【5G系列】5G新参数SUCI介绍

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5G SUCI

5G SUCI

这里给出下文中几个缩写的英文全名，不用太在意怎么翻译，关键是要知道它们是干什么的，有什么用处：

什么是SUCI

可以将SUCI理解为一个保险箱，保险箱中保护的是 SUPI。那么我们为什么要保护SUPI？

当我们注册到运营商网络时需要发送个人信息，以证明我是一个合法的用户，而SUPI中记录的就是用户的个人信息，但是SUPI是明文，如果直接将SUPI在网络中传输是非常不安全的，这种情况下我们就需要对SUPI进行保护，避免被中间人截获用户的隐私信息。那么SUCI就来了，负责保护SUPI不被中间人截获或是篡改。

SUCI的结构

下面具体解释上面各个字段的含义：

SUPI类型（SUPI Type）：取值范围0~7（包含边界）。标识了SUCI中封装的SUPI是什么类型的，有以下类型的SUPI：
- 0：IMSI
- 1：Network Specific Identifier (NSI)
- 2：Global Line Identifier (GLI)
- 3：Global Cable Identifier (GCI)
- 4 to 7：保留未来使用
具体使用哪个类型的SUPI和终端发起的业务类型有关系。例如，终端长时间关机，重新开机并发起初始注册，那么此时的SUPI类型就是 0（IMSI）；
归属网络标识符（Home Network Identifier）：用来标识用户的归属网络（就是你在哪里办理的SIM卡）。当SUPI类型是 IMSI的时候，归属网络标识符由下面两部分组成：
- 移动国家码（MCC）：包含3个数字，它唯一标识了此电话号码归属哪个国家；
- 移动网络码（MNC）：包含2个或3个数字，标识移动用户的home PLMN或SNPN（哪个运营商的SIM卡）
当SUPI类型是NSI、GLI、GCI是，归属网络标识符是一个长度可变的字符串，这个字符串代表一个域名（关于这个域名部分，参考 IETF RFC7452的2.2节）；
路由标识符（Routing Indicator）：长度为1到4个数字（也就是长度可变），它是归属运营商分配的，存储在USIM中。路由标识符中的每个数字都是由具体含义的（例如， 012不等于12）。如果USIM中没有配置路由标识符，那么使用默认值0（注意只有一个0）；
保护策略标识符（Protection Scheme Identifier）：范围在0~15（包含边界），表示空策略（也就是不保护）、非空策略（具体有哪些策略参考33.501的附录C）或者 HPLMN定义的专属策略。当SUPI类型是GLI、GCI的时候，保护策略将使用空策略。
归属网络公钥标识符（Home Network Public Key Identifier）：范围在0~255（包含边界）。它用来告诉核心网，我们使用了那个公钥进行SUPI的保护计算。这个公钥是由HPLMN或者SNPN分配的。核心网需要找到对应的私钥进行解密来获取SUPI。
保护策略输出（Scheme Output）：它是一串长度可变的字符串或者十六进制的数字，这个取决于使用的保护策略，如下图展示的结果（这是终端侧使用公钥加密后的结果示意图）：
- 空保护策略：
  
  这个Scheme Output就是一个长度可变的字符串。关于MSIN的含义可以参考博主其它的文章。“username”对应NAI中的“用户名部分”，NAI是一种编码方式，主要应用在SUPI类型是NSI、GLI和GCI中（关于SUPI我们会在其它的博文中讲解）。
- 椭圆曲线加密策略ProfileA
  
  ECC ephemera公钥是一个64位的十六进制数，对应256 bits；
  ciphertext value是一个长度可变的十六进制数字
  MAC tag是一个16位的十六进制数字
- 椭圆曲线加密策略ProfileB
  
  ECC ephemera公钥是一个66位的十六进制数，对应264 bits；
  ciphertext value是一个长度可变的十六进制数字
  MAC tag是一个16位的十六进制数字
- 归属网络专属的保护策略
  
  归属网络专属的保护策略输出是一个长度可变的十六进制数字，关于它的具体格式协议没有定义，由运营商自己定义。

举个例子

已知SUPI类型是IMSI，IMSI=9999（其中MCC=234，MNC=15，MSIN=0），路由标识=678，归属网络公钥标识=27：

使用空保护策略，SUCI的组成是这样的：0，234，15，678，0，27，0；
使用ProfileA：0, 234, 15, 678, 1, 27, <EEC ephemeral公钥>, <待加密内容：0> ，< MAC tag>

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