本文關(guān)鍵詞：基于4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡安全通信分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

基于4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡安全通信分析 投稿：彭舳舴

近年來，我國的計算機和無線通信技術(shù)有了較快的發(fā)展，4G通信技術(shù)也邁向新的臺階，不過在發(fā)展過程中，無線網(wǎng)絡的安全問題也不斷的出現(xiàn)，對此，我們需要采取積極的措施去應對相關(guān)的問題，本文首先對無線通信技術(shù)的發(fā)展歷程進行了簡單的介紹，其次就4G通信技術(shù)中存在的…

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　　近年來，我國的計算機和無線通信技術(shù)有了較快的發(fā)展，4G通信技術(shù)也邁向新的臺階，不過在發(fā)展過程中，無線網(wǎng)絡的安全問題也不斷的出現(xiàn)，對此，我們需要采取積極的措施去應對相關(guān)的問題，本文首先對無線通信技術(shù)的發(fā)展歷程進行了簡單的介紹，其次就4G通信技術(shù)中存在的安全問題進行詳細的分析，最后針對相關(guān)的問題提出了具體的策略和安全措施，希望通過本文，能給4G通信技術(shù)的安全防范工作帶來幫助。

　　【關(guān)鍵詞】4G通信技術(shù) 無線網(wǎng)絡 安全通信
　　目前的4G，給人們的生活帶來了巨大的變化，計算機技術(shù)和無線通信技術(shù)也不斷的融合，相關(guān)的網(wǎng)絡安全問題也對移動通信系統(tǒng)的發(fā)展帶來了阻礙，這也是通信技術(shù)行業(yè)亟需解決的問題，對于發(fā)展到目前的4G系統(tǒng)安全問題顯得尤為復雜，對未來通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡發(fā)展也有著深遠的影響。
　　1 無線網(wǎng)絡通信方式的發(fā)展歷程
　　無線網(wǎng)絡根據(jù)覆蓋的范圍、傳輸?shù)乃俾室约跋嚓P(guān)的用途可劃分成個域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)以及廣域網(wǎng)。下面就以傳輸?shù)木嚯x為例，比較各種網(wǎng)絡的區(qū)別，如表1所示。
　　無線網(wǎng)絡通信根據(jù)網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)又可以分成有中心網(wǎng)、無中心網(wǎng)絡的自組織網(wǎng)絡。有中心網(wǎng)絡主要是蜂窩移動通信；無中心網(wǎng)絡主要是移動自組織網(wǎng)絡，通過自組織的思想來形成網(wǎng)絡。
　　1.1 WPAN/WLAN/WMAN通信技術(shù)
　　無線個域網(wǎng)（WPAN）通信技術(shù)所面向的群體都是特定的，其活動的范圍比較小，服務特性比較豐富，可以實現(xiàn)無縫無線的連接，通常可以解決因電纜長度不夠需要補充幾米的問題，從而實現(xiàn)無線網(wǎng)絡。如RFID、ZigBee、Bluetooth等。
　　無線局域網(wǎng)（WLAN）通信技術(shù)按照其工作模式又可以分為自組織網(wǎng)絡和基礎結(jié)構(gòu)模式，自組織網(wǎng)絡采用的是獨立的基本服務集拓撲結(jié)構(gòu)，而基礎結(jié)構(gòu)采用的是擴展服務集的拓撲結(jié)構(gòu)。自組織網(wǎng)絡的工作方式主要是通過無線終端間的隨意聯(lián)系、彼此相互通信所形成的；而基礎結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡的工作方式主要是通過無線終端訪問節(jié)點、彼此相互通信所形成的。
　　隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，市場對無線接入的需求也日益增加，在WLAN通信技術(shù)發(fā)展的過程中，因為受到諸多因素的影響，如室外環(huán)境以及通信距離太長給帶寬以及用戶的數(shù)量帶來了一定的限制，為了解決上面出現(xiàn)的諸多問題，無線城域網(wǎng)（WMAN）通信技術(shù)就此推出。如WiMAX，Mesh等。
　　1.2 GSM/GPRS通信技術(shù)
　　GSM全稱全球移動通信系統(tǒng)，其具有覆蓋范圍廣、運營成本低和可靠性強等特點，是2G系統(tǒng)的典型例子，不過這種通信技術(shù)的實時性比較差，特別是對于大數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，傳輸?shù)臅r間比較長，對檢測系統(tǒng)而言是不能適用的。
　　GPRS是一種無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務系統(tǒng)，其基礎就是GSM，不過相對與GSM系統(tǒng)而言，雖然都有相同地方，例如：無線調(diào)制標準、突發(fā)結(jié)構(gòu)等。但GPRS可以通過用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，不用電路交換模式的網(wǎng)絡資源，這是GSM系統(tǒng)所無法做到的。盡管如此，GPRS技術(shù)也存在著諸多的不足，如包丟失現(xiàn)象，只能通過對用戶的單向認證等。
　　1.3 3G通信技術(shù)
　　3G通信系統(tǒng)和2G通信技術(shù)相比，其傳輸速率更快，并且可以提供多種移動多媒體業(yè)務，在不同網(wǎng)絡間的無縫漫游技術(shù)，把無線通信系統(tǒng)和因特網(wǎng)連接起來，從而給移動終端用戶帶來更多的服務，提高了系統(tǒng)容量以及通信的質(zhì)量，3G系統(tǒng)還考慮了網(wǎng)絡接入的安全、網(wǎng)絡域安全、用戶域安全、應用域安全、安全可視性和可配置性。
　　盡管3G通信存在很多的優(yōu)點，但在實際操作過程中，還存在著一系列的問題：3G沒有全球統(tǒng)一的標準；其語音交換架構(gòu)不是純IP方式；業(yè)務管理方面不夠靈活；高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也不夠成熟；安全方面的算法太多、認證協(xié)議容易被攻擊等安全缺陷。
　　1.4 4G通信技術(shù)
　　4G通信技術(shù)支持多種無線通信技術(shù)系統(tǒng)共存，其關(guān)鍵特征也就是網(wǎng)絡融合，對不同的無線通信系統(tǒng)和技術(shù)進行融合，傳輸速率更高，從而為移動計算提供良好的環(huán)境，滿足用戶更多的無線網(wǎng)絡需求，當然這也給4G通信技術(shù)的安全和認證方面提出了更高的要求。
　　TD-LTE是時分雙工技術(shù)（TDD）版本的LTE技術(shù)，是TD-SCDMA的后續(xù)演進技術(shù)，并且沿用了TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)。TD-LTE所采用的不對稱頻率時分雙工方式。和以上提到的通信技術(shù)標準相比，TD-LTE技術(shù)在物理層傳輸技術(shù)方面有了很大的提高，包括：鏈路自適應、多址接入技術(shù)、多天線技術(shù)等。
　　2 4G通信安全問題和相關(guān)的應對措施
　　2.1 4G通信的接入系統(tǒng)與移動終端
　　4G是一個全IP網(wǎng)絡，其接入系統(tǒng)包括2G、3G、無線系統(tǒng)、藍牙、WLAN系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、廣播電視接入系統(tǒng)、有線系統(tǒng)等，可以實現(xiàn)各個通信系統(tǒng)間網(wǎng)絡的互聯(lián)。
　　智能化終端是4G系統(tǒng)的主要特點，4G移動終端的形式也是多樣的，其交互性能更強，個人和網(wǎng)絡接口更為方便，提供個性化服務，支持視頻電話、安全保障功能，如指紋識別認證等，這也決定了4G的移動終端和3G終端有著顯著的不同。4G移動終端能夠適應更高的速率和寬帶要求，具有物聯(lián)網(wǎng)功能。
　　2.2 4G通信技術(shù)中存在的安全問題
　　4G系統(tǒng)可以分為很多部分：包括無線核心網(wǎng)、IP骨干網(wǎng)、無線接入網(wǎng)以及智能移動終端等，所以，在系統(tǒng)運行的過程中也會面臨著一些安全威脅，具體表現(xiàn)如下：
　　無線網(wǎng)絡中存在著諸多的安全隱患，如網(wǎng)絡實體身份認證問題，包括核心網(wǎng)和接入網(wǎng)中的實體；無線局域網(wǎng)中的AP和認證服務器問題；無線網(wǎng)絡鏈路安全問題和攻擊者的竊聽、篡改、插入或刪除鏈路上的數(shù)據(jù)以及因特網(wǎng)網(wǎng)絡的各類攻擊問題等。
　　4G的移動終端與用戶的交互更為密切，更為復雜，帶來的威脅更為廣泛。與此同時，隨著計算和存儲能力的不斷增強，可被執(zhí)行的惡意程序的數(shù)量越來越多，破壞程度也日益加大，這使得移動終端變得特別薄弱。例如，手機受到病毒的攻擊、移動終端硬件平臺被惡意篡改、移動終端操作系統(tǒng)存在諸多漏洞等。 　　2.3 4G通信安全策略
　　4G通信技術(shù)的安全研究還需要進一步的深入，相關(guān)的解決方案也應該著重的考慮以下幾個方面：
　　（1）用戶可以自由的對所使用的業(yè)務設置安全防護措施。
　　（2）被訪問網(wǎng)絡的安全防護措施應該給予透明化。
　　（3）需要通過移動終端完成的任務量盡可能少，從而減少計算帶來的延時。
　　（4）用戶能夠知道被訪問網(wǎng)絡協(xié)商所使用的防護措施的級別以及算法，甚至是安全協(xié)議。
　　（5）安全協(xié)議需要交互的信息量應該盡可能的少，從而減少通信的時延。
　�。�6）制定的方案應該滿足對用戶和網(wǎng)絡設備數(shù)目的持續(xù)增長。
　　具體的采用的安全防護策略有以下幾個方面：
　　2.3.1 可配置機制
　　合法用戶可配置移動終端的安全防護措施選項。
　　2.3.2 可協(xié)商機制
　　移動終端和無線網(wǎng)絡可以自行協(xié)商安全協(xié)議和算法。
　　2.3.3 混合策略機制
　　根據(jù)不同的安全機制提出相應的安全防護措施。例如把數(shù)字口令和生物密碼結(jié)合起來，私鑰和公鑰體制結(jié)合起來。一方面，利用私鑰的高效性來保證實時性，從而確保用戶的可移動性。另一方面，以公鑰保障系統(tǒng)的可擴展性，進而支撐兼容性和用戶的可移動性。
　　2.3.4 多策略機制
　　針對不同的應用場景提出相應的安全防護措施。如首次登陸網(wǎng)絡和再次接入網(wǎng)絡的認證可以充分利用已有的驗證信息來節(jié)約成本、提高效率，切換認證也應該較普通接入認證有更高的效率。
　　2.4 4G通信安全措施
　　根據(jù)4G通信存在的安全威脅，，應該重點放在無線接入網(wǎng)和移動終端兩個部分。
　　2.4.1 對于無線接入網(wǎng)通�？梢圆扇∫韵掳踩胧�
　　（1）身份認證。通過移動終端與無線接入網(wǎng)建立基于數(shù)字證書的雙向身份認證機制。
　�。�2）安全接入。無線接入網(wǎng)通過自身輔助安全設備或安全策略提供對可信移動終端的安全接入功能。
　　（3）安全傳輸。通過移動終端和無線接入網(wǎng)建立加密傳輸通道，根據(jù)業(yè)務需求，從無線接入網(wǎng)、用戶側(cè)都能自由的設置數(shù)據(jù)傳輸方式。
　�。�4）訪問控制。無線接入網(wǎng)可通過端口訪問控制、物理地址過濾等措施來設置細粒度訪問控制策略。
　　除了以上措施，還有安全數(shù)據(jù)過濾和統(tǒng)一監(jiān)控和審計等措施，在此不做詳細介紹。
　　2.4.2 對于移動終端通�？梢圆捎靡韵掳踩雷o措施
　�。�1）對操作系統(tǒng)的加固。采用堅強可靠的操作系統(tǒng)，使其支持混合式訪問控制、域隔離控制和遠程驗證等安全策略。
　�。�2）對物理硬件的防護。提升集成度，減少可被攻擊的物理接口；增加電流、電壓檢測電路，防止物理攻擊手段；增加完整性檢驗、可信啟動和存儲保護等措施。
　　3 結(jié)語
　　無線網(wǎng)絡通信技術(shù)以其諸多的優(yōu)勢拓展了用戶的需求，隨著通信技術(shù)的不斷應用，也給用戶的使用安全帶來了很多的威脅，針對系統(tǒng)中存在的病毒和移動終端的黑客攻擊，需要相關(guān)技術(shù)的不斷完善，采取積極的措施給予防范，這樣才能促進無線網(wǎng)絡通信的安全和長久發(fā)展。
　　參考文獻
　　[1]高飛，平立.淺談4G無線網(wǎng)絡安全[J].科技資訊，2010（4）：17.
　　[2]鄭宇.4G無線網(wǎng)絡安全若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D].成都：西南交通大學，2006.
　　[3]鄭琳娜.4G系統(tǒng)網(wǎng)絡安全身份認證算法的研究[D].沈陽：東北大學，2008.
　　[4]陳冬梅.4G環(huán)境下身份驗證與密鑰分配方案的研究[D].沈陽：東北大學，2008.
　　作者單位
　　天津三星電子有限公司 天津市 300385

近年來，我國的計算機和無線通信技術(shù)有了較快的發(fā)展，4G通信技術(shù)也邁向新的臺階，不過在發(fā)展過程中，無線網(wǎng)絡的安全問題也不斷的出現(xiàn)，對此，我們需要采取積極的措施去應對相關(guān)的問題，本文首先對無線通信技術(shù)的發(fā)展歷程進行了簡單的介紹，其次就4G通信技術(shù)中存在的…

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