随着移动通信技术的飞速发展,人们不仅利用移动通信网络完成语音通话,而且可以完成购物、支付、转账等功能。在移动通信网络中,无线信道具有的开放性使得移动通信网络中的安全协议的设计尤为重要,一旦移动通信网络的安全协议上存在安全漏洞,将造成用户信息泄露、虚假信息泛滥等众多安全问题。尽管移动通信网络目前已经发展到3G、4G时代,但作为2G代表的GSM网络依然是覆盖范围最广的移动网络,拥有最多的移动用户数,因此研究GSM网络的安全协议漏洞,不仅有利于了解当前移动网络安全现状,加强移动网络建设,也对未来移动网络安全设计具有指导与借鉴意义。本文主要研究了GSM网络安全协议中存在的漏洞,分析了漏洞产生的原因,设计并实现了一种GSM网络安全协议漏洞验证方案,展示了漏洞的危害,并针对如何加强GSM网络安全提出了若干建议。本文的主要工作如下：1.GSM网络的安全协议漏洞分析：在研究GSM网络总体架构和协议栈的基础上,重点研究与分析了GSM网络的安全协议和安全协议存在的漏洞。2.GSM网络的安全协议漏洞验证方案的设计与实现：利用USRP和OpenBTS等搭建了一个验证方案用的伪基站,并以此伪基站为核心系统,设计并实现了对GSM网络的漏洞验证功能。在此基础上,为提高GSM网络安全性,给出了一系列合理建议。3.针对GSM网络鉴权协议漏洞的中间人攻击方案的设计：该攻击方案可以使连入虚假GSM网络的移动台通过伪基站和伪移动台连接运营商的真正的GSM网络中,监听甚至篡改移动台与真正的GSM网络中的移动台进行短消息通信的内容。此外,给出了防范该攻击的思路。