Alles Wissenswerte, nichts Unwissendes.
Was es tatsächlich tut
Milenage basiert auf fünf AES-128-Aufrufen (f1, f1*, f2, f3, f4, f5), die mit Ki verschlüsselt werden. OPc dient der Trennung der Domänen der einzelnen Netzbetreiber. Das Netzwerk sendet RAND, die SIM-Karte/eUICC führt Milenage mit dem gespeicherten Ki/OPc aus und gibt RES sowie Authentifizierungsparameter zurück. Das Netzwerk vergleicht RES mit seiner eigenen Berechnung. Stimmen die Werte überein, wird der Teilnehmer authentifiziert und die Sitzungsschlüssel CK/IK werden abgeleitet. Dieser Ablauf wird bei jedem Zellenzugriff, jeder Paging-Antwort und jeder Authentifizierungsanforderung weltweit milliardenfach täglich wiederholt.
Warum es wirtschaftlich wichtig ist
Die Milenage-Daten sind der Grund, warum Netzbetreiber dem Gerät vertrauen können – ohne sie gäbe es kein Netz, keine SMS, keine Telefonie und keine Daten. Für einen eSIM-Abonnementmanager bedeutet die Personalisierung eines Profils, ein eindeutiges Ki- und OPc-Paar in ein neues ISD-P zu schreiben. Die Ki/OPc-Generierung muss kryptografisch sicher sein, für die HLR/HSS-Bereitstellung archiviert und darf niemals unverschlüsselt außerhalb der HSM-Grenze übertragen werden. Die eSIM-VSM-Plattform von BroadNet (/operators/esim-vsm) generiert Milenage-Ki/OPc innerhalb einer HSM-Umgebung nach FIPS 140-2 Level 3.
Latenz-, Skalierungs- und Nachgiebigkeitswinkel
Milenage wird auf einer modernen SIM/eUICC in 5–20 ms ausgeführt. Auf einem HSS im großen Maßstab werden pro HSM 10.000–50.000 Authentifizierungsvektoren pro Sekunde generiert. Konformität: Milenage ist der von der GSMA vorgeschriebene Standard für 4G; TUAK ist eine Alternative für höhere Sicherheitsprofile (siehe /answers/tuak-algorithm). Sämtliches Milenage Ki/OPc-Material unterliegt der SAS-SM-Schlüsselverwaltungsprüfung.
Datenschutz- und Compliance-Aspekte
Die Kompromittierung von Ki/OPc ermöglicht es, den Teilnehmer zu imitieren und seinen Datenverkehr dauerhaft zu entschlüsseln. Eine Wiederherstellung ist nur durch die Erstellung eines neuen Profils möglich. Aus diesem Grund verlässt Ki niemals das sichere Element auf dem Gerät, deshalb sind HSS-Datenbanksicherungen verschlüsselt und zugriffsgeschützt, und deshalb erfolgen HSM-Zeremonien zur Ki-Generierung mit Vier-Augen-Prinzip und geteilter Schlüsselverwaltung. Das gesamte SAS-SM-System dient im Wesentlichen dem Schutz des Schlüsselmaterials von Milenage.