随着计算机和通信技术的发展,形成了以第三代(3G)通信移动技术、无线局域网(WLAN)以及全球微波互联接入(WiMAX)为代表的移动通信技术。然而,单一的网络无法独立承担所有移动通信业务的需求,移动终端在各种网络间切换成为必然。在切换过程中,移动终端与本地归属网络之间的认证非常耗时并且会耗费较多认证流量,必须寻求一种安全的解决方法来提升认证效率并且降低异构网络流量负载。针对以上问题,本文提出了一种基于3G-WLAN-WiMAX异构网络切换认证机制。首先,分析了3G-WLAN-WiMAX切换场景,针对不同场景使用不同代理认证服务器代替本地归属网络与移动终端进行互认证;其次,通过在认证及重认证协议中加入层级计数器以及层级密钥,使得该机制能够在计数器达到阈值或者密钥失效时触发不同的认证协议,并且运用HLPSL(高级协议描述语言)对改进的协议以及所需验证的安全属性进行形式化描述;最后,使用AVISPA模型检测工具对形式化后的改进协议进行安全属性验证,验证结果说明了改进协议满足互认证性,前向和后向隐私性。此外,通过对比所提出的机制与传统切换认证协议在不同切换条件下的认证延迟及认证流量花费,证明了所提出的机制能够在一定程度上提升切换认证效率。本文提出的垂直切换认证机制在保证移动终端切换认证安全的前提下提升了认证效率,对于在异构网络中降低异构网络流量负载、保证移动终端认证安全、无缝切换有较好的效果。