2.3 鉴权与密钥协商过程
LTE/SAE鉴权与密钥协商过程的目的是通过AUC(authentication centre，鉴权中心)和USIM卡中所共有的密钥K来计算密钥CK(cipher key，加密密钥)和IK（integrity key，完整性密钥），并由CK和IK作为基本密钥计算一个新的父密钥KASME， 随后由此密钥产生各层所需要的子密钥，从而在UE和网络之间建立EPS（evolved packet system，演进型分组系统）安全上下文。LTE和3G在AKA过程中的个别地方是有所不同的，参考文献[2]指出网络端生成的CK、IK不应该离开HSS（home subscriber server，归属地用户服务器，存在于归属地环境HE中），而参考文献[3]指出3G的CK、IK是可以存在于AV(authentication vector，鉴权向量)中的，LTE这样做使主要密钥不发生传输，提高了安全性。AKA过程最终实现了UE和网络侧的双向鉴权，使两端的密钥达成一致，以便能够正常通信。详细的鉴权与密钥协商过程如图3所示。
（1）～（3）MME通过鉴权请求Authentication datequest将IMSI、SN ID（server network identity，服务网标识）和Network Type(服务网类型)传给HSS，HSS用SN ID对终端进行验证。如果验证通过，HSS将会使用收到的参数生成AV， 它包括参数RAND(随机数)、AUTN(authentication token，鉴证令牌)、XRES（通过和用户返回的RES比较来达成密钥协商的目的）和密钥KASME，KASME是用来产生非接入层和接入层密钥的总密钥，之后通过鉴权响应Authentication data response将AV传给MME。
（4）～（10）MME存储好AV后，将会通过用户鉴权请求User authentication request这条消息将参数AUTN、RAND和KSIASME 传给终端。KSIASME 是用来标识KASMEKASME，目的是为了终端能获得和网络端一样的KASME 。随后，参考文献[4]指出终端将会核实收到的AUTN的AMF（authentication management field，鉴证管理域）。如果可以接受，通过验证，将会进一步生成一个响应RES；如果和XRES匹配的话，表示鉴权成功了。
RES的具体生成方法如图4所示，参考文献[3]指出图中的SQN(sequence number，序列号)是一个计数器。f1和f2为鉴权函数，f3、f4、f5和KDF都是密钥生成函数；?茌为异或操作；AK为一个密钥，AK = f5K (RAND)，主要用于恢复SQN，具体操作是SQN = (SQN?茌AK) AK；MAC为网络端产生的信息确认码，XMAC为终端生成的信息确认码。当UE收到MME发来的鉴权请求后，通过验证，使用参数K、SQN（恢复的）和AMF通过函数f1生成XMAC，
通过比较XMAC和MAC相等后，才被允许进行下一步动作。
上述过程完成之后，终端和网络端的非接入层和接入层将会由产生的密钥KASME通过KDF获取相应的机密性及完整性保护所需要的密钥。
2.4 终端的安全性激活过程
在LTE中，非接入层和接入层分别都要进行加密和完整性保护，它们是相互独立的，它们安全性的激活都是通过SMC命令来完成的，且发生在AKA之后。网络端对终端的非接入层和接入层的激活顺序是先激活非接入层的安全性，再激活接入层的安全性。
