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移動通信網絡安全實驗教程 版權信息
- ISBN：9787302657767
- 條形碼：9787302657767 ; 978-7-302-65776-7
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
移動通信網絡安全實驗教程 本書特色
本書為戰略性新興領域“十四五”高等教育教材體系建設團隊——新一代信息技術（網絡空間安全）建設項目。本書為移動通信網絡安全實驗教程，主要關注蜂窩移動通信網絡方向，包含了移動通信網絡安全概述、移動通信網絡安全機制實驗、移動通信網絡攻擊實驗三個部分，從理論到實驗，從書本到系統，深入理解與實踐移動通信網絡安全機制與攻擊。本書為移動通信網絡安全實驗經典教材，基于5G真實系統的安全機制與攻防深度探索。
移動通信網絡安全實驗教程 內容簡介
本書為移動通信網絡安全實驗指導教材，主要關注蜂窩移動通信網絡方向，包含移動通信網絡安全機制實驗、移動通信網絡攻擊實驗各個部分，從理論到實驗，從書本到系統，深入理解和實踐移動通信網絡安全機制和攻擊。移動通信網絡安全機制與實驗部分主要介紹移動通信安全實驗平臺，5G燒卡放號與終端接入實驗；介紹移動通信網絡及接入認證機制、加解密機制等安全機制的理論，并在5G中開展相應的實驗。移動通信網絡攻擊實驗部分主要開展移動通信網絡攻擊實驗，包括終端身份克隆攻擊實驗、DDoS攻擊核心網實驗、終端無服務攻擊實驗和虛假控制命令攻擊實驗。
移動通信網絡安全實驗教程 目錄
第1章移動通信安全實驗平臺介紹3
1.15G網絡基礎3
1.1.15G網絡架構與關鍵技術3
1.1.25G網絡通信協議安全需求5
1.2移動通信安全實驗平臺簡介6
1.3實驗管理系統8
1.3.1登錄界面8
1.3.2案例主界面9
1.3.3設備管理界面9
1.3.4單個案例界面9
1.3.5管理員界面14
1.3.6常見問題及修復17
1.3.7工具介紹18
1.4移動通信安全實驗平臺設備22
1.4.1實驗平臺的核心網22
1.4.2真實5G基站23
1.4.3模擬基站24
1.4.4模擬終端25
1.5實驗報告25
1.6思考題26 第2章5G燒卡放號與終端接入實驗27
2.1實驗目的27
2.2原理簡介27
2.3實驗環境29
2.4真實終端接入與上網實驗步驟29移動通信網絡安全實驗教程目錄2.4.1實驗準備30
2.4.2核心網放號32
2.4.3終端SIM卡燒制38
2.4.4配置真實終端40
2.4.5真實終端接入、信令查看與上網測試44
2.5模擬終端接入實驗步驟46
2.5.1實驗準備46
2.5.2核心網放號47
2.5.3配置模擬終端47
2.5.4模擬終端接入、信令查看與上網測試48
2.6實驗報告51
2.7思考題52 第3章移動通信網絡及接入認證機制53
3.12G網絡及鑒權機制53
3.1.12G網絡53
3.1.2GPRS網絡56
3.1.32G鑒權機制57
3.23G網絡及鑒權機制58
3.2.13G網絡58
3.2.23G網絡鑒權機制60
3.34G網絡及鑒權機制62
3.3.14G網絡62
3.3.24G網絡鑒權機制64
3.45G網絡及鑒權機制67
3.4.15G系統架構基礎67
3.4.25G系統架構68
3.4.35G網絡鑒權機制71
3.5小結77 第4章5G接入認證機制實驗78
4.1實驗目的78
4.2原理簡介78
4.3實驗環境80
4.4實驗A： SUPI接入認證實驗步驟80
4.4.1實驗準備81
4.4.2訂閱信令82
4.4.3真實終端接入83
4.4.4查看真實終端接入認證過程83
4.5實驗B： SUCI接入認證實驗步驟87
4.5.1實驗準備88
4.5.2生成密鑰及注入公私鑰89
4.5.3重啟核心網91
4.5.4模擬終端接入91
4.5.5查看模擬終端接入認證過程92
4.6實驗報告101
4.7思考題101 第5章移動通信網絡完整性保護與加解密機制102
5.12G完整性保護與加解密機制102
5.1.1A5加密算法103
5.1.2A3/A8加密算法104
5.1.3A5/1加密算法105
5.23G完整性保護與加解密機制106
5.2.1f8算法107
5.2.2f9算法108
5.2.3與CDMA 2000的比較110
5.34G完整性保護與加解密機制110
5.3.14G中完整性保護/校驗算法111
5.3.24G中加密/解密算法111
5.45G完整性保護與加解密機制112
5.4.15G完整性保護算法113
5.4.25G加密/解密算法114
5.5小結115 第6章5G完整性保護機制實驗116
6.1實驗目的116
6.2原理簡介117
6.3實驗環境117
6.4實驗A： 5G NAS消息完整性保護流程分析實驗步驟118
6.4.1實驗準備119
6.4.2訂閱信令120
6.4.3真實終端接入121
6.4.4學習AMF與UE協商完整性保護算法流程121
6.5實驗B： MAC計算實驗步驟124
6.5.1實驗準備125
6.5.2訂閱信令125
6.5.3模擬終端接入126
6.5.4獲取信令MAC值128
6.5.5獲取MAC計算參數129
6.5.6計算并驗證信令的MAC值130
6.6實驗C： 接入流程中驗證MAC值實驗步驟132
6.6.1實驗準備133
6.6.2設置SMC消息斷點134
6.6.3訂閱信令134
6.6.4模擬終端接入135
6.6.5計算SMC消息MAC值137
6.6.6MAC配置與終端驗證139
6.7實驗報告141
6.8思考題141 第7章5G加解密機制實驗142
7.1實驗目的142
7.2原理簡介143
7.2.15G NAS信令加密流程143
7.2.25G NAS加密算法143
7.3實驗環境144
7.4實驗A： 5G NAS消息加密流程分析實驗步驟144
7.4.1實驗準備145
7.4.2訂閱信令146
7.4.3真實終端接入147
7.4.4學習AMF與UE協商加密流程147
7.5實驗B： 加密算法替換實驗步驟150
7.5.1實驗準備151
7.5.2訂閱信令151
7.5.3配置模擬終端支持加密算法151
7.5.4修改核心網加密算法優先級152
7.5.5模擬終端接入153
7.5.6不同加密算法下獲取UE IP 154
7.6實驗C： 密文解碼實驗步驟156
7.6.1實驗準備157
7.6.2訂閱信令158
7.6.3檢查核心網加密算法158
7.6.4模擬終端接入159
7.6.5獲取消息碼流161
7.6.6獲取解密參數162
7.6.7對碼流進行解密164
7.6.8驗證解密結果165
7.7實驗報告167
7.8思考題167
第二篇移動通信網絡攻擊實驗
第8章終端身份克隆攻擊實驗1718.1實驗目的171
8.2原理簡介171
8.3實驗環境171
8.4實驗步驟172
8.4.1實驗準備172
8.4.2訂閱信令174
8.4.3合法終端接入175
8.4.4惡意終端攻擊175
8.4.5查看被攻擊終端的狀態177
8.5實驗報告177
8.6思考題178 第9章DDoS攻擊核心網實驗179
9.1實驗目的179
9.2原理簡介179
9.3實驗環境179
9.4實驗步驟180
9.4.1實驗準備180
9.4.2訂閱信令184
9.4.3模擬終端發動DDoS攻擊184
9.4.4真實終端接入187
9.4.5查看被攻擊終端的狀態187
9.5實驗報告188
9.6思考題188 第10章終端無服務攻擊實驗189
10.1實驗目的189
10.2原理簡介189
10.2.1終端側發起的注銷流程189
10.2.2網絡側發起的注銷流程191
10.3實驗環境192
10.4實驗A： 終端側主動注銷實驗步驟192
10.4.1實驗準備193
10.4.2訂閱信令194
10.4.3模擬終端接入195
10.4.4終端主動注銷195
10.4.5查看注銷信令197
10.5實驗B： 網絡側惡意注銷實驗步驟197
10.5.1實驗準備198
10.5.2訂閱信令199
10.5.3模擬終端接入199
10.5.4偽裝UDM發起惡意注銷攻擊200
10.5.5查看信令201
10.6實驗報告202
10.7思考題202 第11章虛假控制命令攻擊實驗203
11.1實驗目的203
11.2原理簡介203
11.2.1核心網SBA架構203
11.2.2NRF網元服務接口205
11.3實驗環境206
11.4實驗A： 核心網SBA架構實驗步驟206
11.4.1實驗準備208
11.4.2通過NRF獲取已注冊網元信息209
11.4.3查看網元注銷信令流程213
11.4.4UDM下線后的接入驗證215
11.4.5查看網元注冊信令流程217
11.5實驗B： 核心網網元攻擊實驗步驟218
11.5.1實驗準備220
11.5.2網元注銷攻擊220
11.5.3惡意網元接入227
11.6實驗報告232
11.7思考題232 參考文獻233
1.15G網絡基礎3
1.1.15G網絡架構與關鍵技術3
1.1.25G網絡通信協議安全需求5
1.2移動通信安全實驗平臺簡介6
1.3實驗管理系統8
1.3.1登錄界面8
1.3.2案例主界面9
1.3.3設備管理界面9
1.3.4單個案例界面9
1.3.5管理員界面14
1.3.6常見問題及修復17
1.3.7工具介紹18
1.4移動通信安全實驗平臺設備22
1.4.1實驗平臺的核心網22
1.4.2真實5G基站23
1.4.3模擬基站24
1.4.4模擬終端25
1.5實驗報告25
1.6思考題26 第2章5G燒卡放號與終端接入實驗27
2.1實驗目的27
2.2原理簡介27
2.3實驗環境29
2.4真實終端接入與上網實驗步驟29移動通信網絡安全實驗教程目錄2.4.1實驗準備30
2.4.2核心網放號32
2.4.3終端SIM卡燒制38
2.4.4配置真實終端40
2.4.5真實終端接入、信令查看與上網測試44
2.5模擬終端接入實驗步驟46
2.5.1實驗準備46
2.5.2核心網放號47
2.5.3配置模擬終端47
2.5.4模擬終端接入、信令查看與上網測試48
2.6實驗報告51
2.7思考題52 第3章移動通信網絡及接入認證機制53
3.12G網絡及鑒權機制53
3.1.12G網絡53
3.1.2GPRS網絡56
3.1.32G鑒權機制57
3.23G網絡及鑒權機制58
3.2.13G網絡58
3.2.23G網絡鑒權機制60
3.34G網絡及鑒權機制62
3.3.14G網絡62
3.3.24G網絡鑒權機制64
3.45G網絡及鑒權機制67
3.4.15G系統架構基礎67
3.4.25G系統架構68
3.4.35G網絡鑒權機制71
3.5小結77 第4章5G接入認證機制實驗78
4.1實驗目的78
4.2原理簡介78
4.3實驗環境80
4.4實驗A： SUPI接入認證實驗步驟80
4.4.1實驗準備81
4.4.2訂閱信令82
4.4.3真實終端接入83
4.4.4查看真實終端接入認證過程83
4.5實驗B： SUCI接入認證實驗步驟87
4.5.1實驗準備88
4.5.2生成密鑰及注入公私鑰89
4.5.3重啟核心網91
4.5.4模擬終端接入91
4.5.5查看模擬終端接入認證過程92
4.6實驗報告101
4.7思考題101 第5章移動通信網絡完整性保護與加解密機制102
5.12G完整性保護與加解密機制102
5.1.1A5加密算法103
5.1.2A3/A8加密算法104
5.1.3A5/1加密算法105
5.23G完整性保護與加解密機制106
5.2.1f8算法107
5.2.2f9算法108
5.2.3與CDMA 2000的比較110
5.34G完整性保護與加解密機制110
5.3.14G中完整性保護/校驗算法111
5.3.24G中加密/解密算法111
5.45G完整性保護與加解密機制112
5.4.15G完整性保護算法113
5.4.25G加密/解密算法114
5.5小結115 第6章5G完整性保護機制實驗116
6.1實驗目的116
6.2原理簡介117
6.3實驗環境117
6.4實驗A： 5G NAS消息完整性保護流程分析實驗步驟118
6.4.1實驗準備119
6.4.2訂閱信令120
6.4.3真實終端接入121
6.4.4學習AMF與UE協商完整性保護算法流程121
6.5實驗B： MAC計算實驗步驟124
6.5.1實驗準備125
6.5.2訂閱信令125
6.5.3模擬終端接入126
6.5.4獲取信令MAC值128
6.5.5獲取MAC計算參數129
6.5.6計算并驗證信令的MAC值130
6.6實驗C： 接入流程中驗證MAC值實驗步驟132
6.6.1實驗準備133
6.6.2設置SMC消息斷點134
6.6.3訂閱信令134
6.6.4模擬終端接入135
6.6.5計算SMC消息MAC值137
6.6.6MAC配置與終端驗證139
6.7實驗報告141
6.8思考題141 第7章5G加解密機制實驗142
7.1實驗目的142
7.2原理簡介143
7.2.15G NAS信令加密流程143
7.2.25G NAS加密算法143
7.3實驗環境144
7.4實驗A： 5G NAS消息加密流程分析實驗步驟144
7.4.1實驗準備145
7.4.2訂閱信令146
7.4.3真實終端接入147
7.4.4學習AMF與UE協商加密流程147
7.5實驗B： 加密算法替換實驗步驟150
7.5.1實驗準備151
7.5.2訂閱信令151
7.5.3配置模擬終端支持加密算法151
7.5.4修改核心網加密算法優先級152
7.5.5模擬終端接入153
7.5.6不同加密算法下獲取UE IP 154
7.6實驗C： 密文解碼實驗步驟156
7.6.1實驗準備157
7.6.2訂閱信令158
7.6.3檢查核心網加密算法158
7.6.4模擬終端接入159
7.6.5獲取消息碼流161
7.6.6獲取解密參數162
7.6.7對碼流進行解密164
7.6.8驗證解密結果165
7.7實驗報告167
7.8思考題167
第二篇移動通信網絡攻擊實驗
第8章終端身份克隆攻擊實驗1718.1實驗目的171
8.2原理簡介171
8.3實驗環境171
8.4實驗步驟172
8.4.1實驗準備172
8.4.2訂閱信令174
8.4.3合法終端接入175
8.4.4惡意終端攻擊175
8.4.5查看被攻擊終端的狀態177
8.5實驗報告177
8.6思考題178 第9章DDoS攻擊核心網實驗179
9.1實驗目的179
9.2原理簡介179
9.3實驗環境179
9.4實驗步驟180
9.4.1實驗準備180
9.4.2訂閱信令184
9.4.3模擬終端發動DDoS攻擊184
9.4.4真實終端接入187
9.4.5查看被攻擊終端的狀態187
9.5實驗報告188
9.6思考題188 第10章終端無服務攻擊實驗189
10.1實驗目的189
10.2原理簡介189
10.2.1終端側發起的注銷流程189
10.2.2網絡側發起的注銷流程191
10.3實驗環境192
10.4實驗A： 終端側主動注銷實驗步驟192
10.4.1實驗準備193
10.4.2訂閱信令194
10.4.3模擬終端接入195
10.4.4終端主動注銷195
10.4.5查看注銷信令197
10.5實驗B： 網絡側惡意注銷實驗步驟197
10.5.1實驗準備198
10.5.2訂閱信令199
10.5.3模擬終端接入199
10.5.4偽裝UDM發起惡意注銷攻擊200
10.5.5查看信令201
10.6實驗報告202
10.7思考題202 第11章虛假控制命令攻擊實驗203
11.1實驗目的203
11.2原理簡介203
11.2.1核心網SBA架構203
11.2.2NRF網元服務接口205
11.3實驗環境206
11.4實驗A： 核心網SBA架構實驗步驟206
11.4.1實驗準備208
11.4.2通過NRF獲取已注冊網元信息209
11.4.3查看網元注銷信令流程213
11.4.4UDM下線后的接入驗證215
11.4.5查看網元注冊信令流程217
11.5實驗B： 核心網網元攻擊實驗步驟218
11.5.1實驗準備220
11.5.2網元注銷攻擊220
11.5.3惡意網元接入227
11.6實驗報告232
11.7思考題232 參考文獻233
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移動通信網絡安全實驗教程 作者簡介
孫鈺，副教授、博士生導師，全國技術能手，北京航空航天大學網絡空間安全學院安全工程系系主任，主要研究方向為5G網絡安全、智能系統安全。 劉建偉，教授、博士生導師，北京航空航天大學網絡空間安全學院院長，國務院學位委員會學科評議組成員，教育部高等學校網絡空間安全專業教學指導委員會委員，國家本科課程負責人。榮獲國家技術發明獎一等獎、國防技術發明獎一等獎、中國指揮與控制學會科學技術進步獎一等獎、網絡安全優秀教師獎、寶鋼優秀教師特等獎等獎項。 孫茜，博士，中國科學院計算技術研究所助理研究員，IEEE會議論文審稿人，長期致力于寬帶移動通信及其安全領域的關鍵技術研究與系統研發工作。 武廣智，中科南京信息高鐵研究院資深5G網絡安全專家，長期致力于移動通信領域的研發工作。 田霖，博士，中國科學院計算技術研究所研究員、分布式系統研究中心副主任，全國行業職業教育教學指導委員會電子信息職業教育教學指導分委員會副主任委員，中科南京信息高鐵研究院副院長。 沈昌祥，中國工程院院士，國家集成電路產業發展咨詢委員會委員，國家三網融合專家組成員，中央網信辦專家咨詢委員會顧問，國家保密戰略專家咨詢委員會主任委員，國家信息安全等級保護專家委員會主任委員，教育部高等學校網絡空間安全專業教學指導委員會榮譽主任。曾任首屆教育部高等學校信息全類專業教學指導委員會主任委員。2016年榮獲首屆“網絡安全杰出人才獎”。2019年榮獲中國計算機學會終身成就獎。 封化民，北京電子科技學院教授、博士生導師，教育部高等學校網絡空間安全專業教學指導委員會秘書長，中國計算機學會高級會員，中國保密協會科技分會副主任委員。曾任北京電子科技學院副校長。榮獲省部級科技進步獎一等獎1項，三等獎2項。2017年榮獲“網絡安全優秀人才獎”。2020年榮獲國家科技進步獎二等獎。
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