随着第三代移动通信技术的飞速发展和普及，在移动通信领域中出现了越来越丰富的业务种类，除了传统的语音与数据业务外，多媒体业务、交互式数据业务、电子商务、互联网业务等多种信息服务也越来越受到人们的青睐。这些新业务对通信系统中信息的安全性以及网络资源使用的安全性提出了更高的要求，移动通信网络和终端智能卡的安全性将变得越来越重要。 本文的主要目标是对3G智能卡COS安全的研究，以及根据3G智能卡COS所受到的安全威胁，以3G移动的USIM卡为载体，研究和实现保护智能卡的各种安全机制。论文描述了所选课题的研究背景、项目背景、选题意义等内容。介绍了智能卡的研究现状和发展趋势，智能卡分类，智能卡近年的应用情况，电信行业智能卡的USIM卡，智能卡COS的功能，工作原理及一般体系结构，绑定式的COS体系结构等内容。论文重点研究安全为主，所以接下来介绍了第二代移动通信网络的缺陷，描述了3G系统新的业务和特点，分析了3G网络存在的各种安全问题。根据3G的各种安全威胁，本文设计了文件安全保护机制和认证与密钥协商机制，并详细介绍了这两种机制的内容。另外，本文通过模拟器和测试软件进一步验证设计的文件保护和认证等机制的正确性。论文最后阐述了课题涉及的安全技术的创新点。本文改进了安全访问规则的编码，有利于节省占用空间的容量；根据项目的研究，提出了以绑定式实现多种认证算法，有效提高COS的移植速度。 本文所涉及的课题是广东工业大学与中国通信服务股份有限公司广东公司之间的横向合作项目，该项目于2007年7月1日开始进行分析设计，到目前为止已完成整体的设计，硬件底层的代码编写，文件系统的部分代码编写，安全管理模块的部分算法代码编写。本文正是在这个项目实践的基础上编写的。