PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾN (LA tiến sĩ)

PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾNPHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾNPHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾNPHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾNPHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾNPHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾNPHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾNPHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ GIÁM SÁT THUÊ BAO GSM ĐẶC THÙ QUA GIAO DIỆN VÔ TUYẾN

i LỜI CAM ĐOAN Nghiên cứu sinh xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình tác giả khác Tất nội dung kế thừa tác giả khác trích dẫn đầy đủ Người cam đoan Lê Danh Cường ii LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn quan tâm, tạo điều kiện động viên Lãnh đạo Học viện Cơng nghệ Bưu viễn thơng, thầy cô Khoa Đào tạo sau đại học, khoa đào tạo quý phòng ban Học viện suốt thời gian qua Nghiên cứu sinh xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới GS.TSKH Đỗ Trung Tá nhiệt tình định hướng, bồi dưỡng, hướng dẫn nghiên cứu sinh thực nhiệm vụ khoa học suốt trình nghiên cứu, thực luận án Xin cảm ơn ý kiến đóng góp quý báu từ chun gia, nhà khoa học, góp phần khơng nhỏ trình triển khai thực nghiệm, kiểm chứng kết nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn động viên, giúp đỡ to lớn từ phía Cơ quan đơn vị, đồng nghiệp gia đình hỗ trợ nghiên cứu sinh suốt trình triển khai nội dung nghiên cứu Mặc dù nghiên cứu sinh cố gắng, nhiên, luận án có thiếu sót Nghiên cứu sinh kính mong nhận đóng góp từ phía Cơ sở đào tạo, quý thầy cô, nhà khoa học để tiếp tục hoàn thiện luận án tạo sở cho nghiên cứu Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2017 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii BẢNG DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xii DANH MỤC BẢNG BIỂU xiv MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan mạng GSM 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.1.2 Cấu trúc mạng GSM 1.1.3 Các thành phần mạng GSM 1.1.4 Vấn đề sử dụng mạng GSM quản lý hệ thống thông tin lĩnh vực an ninh quốc phòng 10 1.2 Phương pháp định vị thuê bao mạng GSM 11 1.2.1 Phương pháp định vị dựa mạng: 11 1.2.1.1 Nhận dạng Cell (Cell-ID) 11 1.2.1.2 Timing Advance (TA) 12 1.2.1.3 Cell-ID kết hợp với Cell-sector TA 12 1.2.1.4 Báo cáo Quản lý Mạng (Network Management Report NMR) 13 1.2.1.5 Cường độ tín hiệu thu (Received Signal Strength RSS) 13 1.2.1.6 Dấu vân tay vô tuyến 14 1.2.1.7 Góc đến (AoA) 14 1.2.1.8 Thời gian đến (ToA) 15 1.2.1.9 Sự khác biệt thời gian đến (TDoA) 15 1.2.1.10 Độ chênh lệch thời gian tới tín hiệu phát lên BS (Uplink Time Difference of Arrival U-TDoA)) 16 1.2.2 Phương pháp dựa thiết bị di động 16 1.2.2.1 Định vị GPS 16 iv 1.2.2.2 Phương pháp A-GPS 17 1.2.2.3 Sự khác biệt thời gian quan trắc nâng cao (Enhanced Observed Time Difference E-OTD) 17 1.2.3 Đánh giá phương pháp định vị 18 1.3 Giám sát an ninh thông tin mạng GSM 20 1.3.1 Mô hình bảo mật mạng GSM 20 1.3.2 Vấn đề xác thực mạng GSM 21 1.3.3 Vấn đề bảo mật mạng GSM 22 1.3.4 Đánh giá độ an toàn GSM chuẩn 23 1.4 Các cơng trình nghiên cứu liên quan đến đề tài luận án 24 CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH VỊ 29 2.1 Vấn đề định vị MS mạng GSM 29 2.2 Giải pháp nâng cao độ xác định vị thuê bao di động mạng GSM 30 2.2.1 Giải pháp dựa RSS mạng GSM 30 2.2.2 Giải pháp dựa Cell giả lập 39 Kết luận Chương 53 CHƯƠNG 3: NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIÁM SÁT VÀ AN NINH THÔNG TIN TRONG MẠNG GSM CHUYÊN DỤNG 55 3.1 Mục tiêu giám sát an ninh 55 3.1.1 An ninh thông tin mạng GSM 55 3.1.2 Các hình thức cơng mạng GSM 56 3.1.2.1 Tấn công ăn cắp, nhân SIM 56 3.1.2.2 Tấn công nghe gọi thủ thuật người đứng 57 3.1.2.3 Tấn công thủ thuật giải mã A5 58 3.1.2.4 Tấn công giả mạo Call_ID giả mạo gửi tin nhắn 60 3.1.2.5 Tấn công spam SMS, virus SMS 60 3.1.2.6 Các phần mềm gián điệp điện thoại di động 61 3.1.3 Yêu cầu cần đạt giải pháp 62 3.2 Giải pháp giám sát MS thông qua chữ ký người dùng (Kxs) 62 3.2.1 Chữ ký - Kxs 62 v 3.2.2 Hàm hash lược đồ ký 64 3.2.3 Giải pháp tạo tham số p 69 3.2.4 Giao thức phân phối khóa 71 3.3 Giải pháp đảm bảo an ninh thông tin 75 3.3.1 Mã hóa End-to-End 75 3.3.2 Giải pháp sinh khóa 76 3.3.3 Giải pháp phân phối mầm khóa 80 Kết luận Chương 86 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GSM GIẢ LẬP CHUYÊN DỤNG ỨNG DỤNG TRONG BẢO ĐẢM AN NINH QUỐC GIA 88 4.1 Giới thiệu chung 88 4.2 Xây dựng hệ thống 89 4.2.1 Mơ hình hệ thống 89 4.2.2 Chức thành phần hệ thống GSMGL 90 4.3 Thiết kế MS* 92 4.3.1 Sơ đồ khối chức khối 92 4.3.2 Nguyên lý hoạt động 95 4.3.2.1 Chế độ định vị 95 4.3.2.2 Hoạt động chế độ trao đổi thông tin 97 4.4 Thiết kế TAu BTSGL 99 4.4.1 Cấu trúc hệ thống 99 4.4.2 Cấu trúc Module 100 4.4.2.1 Module điều khiển nguồn (module nguồn) 100 4.4.2.2 Module thu phát 101 4.4.2.3 Module điều khiển xử lý tín hiệu trung tâm 102 4.4.2.4 Module giám sát, hiển thị, cấu hình lưu trữ 103 4.4.3 Một số chức BTS giả lập 105 4.4.3.1 Rà quét mạng GSM khu vực hoạt động 105 4.4.3.2 Thực gọi câm 105 4.4.3.3 Chức thu chặn 106 vi 4.4.3.4 Giám sát 106 4.5 Triển khai mạng chuyên dụng thực tế 107 Kết luận chương 111 KẾT LUẬN 113 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118 Tiếng Việt 118 Tiếng Anh 118 vii BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ANQP An ninh quốc phòng ACCH Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết AGCH Access Grant Channel Kênh cho phép truy nhập AGA Adaptive Geometric Algorithm Thuật tốn hình học thích ứng ARFCH Absolute Radio Frequency Channel Kênh tần số tuyệt đối AuC Authentication Center Trung tâm nhận thực AVDR Average Drop Call Rate Tỉ lệ rớt gọi trung bình BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BS Base Station Trạm gốc BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSIC Base Station Identity Code Mã nhận dạng trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc BTSGL Trạm thu phát gốc giả lập C/A Carrier to Adjacent Tỉ số sóng mang/nhiễu kênh lân cận CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CCDR SDCCH Drop Rate Tỉ lệ rớt mạch SDCCH CCH Control Channel Kênh điều khiển CCS7 Common Channel Signalling No7 Báo hiệu kênh chung số CCIR The International Radio Consultative Committee Uỷ ban tư vấn quốc tế vô tuyến điện CEP Circular error probability Xác suất lỗi tròn Cell Cellular Ơ (tế bào) CI Cell Identity Nhận dạng ô (tế bào) DLP Discret logarit problem Bài toán logarit rời rạc EIR Equipment Identification Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị ETSI European Telecommunications Standard Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số viii FACCH Fast Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết nhanh FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số GMSC Gateway MSC Tổng đài di động cổng GP Gaussian process Quy trình thống kê Gauss GSM Global System for Mobile Communication Thơng tin di động tồn cầu HLR Home Location Register Bộ đăng ký định vị thường trú HON Handover Number Số chuyển giao IMSI International Mobile SubscriberIdentity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế ISDN Integrated Service DigitalNetwork Mạng số đa dịch vụ KNN K-nearest neighbors K- láng giềng gần Chữ ký người dùng Kxs LA Location Area Vùng định vị LAC Location Area Code Mã vùng định vị LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị LMU Location Measurement Unit LS Least squares Đơn vị đo lường vị trí Phương pháp bình phương tối thiểu MCC Mobile Country Code Mã quốc gia mạng di động MNC Mobile Network Code Mã mạng thông tin di động MS Mobile station Trạm di động Trạm di động giả lập MSGL MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động MSIN Mobile station Identification Number Số nhận dạng trạm di động MSISDN Mobile station ISDN Number Số ISDN trạm di động MSRN MS Roaming Number Số vãng lai thuê bao di động NA No answer Không xác định NMC Network Management Center Trung tâm quản lý mạng OSI Open System Interconnection Liên kết hệ thống mở OSS Operation and Support Subsystem Phân hệ khai thác hỗ trợ ix OMS Operation & Maintenace Subsystem Phân hệ khai thác bảo dưỡng PAGCH Paging and Access Grant Channel Kênh chấp nhận truy cập nhắn tin PCH Paging Channel Kênh tìm gọi PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSPDN Packet Switch Public Data Network Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên RSSI Received Signal Strength Indicator Chỉ số cường độ tín hiệu thu Rx Receiver Máy thu SACCH Slow Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết chậm SDCCH Stand Alone Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng độc lập SIM Subscriber Identity Modul Mô đun nhận dạng thuê bao SN Subscriber Number Số thuê bao TACH Traffic and Associated Channel Kênh lưu lượng liên kết TA Timing Advance Thời gian tín hiệu từ MS đến BTS TAu Trusted Authority (Trung tâm) ủy nhiệm TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian ToA Time of Arival Thời gian tới TRX Tranceiver Bộ thu - phát U-TDoA Up link Time Difference of Arival Độ chênh lệch thời gian tới tín hiệu phát lên BS x BẢNG DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TỐN HỌC Ý nghĩa Ký hiệu A3 Thuật tốn mã hóa A4 Thuật tốn mã hóa A5 Thuật tốn mã hóa A8 Thuật tốn mã hóa a i (x) Đa thức sinh a i (x) Đa thức nghịch đảo bm1 Mầm khóa K1 bi(1) Véc tơ nhị phân K1 p Số nguyên tố Mersenne GF (P) Trường số thực GF ( 2) Trường nhị phân Bi xb , yb  Tọa độ BS thứ i ci Thành phần thứ i véc tơ nhị phân d i(1) Véc tơ nhị phân K d m2 Mầm khóa K g1 ( ) Véc tơ chuyển đổi tương ứng KP Khóa phiên Ki Khóa thứ i Li Độ dài ghi dịch Ri m Bậc đa thức tối giản M1 Bản mã thực hệ mã  M2 Bản mã thực hệ mã  M xm , y m  Tọa độ MS N, bA  N, bB  Khóa riêng A Khóa riêng B R Bản rõ Ri Thanh ghi dịch i Tx Cường độ tín hiệu MS 110 Như vậy, độ xác đinh vị thời gian tính tốn Hệ thống đạt yêu cầu Với bán kính 50m, Hệ thống thực chức gọi câm để định vị xác th bao Trong q trình thử nghiệm Hà Nội, 03 Cell giả lập huy động để định vị xác thuê bao Cell GL huy đặt cố định phố Trần Bình Trọng, toạ độ [21.021.281; 105.844.788], công suất khuếch đại 20W điều khiển 02 Cell GL di động định vị xác thuê bao 36 Quang Trung, toạ độ [21.021.281; 105.844.788], khoảng cách 394,414m, RSSI = -93 dBm (Hình 4.18) Hình 4.22: Thử nghiệm định vị áp sát CellGL 111 Kết luận chương Việc thiết kế tạo mạng GSMGL giải tốn nâng cao q trình định vị giám sát MS*với giải pháp áp dụng kết nghiên cứu đề xuất Chương Chương Luận án Đối với MS* hoạt động đồng thời 02 mạng, đảm bảo: Kết nối với mạng GSMGL chế độ máy nhắn tin (kể người sử dụng tắt nguồn) Việc kết nối với BTSGL nhằm đảm bảo cung cấp thơng tin RSSI cho TAu, từ nhận biết xác thực MS* MS hoạt động mạng GSM Quá trình nhắn tin tự động (thông tin với nhãn thời gian) cho TAu tự động tăng cường thêm độ xác vị trí TAu sử dụng giải pháp chương luận án (nhất MS* di chuyển nhanh) Được kết nối với mạng GSM nhà mạng MS thông thường, MS* thiết kế đặc biệt nên thực dịch vụ bảo mật mạng GSMGL cung cấp Mỗi MS* trao đổi thơng tin mật với MS* khác, với TAu thông qua mạng GSM nhà mạng Dịch vụ bảo mật áp dụng kết nghiên cứu chương luận án Đối với TAu BTSGL thiết kế bảo đảm: Tạo CellGL Do BTSGL di động, với cột ăng ten thấp rút ngắn bán kính Cell, tham số z tốn AGA nên việc xác định vị trí MS* xác sử dụng BTS cố định mạng GSM cung cấp nhà mạng Thực toán (đã đề xuất chương 2, chương luận án) để xác thực MS*, từ thu tín hiệu RSSI thơng tin thời gian từ tin nhắn MS*, để định vị trí xác MS* Cung cấp cho MS* dịch vụ xác thực bảo mật, gồm: Kxs, K i , XN, Xn, thuật toán ký, thuật tốn trao đổi khóa, thuật tốn mã giải mã 112 Trao đổi thông tin mật BTSGL với với MS* mạng GSMGL cung cấp Giải pháp thiết kế mạng GSMGL chứng minh tính khả thi kết nghiên cứu, đảm bảo: - Định vị xác MS* phương pháp định vị sử dụng mạng GSM thông thường - Đáp ứng yêu cầu an ninh an tồn thơng tin cho MS* hoạt động mạng GSM thông thường - Hệ thống không làm ảnh hưởng đến hoạt động nhà mạng GSM 113 KẾT LUẬN Nhờ tính phổ biến tiện dụng, mạng GSM không ứng dụng lĩnh vực dân mà quan Chính phủ an ninh, quốc phòng Tuy nhiên, lĩnh vực đặc biệt số tính mạng GSM đại chúng chưa đáp ứng yêu cầu, đặc biệt việc đảm bảo bí mật thơng tin quản lý vị trí thuê bao người dùng Các quan đặc biệt nhiều nước giới nghiên cứu xây dựng mạng liên lạc di động riêng dựa mạng GSM sở nhằm đáp ứng yêu cầu liên lạc cho nguyên thủ, cho nhân viên làm công tác mật làm kênh truyền tín hiệu cho thiết bị nghiệp vụ (có gắn SIM GSM) Với đề tài “Phát triển phương pháp định vị giám sát thuê bao GSM đặc thù qua giao diện vô tuyến”, Luận án tập trung nghiên cứu công nghệ ma ̣ng GSM Phân tích, đánh giá phương pháp định vị thuê bao và các chế xác thực bảo mật nêu hạn chế chúng Để ứng dụng công nghệ GSM lĩnh vực an ninh đáp ứng yêu cầu giám sát, Luận án đề xuấ t sử dụng Cell giả lập để tạo nên mạng GSM đặc thù, đáp ứng yêu cầu công tác an ninh phạm vi địa lý hẹp Các thiết bị thuê bao mạng đặc thù thiết kế để sử dụng mạng GSM nhà cung cấp dịch vụ sở (nhà mạng), đồng thời giám sát nhà quản lý mạng GSM đặc thù Đối với yêu cầu định vị thuê bao mạng Cell giả lập này, Luận án tập trung vào phương pháp xác định vị trí dựa số cường độ tín hiệu thu (Received Signal Strength Indication RSSI) với hai phương pháp tiếp cận là: mơ hình truyền sóng dấu vân tay Trong phương pháp mơ hình lan truyền, dựa khoảng cách ước lượng từ cường độ tín hiệu, Luận án đề xuất thuật tốn định vị hình học xác suất Trong phương pháp Dấu vân tay (RSS fingerprint) bao gồm hai giai đoạn: khảo sát hiệu chỉnh định vị, Luận án đề xuất xây dựng hồ sơ ký đặc điểm cường độ tín hiệu giai đoạn khảo sát 114 Để đảm bảo tính xác thực bảo mật thông tin trao đổi mạng Cell giả lập, Luận án đề xuất số giải pháp tạo khóa mã, thỏa thuận phân phối khóa Luận án đã đa ̣t được các kế t quả, đóng góp chính sau: Phân tích, đánh giá hạn chế mạng GSM yêu cầu công tác an ninh Đề xuất giải pháp nâng cao độ xác việc xác định vị trí thuê bao theo phương pháp tam giác đạc (circular lateration) tín hiệu RSS kết hợp với việc xử lý liệu thu thập, đánh giá kết thu từ Cell giả lập thông qua xử lý thống kê Đề xuấ t áp dụng thuật toán AGA sử dụng xác suất lỗi tròn CEP để ước lượng vị trí th bao phạm vi kiểm sốt Cell giả lập động Xây dựng hồ sơ RSSI theo ô lưới tạo chữ ký số cho Hồ sơ [J1, J2, J3] Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng giám sát, bảo đảm bí mật thơng tin cho th bao làm việc lĩnh vực ANQP - Phân tích khả tái tạo lại tin từ giá trị băm (hash) trường hợp tin ngắn có cấu trúc, từ đề xuất phương pháp bảo mật giá trị hash hồ sơ RSSI [J8] - Đề xuấ t phương pháp thỏa thuận khóa hiệu khơng dùng khóa cơng khai, sử dụng để nạp khóa cho thuê bao trình triển khai [J7] - Đề xuấ t phương pháp tạo mầm khóa ghi dịch phản hồi tuyến tính để bảo mật thông tin trao đổi MS* Trung tâm ủy nhiệm [J6] - Xây dựng tham số hệ mật khóa cơng khai vành đa thức có hai lớp kề cyclic Z2(x)/(xn +1), ứng dụng giải tốn trao đổi khóa mã xây dựng hệ mật tựa Elgamal [J5, J9, J10] Đề xuất kiến trúc xây dựng mạng GSM giả lập chun dụng có tích hợp giải pháp đưa từ kết nghiên cứu luận án để định vị, giám sát hỗ trợ bảo mật thiết bị di động lĩnh vực ANQP Mạng giả lập với thành phần Cell, thiết bị thuê bao đặc thù trung tâm ủy nhiệm, đáp ứng đầy đủ nhu cầu theo dõi, giám sát công tác Việc nghiên cứu, 115 chế tạo thành phần mạng nằm nội dung số nhiệm vụ khoa học công nghệ nghiệm thu [J4, P1] Hướng nghiên cứu tiếp theo: - Tiếp tục phát triển mạng Cell giả lập công nghệ 3G UMTS - Nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron (neural networks) thay cho mơ hình Bayes ước lượng xác suất vị trí MS - Nghiên cứu ứng dụng mạng dùng Cell giả lập để bảo đảm liên lạc khu vực nhạy cảm toàn quốc Các mạng chuyên dụng riêng rẽ kết nối với thành liên mạng thông qua đường cáp quang bảo vệ mội loại mã ba chiều (3-D) thời gian/bước sóng/khơng gian 116 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ I Các cơng trình liên quan trực tiếp đến nội dung luận án BÀI BÁO KHOA HỌC [J1] Lê Danh Cường, “Khảo sát phương pháp định vị máy di động mạng GSM”, Tạp chí Khoa học công nghệ, Đại học Công nghiệp Hà Nội, 2017 [J2] Lê Danh Cường, “Giải pháp nâng cao độ xác định vị thuê bao mạng GSM chuyên dụng”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Học viện Cơng nghệ Bưu viễn thơng, 2017 [J3] Lê Danh Cường, Võ Văn Tùng, “Về giải pháp nâng cao độ xác định vị thuê bao di động dựa RSS mạng GSM”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Đại học Công nghiệp Hà Nội, 2017 [J4] Lê Danh Cường, “Xây dựng hệ thống cell giả lập chuyên dụng ứng dụng cơng tác nghiệp vụ”, Tạp chí Khoa học công nghệ, Bộ Công an, 2017 [J5] Lê Danh Cường, Nguyễn Lê Cường, Nguyễn Bình, “Key distribution and agreement diffie- hellman over polynomial rings with two cyclomic consets”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2017 [J6] Lê Danh Cường, Hồ Văn Canh, Võ Văn Tùng, “Phương pháp tạo dãy giả ngẫu nhiên để ứng dụng giao thức mật mã”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Viện Khoa học công nghệ quân sự, 2017 [J7] Lê Danh Cường, Hồ Văn Canh, “Phương pháp trao đổi khóa mã đối xứng khơng sử dụng mật mã khóa cơng khai”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Viện Khoa học cơng nghệ quân sự, 2017 [J8] Lê Danh Cường, “Thám mã MD5 cụm máy tính trang bị xử lý đồ họa đa lõi”, Tạp chí Thơng tin- lý luận khoa học công nghệ, Bộ Thông tin truyền thông, 2011 117 [J9] Lê Danh Cường, Nguyễn Bình, “Cấu trúc tựa đẳng cấu vành đa thức có hai lớp kề cyclic trường số”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2017 [J10] Nguyễn Lê Cường, Lê Danh Cường, Nguyễn Bình, “DLP over polynomial rings with two cyclotomic cosets”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Viện Khoa học công nghệ quân sự, 2017 ĐỀ TÀI KHOA HỌC [P1] Lê Danh Cường (chủ nhiệm), Đề án “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo trạm BTS giả lập phục vụ công tác nghiệp vụ”, 2017 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đặng Hoài Bắc “Cyclic and local cyclic codes over polynomial rings with two cyclotomic cosets”, Doctor Thesis, PTIT, 2010 [2] Hồ Văn Canh, Nguyễn Viết Thế, “Nhập mơn phân tích thơng tin có bảo mật”, NXB Hà Nội T&T 2010 [3] Nguyen Trung Hieu, Nguyen Van Tung, Nguyen Binh, “A classification of Linear Codes based on Algebraic Structures and LCC”, Proceeding of ATC 2014 [4] Nguyễn Văn Dư, “Nghiên cứu giải pháp định vị thuê bao qua mạng điện thoại di động khơng có GPS thiết bị chuyên dụng hỗ trợ phục vụ công tác nghiệp vụ Công an”, 2010 [5] Trần Anh Tú, Chu Ngọc Anh, Lương Lý, Bùi Văn Phú, “Dịch vụ dựa vị trí thuê bao cho mạng GSM/GPS”, Tạp chí công nghệ thông tin truyền thông, 2004 Tiếng Anh [6] A Roxin, J Gaber, M Wack, A Nait SidiMoh, “Survey of Wireless Geolocation Techniques”, IEEE Globecom Workshop, 2010 [7] A Râmmoorthy, “New approaches in GPS based location systems Map India”, Map India Conference, 2004 [8] A Varshavsky, M Y Chen, E de Lara, J Froehlich, D Haehnel, J Hightower, A LaMarca, F Potter, T Sohn, K Tang, and I Smith, “Are GSM phones THE solution for localization” in WMCSA ’06: Proceedings of the Seventh IEEE Workshop on Mobile Computing Systems & Applications Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2006 [9] Alfred J Menezes, Paul C van Oorschot, Scott A Vanstone, “Hanhd book of Applied Cryptography”, CRC Press, 1999 [10] A Menzes, M Qu, and S Vanstone, “Some new key agreement protocols providing implicit authentication”, Ottawa, Canada, 1995 119 [11] Angelides, J., “A practical look at A-GPS”, Global Telecoms Business: CEO and CFO Guide to Broadband and Wireless, 2004 [12] Bo-Chieh Liu, and Ken-Huang Lin, “Wireless Location Uses Geometrical Transformation Method With Single Propagation Delay: Model and Detection Performance”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2008 [13] B Jakub et al., “Practical Network-Based Techniques for Mobile Positioning in UMTS”, EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2006 [14] B Lakmali and D Dias, “Database Correlation for GSM Location in Outdoor & Indoor Environments”, in Information and Automation for Sustainability, 2008 ICIAFS 2008 [15] BRIDA, P “The Mobile Positioning in GSM Networks” The PhD work, University of Žilina, Department of Telecommunication, 2005 [16] BRIDA, P., CEPEL, P., DUHA, J “A novel adaptive algorithm for RSS positioning in GSM networks” IEEE Communications Magazine, 2009 [17] B Schneier Applied Cryptography John Wiley & Sons, New York, NY, second edition, 1996 [18] Balaram Singh, Soumya Pallai, Susil Kumar Rath, “A Survey of Cellular Positioning Techniques in GSM Networks”, Conference Paper National Conference in Mobile Computing, at Marian, College, Kuttikanam, Kerala, India, 2012 [19] C Frederic, “Location Service Study Report, D2.3.1”, Mobile and Vehicles Enhanced Services IST-2000-30041, 2002 [20] Chen, J.-C., Ting, P., Maa, C.-S., and Chen, J.-T., “Wireless geolocation with TOA/AOA measurements using factor graph and sum-product algorithm”, IEEE 60th Vehicular Technology Conference, Volume 5, 2004 [21] Dedes, G., and Dempster, A.G., “Indoor GPS Positioning: Challenges and Opportunities”, Vehicular Technology Conference, vol 1, 2005 120 [22] DRANE, C “Positioning GSM telephones”, IEEE Communications Magazine, 1998 [23] D Boneh and R J Lipton, “Quantum cryptanalysis of hidden linear functions” In D Coppersmith (editor), Advances in Cryptology, CRYPT0 '95, volume 963 of Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag, Berlin, 1995 [24] D R Stinson Cryptography Theory and Practice CRC Press, Boca Raton, FL, 1995 [25] E Elnahrawy, J Austen-francisco, and R P Martin, “Adding angle of arrival modality to basic RSS location management techniques,” in In Proceedings of IEEE International Symposium on Wireless Pervasive Computing (ISWPCŠ07), 2007 [26] E Elnahrawy, J austen Francisco, and R P Martin, “Poster abstract: Bayesian localization in wireless networks using angle of arrival,” in Proceedings of the Third ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys’05), 2005 [27] FIPS, “Key management using ANSI X9, 17 Federal Information Proceeding”, Standards Publication 171 U.S Department of Commerce/ NIST [28] Https://github.com/cellular Privacy /Android-IMSI-catcher- Detector/wiki/glossary-of-terms [29] HATA, M “Empirical formula for propagation loss in land mobile radio services”, IEEE Transaction on Vehicular Technology, vol VT29, no 3,pp 317-325, August 1980 [30] I Smith, J Tabert, A Lamarca, Y Chawathe, S Consolvo, J Hightower, J Scott, T Sohn, J Howard, J Hughes, F Potter, P Powledge, G Borriello, and B Schilit, “Place lab: Device positioning using radio beacons in the wild”, in Proceedings of the Third International Conference on Pervasive Computing, Springer, 2005 121 [31] K W Cheung, H C So, W.-K Ma, and Y T Chan, “Least Squares Algorithms for Time-of-Arrival-Based Mobile Location”, IEEE transaction on signal processing, 2004 [32] Kułakowski P et al, “Angle-of-arrival localization based on antenna arrays for wireless sensor networks”, Elsevier, Computers & Electrical Engineering, 2010 [33] Niculescu, D., and Nath, B., “Ad Hoc Positioning System (APS) Using AoA”, 2003 [34] Li, W., and Liu, P., “3D AOA/TDOA emitter location by integrated passive radar/GPS/INS systems”, Proceedings of 2005 IEEE International Workshop on VLSI Design and Video Technology, 2005 [35] Mussa Bshara, Umut Orguner ,Fredrik Gustafsson, and Leo Van Biesen, “Fingerprinting Localization in Wireless Networks Based on ReceivedSignal-Strength Measurements: A Case Study on WiMAX Networks”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 59, no 1, 2010 [36] Milos N Borenovic, Mirjana I Simic, Aleksandar M Neskovic, Milos M Petrovic, “Enhanced Cell-ID + TA GSM Positioning Technique”, EUROCON-2005, Serbia & Montenegro, Belgrade, 2005 [37] M Burmestes, “On the risk of opening distributed keys”, Advances in Crypto, 1994 [38] Minghui Li, Kwok Shun Ho, Gordon Hayward, “Accurate AngleofArrival Measurement Using Particle Swarm Optimization”, Wireless Sensor Network, 2010 [39] M Y Chen, T Sohn, D Chmelev, D Haehnel, J Hightower, J Hughes, A Lamarca, F Potter, I Smith, and A Varshavsky, “Practical metropolitan-scale positioning for GSM phones”, in Proceedings of the Eighth International Conference on Ubiquitous Computing, 2006 [40] M Li and Y Lu, “Angle-of-arrival estimation for localization and communication in wireless networks”, 2008 122 [41] M Youssef, M A Yosef, and M N El-Derini, “GAC: Energyefficient hybrid gps-accelerometer-compass gsm localization”, in globecom, 2010 [42] M Ibrahim and M Youssef, “A hidden markov model for localization using low-end GSM cell phones”, in ICC, 2011 [43] M Bellare and P Rogaway, “Provably secure session key distribution”, Proceedings of The 27th Annal ACM Symposium, 1995 [44] Niculescu, D., and Nath, B., “Ad Hoc Positioning System (APS) using AoA”, 2003 [45] M Ibrahim and M Youssef, “CellSense: A probabilistic RSSI based GSM positioning system,” in GLOBECOM, 2010 [46] Michael R.A Huth, “Secure communicating Systems” Cambridge University Press, 2001 [47] Paul J Kuhn, “Location Based Services in Mobile Communication Infrastructures”, Electronic Comm-unication (AEU) 58, 2004 [48] Pham Doan Tinh and Makoto Kawai, “Improved GPS-free Ad-hoc Network Positioning for Urban Disaster Response”, Disaster Mitigation Of Cultural Heritage and Historic Cities, Vol.3, 2009 [49] P Enge and P Misra, “Special issue on GPS: The Global Positioning System”, Proceedings of the IEEE, pp 3–172, January 1999 [50] P Biswas, H Aghajan, and Y Ye, “Integration of angle of arrival information for multimodal sensor network localization using semidefinite programming”, in In Proceedings of 39 th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers, 2005 [51] Peter Brida, Peter Cepel, Jan Duha “A Novel Adaptive algorithm for RSS Positioning in GSM Networks”, IEEE Conference Publishing Faculty of Electrical Engineering, Slovakia, 2010 123 [52] P W Shor “Polynomial-time algorithms for prime factorization and discrete logarithms on a quantum computer” SIAM Journal on Computing, 26(5): 1484-1509, 1997 [53] Qi, Y., Kobayashi, H., and Suda, H., “Analysis of Wireless Geolocation in a Non-Line-of-Sight Environment”, IEEE Transactions on wireless communications, vol 5, no 3, March 2006 [54] R R C Ionut Constandache and I Rhee, “Towards mobile phone localization without war-driving,” in IEEE Infocom, 2010 [55] R S Andrew Offstad, Emmett Nicholas and R R Choudhury, “Aampl: Accelerometer augmented mobile phone localization”, in ACM MELT Workshop (with Mobicom 2008), 2008 [56] R Alvarez, L Tortosa, J Vicent and A Zamora, “A non- abelian group based on block upper triangular matrices with cryptographic applications”, Springer- Verlag, Berlin, 2009 [57] Shu Wang, Jungwon Min, Byung K.Li, “Location Based Services for Mobiles: Technologies & Standards”, LG Electronics Mobile Research, USA2008 [58] S Tekinay, “Special issue on Wireless Geolocation Systems and Services”, IEEE Communications Magazine, April 1998 [59] Skyhook wireless, “http://www.skyhookwireless.com.” [60] T Kos, M Grgic, and G Sisul, “Mobile user positioning in GSM/UMTS cellular networks”, in Multimedia Signal Processing and Communications, 48th International Symposium ELMAR, 2006 [61] T S Rappaport, Wireless Communications: Principles and Practice, 2nd ed Prentice Hall PTR, 2009 [62] Theodore S Rappaport “Wireless Communications Principles and Practice”, Prentice- Hall of India, 2003 [63] T Leighton and S Micall, “Secret key agreement without public-key cryptography”, Advances in Crypto-04, 2001 124 [64] Timothy Charles Clapp, “Statistical Methods for the Processing of communication data”, University of Cambridge Press, 2000 [65] T ElGamal “A public key cryptosystem and a signature scheme based on discrete logarithms”, IEEE Transactions on Information Theory, 1985 [66] WANG, X., WANG, Z., O’DEA, B A “TOA-based location algorithm reducing the errors due to non-line-of-sight (NLOS) propagation” IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2003 [67] Wikipedia, “Comparison of mobile phone standards - Wikipedia, the free encyclopedia”, 2010 [68] W F Ehrsam, S.M Matyas, C.H Meyer, and W.L Tuchman, “A Cryptographic key manmagement scheme for implementing the Data Encyption Standard”, IBM Systems Journal, 1978 [69] W D Diffie and M E Hellman, “New directions in cryptography”, IEEE, 1976 [70] Y.-C Cheng, Y Chawathe, A LaMarca, and J Krumm, “Accuracy characterization for metropolitan-scale wi-fi localization”, in MobiSys’05, 2005 ... việc định vị, quản lý, giám sát thuê bao, thiết bị di động hệ thống mạng liên lạc GSM 1.2 Phương pháp định vị thuê bao mạng GSM Các phương pháp định vị chia thành hai loại: phương pháp dựa mạng phương. .. dụng mạng GSM đáp ứng đầy đủ yêu cầu công tác ANQP đặt ra, mà không phụ thuộc vào nhà mạng Việc nghiên cứu Phát triển phương pháp định vị giám sát thuê bao GSM đặc thù qua giao diện vô tuyến vấn... CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH VỊ 29 2.1 Vấn đề định vị MS mạng GSM 29 2.2 Giải pháp nâng cao độ xác định vị thuê bao di động mạng GSM 30 2.2.1 Giải pháp dựa