theo vị trí hiện thời của MS. Quá trình định tuyến này được gọi là truyền đường
hầm (Tunnel). Có hai cơ chế để thực hiện điều này: IP di động (MIP) và giao thức
đường hầm GPRS (GTP). Tunnel là một đường truyền mà tại đầu vào của nó gói IP
được đóng bao vào một tiêu đề mang địa chỉ nơi nhận (trong trường hợp này là địa chỉ
hiện thời của máy di động) và tại đầu ra gói IP được tháo bao bằng cách loại bỏ tiêu đề
bọc ngoài.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
8
Vì 3G UMTS được phát triển từ những năm 1999 khi mà ATM là công nghệ
chuyển mạch gói chủ đạo nên các tiêu chuẩn cũng được xây dựng trên công nghệ này.
Tuy nhiên hiện nay và tương lai mạng viễn thông sẽ được xây dựng trên cơ sở Internet.
Vì thế các chuyển mạch gói sẽ là chuyển mạch hoặc Router IP.
1.3.2 Các lưu lượng và dịch vụ được 3G UMTS hỗ trợ
Vì 3G UMTS cho phép truyền dẫn nhanh hơn, nên truy nhập Internet và các lưu
lượng thông tin số liệu khác sẽ phát triển nhanh. Ngoài ra 3G UMTS cũng được sử
dụng cho các dịch vụ tiếng. Nói chung 3G UMTS hỗ trợ các dịch vụ tryền thông đa
phương tiện. Vì thế mỗi kiểu lưu lượng cần đảm bảo một mức QoS nhất định tuỳ theo
ứng dụng của dịch vụ, được phân loại như sau:
+ Loại hội thoại (Conversational, rt): thông tin tương tác yêu cầu trễ nhỏ (ví dụ
như thoại);
+ Loại luồng (Streaming, rt): thông tin một chiều đòi hỏi dịch vụ luồng với trễ
nhỏ (ví dụ như phân phối truyền hình thời gian thực);
+ Loại tương tác (Interactive, nrt): đòi hỏi trả lời trong một thời gian nhất định và
tỷ lệ lỗi thấp (ví dụ trình duyệt Web, truy nhập Server);
+ Loại nền (Background, nrt): đòi hỏi các dịch vụ nỗ lực nhất được thực hiện trên
nền cơ sở (ví dụ E-mail, file tải xuống).
Môi trường hoạt động của 3G UMTS được chia thành bốn vùng với các tốc độ
bit (R
b
) phục vụ như sau:
+ Vùng 1: trong nhà, ô pico, R
b
≤ 2Mb/s;
+ Vùng 2: thành phố, ô micro, R
b
≤ 384Kb/s;
+ Vùng 2: ngoại ô, ô macro, R
b
≤ 144Kb/s;
+ Vùng 4: Toàn cầu, R
b
= 12,2Kb/s.
Có thể tổng kết các dịch vụ do 3G UMTS cung cấp ở bảng 1.1.
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
9
Kiểu Phân loại Dịch vụ chi tiết
Dịch vụ di
động
Dịch vụ di động Di động đầu cuối/ di động cá nhân/ di động
dịch vụ
Dịch vụ thông tin
định vị
- Theo dõi di động/ theo dõi di động thông
minh
Dịch vụ âm thanh - Dịch vụ âm thanh chất lượng cao (16-64Kb/s)
- Dịch vụ truyền thanh AM (32-64Kb/s)
- Dịch vụ truyền thanh FM (64-384Kb/s)
Dịch vụ
viễn thông
Dịch vụ số liệu - Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình (64-
144Kb/s)
- Dịch vụ số liệu tốc độ tương đối cao
(144Kb/s-2Mb/s)
- Dịch vụ số liệu tốc độ cao (≥ 2Mb/s)
Dịch vụ đa
phương tiện
- Dịch vụ Video (384Kb/s)
- Dịch vụ hình chuyển động (384Kb/s-2Mb/s)
- Dịch vụ hình chuyển động thời gian thực
(≥ 2Mb/s)
Dịch vụ Internet
đơn giản
Dịch vụ truy nhập Web (384Kb/s-2Mb/s)
Dịch vụ Internet
thời gian thực
Dịch vụ Internet (384Kb/s-2Mb/s)
Dịch vụ
Internet
Dịch vụ internet
đa phương tiện
Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian thực
(≥ 2Mb/s)
Bảng 1.1 Phân loại các dịch vụ ở 3G UMTS.
3G UMTS được xây dựng theo ba phát hành chính được gọi là R3, R4, R5.
Trong đó mạng lõi R3 và R4 bao gồm hai miền: miền chuyển mạch kênh (CS) và miền
chuyển mạch gói (PS). Việc kết hợp này phù hợp cho giai đoạn đầu khi PS chưa đáp
ứng tốt các dịch vụ thời gian thực như thoại và hình ảnh. Khi này miền CS sẽ đảm
nhiệm các dịch vụ thoại, còn số liệu được truyền trên miền PS. R4 phát triển hơn R3 ở
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
10
chỗ miền CS chuyển sang chuyển mạch mềm vì thế toàn bộ mạng truyền tải giữa các
nút chuyển mạch đều trên IP.
1.4 Kiến trúc 3G UMTS R3
3G UMTS hỗ trợ cả chuyển mạch kênh (CS) lẫn chuyển mạch gói (PS) (tốc độ
trong CS: 384Mb/s và 2M/ps trong PS). Với tốc độ như vậy có thể cung cấp thêm
nhiều dịch vụ mới giống như trong điện thoại cố định và Internet cho khách hàng. Các
dịch vụ này bao gồm: điện thoại có hình, âm thanh chất lượng cao và tốc độ truyền dữ
liệu cao tại đầu cuối. Một tính năng khác cũng được đưa ra cùng với 3G UMTS là
“luôn luôn kết nối đến Internet”, 3G UMTS cũng cung cấp vị trí tốt hơn và vì thế hỗ
trợ tốt hơn các dịch vụ dựa trên vị trí.
Cấu trúc bao gồm 3 phần:
Thiết bị người sử dụng (UE) bao gồm: thiết bị đầu cuối (TE), thiết bị di động
(ME), modul nhận dạng thuê bao UMTS (USIM);
Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN) bao gồm: Bộ điều mạng vô
tuyến (RNC), nút B (các trạm gốc BTS);
Mạng lõi (CN) bao gồm: Miền chuyển mạch kênh (CS), miền chuyển mạch gói
(PS), môi trường nhà (HE).
Hình 1.2 Kiến trúc 3G UMTS R3.
1.4.1 Thiết bị người sử dụng
Thiết bị người sử dụng (UE) là đầu cuối mạng UMTS của người sử dụng. Có
thể nói đây là phần hệ thống có nhiều thiết bị nhất và sự phát triển của nó ảnh hưởng
lớn đến các ứng dụng và các dịch vụ khả dụng của công nghệ 3G. Giá thành của UE
Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 1: Tổng quan về 3G UMTS
Phạm Văn Quỳnh, H07VTTD_______________________________________________
11
giảm nhanh chóng sẽ tạo điều kiện cho người sử dụng mua thiết bị của 3G UMTS.
Điều này đạt được nhờ tiêu chuẩn hóa giao diện vô tuyến và cài đặt mọi trí tuệ tại thẻ
thông minh (USIM).
1.4.1.1 Các đầu cuối
Vì thiết bị đầu cuối bây giờ ngoài cung cấp các dịch vụ thoại còn cung cấp thêm
các dịch vụ số liệu mới, nên tên của nó được chuyển thành đầu cuối. Các nhà sản suất
đã đưa ra rất nhiều đầu cuối dựa trên các khái niệm mới, nhưng trên thực tế chỉ một số
ít là được đưa vào sản xuất. Mặc dù, các đầu cuối dự kiến khác nhau về kích thước và
thiết kế song tất cả chúng đều có màn hình lớn và ít phím hơn so với thiết bị 2G. Sở dĩ
như vậy là để hỗ trợ người sử dụng đầu cuối sử dụng thêm nhiều dịch vụ số liệu mới.
Vì thế đầu cuối trở thành một tổ hợp của điện thoại di động, modem và máy tính cầm
tay.
Đầu cuối hỗ trợ hai giao diện: giao diện U
u
là liên kết vô tuyến giữa UE với
UTRAN (giao diện WCDMA). Nó đảm bảo toàn bộ kết nối vật lý với mạng UMTS;
giao diện thứ hai là giao diện C
u
giữa USIM với đầu cuối. Giao diện này tuân theo tiêu
chuẩn cho các thẻ thông minh.
Mặc dù các nhà sản xuất có rất nhiều ý tưởng về thiết bị song họ vẫn phải tuân
theo một tập tối thiểu các định nghĩa tiêu chuẩn, để các khách hàng sử dụng các đầu
cuối khác nhau có thể truy nhập đến một số các chức năng cơ sở bằng cùng một cách.
Các tiêu chuẩn này bao gồm:
+ Bàn phím (phím vật lý hoặc phím ảo);
+ Đăng ký mật khẩu mới;
+ Thay đổi mã PIN;
+ Giải chặn PIN/PIN2;
+ Trình bày IMEI;
+ Điều khiển cuộc gọi.
Các phần còn lại của giao diện sẽ dành riêng cho nhà sản xuất và người sử dụng
để có thể chọn cho mình đầu cuối dựa trên hai tiêu chuẩn là thiết kế và giao diện. Giao
diện là sự kết hợp của kích cỡ và thông tin do màn hình cung cấp (màn hình nút
chạm), các phím và menu.