Argomenti della lezione. è EIR, AuC, OMC è Aree è Pila protocollare

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1 GSM - parte III

2 Argomenti della lezione è EIR, AuC, OMC è Aree è Pila protocollare

3 Architettura del GSM

4 Registro di Identificazione degli apparati (Equipment Identity Register) è È una base dati il cui uso è a discrezione dell operatore è Contiene l identificativo e le caratteristiche di tutti gli apparati GSM (MS - l hardware) prodotti, insieme al produttore, al paese di fabbricazione

5 Registro di Identificazione degli apparati (Equipment Identity Register) è Può essere usato per proteggere la rete dall uso di apparecchiature non a norma, rubate, esportate illegalmente...

6 Registro di Identificazione degli apparati (Equipment Identity Register) L EIR contiene 3 elenchi: è White list: identifica tutti i terminali operativi è Grey list: identifica i terminali difettosi o non omologati

7 Registro di Identificazione degli apparati (Equipment Identity Register) L EIR contiene 3 elenchi: è Black list: identifica apparati rubati o non autorizzati

8 Centro di Autenticazione (Authentication Center AuC) Genera le chiavi di cifratura necessarie per la trasmissione sicura sull interfaccia radio

9 Centro di Autenticazione (Authentication Center AuC) è È associato all HLR è È il motore per l autenticazione delle SIM è È in grado di effettuare correttamente le operazioni di codifica che sono associate a ciascuna SIM

10 Procedure di sicurezza è Le procedure di sicurezza hanno 2 obiettivi: à à Autenticazione: proteggere da tentativi di utilizzo fraudolento della rete da parte di persone non autorizzate Cifratura: proteggere da tentativi di accesso non autorizzato ai dati da parte di utenti regolari

11 Procedure di sicurezza L autenticazione 1 La rete invia al TM un numero casuale (RAND) generato da AuC 2 MS calcola la risposta (SRES) in base a un algoritmo prefissato (algoritmo A3) usando RAND e Ki, una chiave memorizzata sia nella SIM che in AuC

12 Procedure di sicurezza L autenticazione TM spedisce SRES alla rete La rete confronta SRES con il risultato del calcolo svolto da AuC (usando RAND e Ki) Se i risultati coincidono è concesso l accesso

13 Procedure di sicurezza L autenticazione è Durante l autenticazione viene anche generata la chiave di cifratura (Kc) usata poi per la trasmissione sulla tratta radio

14 Procedure di sicurezza La cifratura L obiettivo è la riservatezza (proteggere contro le intercettazioni) è L algoritmo di cifratura (A5) è contenuto nei TM e nelle BTS e utilizza la chiave Kc è Kc è generata da un algoritmo prefissato (A8) sia da TM che da AuC in fase di autenticazione, utilizzando RAND e Ki

15 Procedure di sicurezza L autenticazione Terminale Mobile K i A3 Tratta Radio TMSI (o IMSI) (richiesta di accesso) RAND SRES TM Rete GSM K i A3 SRES Rete SI Accesso consentito GEN RAND SRES TM =SRES Rete NO Accesso negato

16 Procedure di sicurezza La cifratura TMSI = Temporary Mobile Subscriber Identity IMSI = International Mobile Subscriber Identity A3 = Algoritmo di autenticazione K i = Chiave di autenticazione

17 Procedure di sicurezza La cifratura Terminale Mobile info K i K c A8 A5 Tratta Radio TMSI (o IMSI) (richiesta di accesso) RAND CIPH. MODE CMD. CIPH. MODE COM. info cifrate Rete GSM K i A8 A5 K c GEN RAND info

18 Procedure di sicurezza La cifratura TMSI = Temporary Mobile Subscriber Identity IMSI = International Mobile Subscriber Identity A8 = Algoritmo per determinazione K c A5 = Algoritmo di cifratura K c = Chiave di cifratura

19 Procedure di sicurezza Le triplette HLR RAND SRES K c DB IMSI (K i cript.) (K i cript.) De-Cripto A3 A8 K i AuC Gen. numeri casuali RAND tripletta

20 Architettura del GSM

21 Operation and Maintenance Sub-system (OMSS) È la sede di tutte le operazioni di gestione della rete è Gestione dei guasti è Gestione della manutenzione è Configurazione degli elementi di rete (configura le singole BTS tramite le BSC) è Controllo delle prestazioni degli elementi di rete

22 Operation and Maintenance Sub-system (OMSS) È la sede di tutte le operazioni di gestione della rete è Gestione della sicurezza del sistema è Raccolta dei dati relativi alla tariffazione è Gestione della ripartizione della tariffazione tra gestori diversi per chiamate inter-gestore

23 Aree del GSM Cella è Identificata da un Cell Global Identifier (CGI) è Servita da una BTS, identificata con un Base Station Identity Code (BSIC). BSIC è irradiata dalla BTS

24 Aree del GSM Location Area: è Insieme di celle in cui un MT si muove senza cambiare le informazioni nel VLR è Identificata da un LAI

25 Aree del GSM MSC/VLR service area: è Insieme di location area servite dallo stesso MSC e dal VLR associato al MSC Public Land Mobile Network (PLMN): è Una rete GSM di un gestore GSM service area: è Insieme di tutte le aree servite da PLMN

26 Aree del GSM GSM Service Area PLMN 1 PLMN 2 PLMN m PLMN n PLMN Service Area (es. Wind, Vodafone,...) MSC/VLR Service Area MSC/VLR 1 MSC/VLR 2 LA 1 MSC/VLR m MSC/VLR n LA n Location Area Cell

27 Riepilogo è IMSI: identifica l utente è MSISDN: è il numero di telefono è TMSI: è l identificativo temporaneo usato al posto dell IMSI sulla tratta radio è MSRN: è il numero usato dal GMSC per instradare una chiamata, è memorizzato nell HLR

28 Riepilogo: ID di utente è IMSI: identifica l utente è MSISDN: è il numero di telefono è TMSI: è l identificativo temporaneo usato al posto dell IMSI sulla tratta radio è MSRN: è il numero usato dal GMSC per instradare una chiamata, è memorizzato nell HLR

29 Riepilogo è LAI: identifica la Location Area su cui è l utente è Identificativo del VLR presso cui sono memorizzati i dati. Il MSRN permette di identificare l MSC/VLR d interesse è Identificativo del HLR presso cui l utente è registrato. Il MSISDN permette di individuare l HLR

30 Riepilogo: ID di area è LAI: identifica la Location Area su cui è l utente è Identificativo del VLR presso cui sono memorizzati i dati. Il MSRN permette di identificare l MSC/VLR d interesse è Identificativo del HLR presso cui l utente è registrato. Il MSISDN permette di individuare l HLR

31 Pila Protocollare TM MSC L3 L2 L1 CM MM RR LAPDm Layer 1 BTS RR BTSM LAPDm LAPD Layer 1 Layer 1 RR BTSM LAPD BSC Layer 1 BSS MAP SCCP MTP CM MM BSSMAP SCCP MTP Um Abis A

32 Pila Protocollare è BSSMAP (BSS Mng Application Part): L3 all interfaccia A, per segnalazione tra BSC e MSC riguardante controllo di chiamate e gestione risorse è BTSM (BTS Mng): L3 all interfaccia Abis, per segnalazione tra BSC e BTS riguardante controllo risorse radio è CM (Connection Mng.) e MM (Mobility Mng): segnalazione tra TM e MSC

33 Pila Protocollare è I messaggi di segnalazione del BTSM tra BTS e BSC sono trasportati col protocollo di livello 2 LAPD (Link Access Protocol D channel) è I messaggi di segnalazione tra BTS e TM sono trasportati col protocollo di livello 2 detto LAPDm (derivato dal LAPD)

34 Pila Protocollare è SCCP (Signaling Connection Control Part) e MTP (Message Transfer Part): sono parte del canale di segnalazione SS7, servono a trasportare i messaggi di segnalazione del BSSMAP

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