基于4G通信技術的無線網(wǎng)絡安全通信研究

張愛軍

摘要：伴隨科學技術的快速發(fā)展，以及信息化時代的到來，無線網(wǎng)絡已經(jīng)成為信息化時代發(fā)展的必然趨勢，由以往的 2G、3G 時代，逐漸轉變?yōu)楝F(xiàn)代的 4G 通信技術時代。長期以來，在 4G 通信技術發(fā)展的過程中，安全通信問題成為人們關注的焦點，雖然相關管理人員在提出改進的對策，并且取得一些成效，但是仍存在諸多的問題。

關鍵詞：4G通信技術；無線網(wǎng)絡安全通信；研究

目前的4G，給人們的生活帶來了巨大的變化，計算機技術和無線通信技術也不斷的融合，相關的網(wǎng)絡安全問題也對移動通信系統(tǒng)的發(fā)展帶來了阻礙，這也是通信技術行業(yè)巫需解決的問題，對于發(fā)展到目前的4G系統(tǒng)安全問題顯得尤為復雜，對未來通信技術的無線網(wǎng)絡發(fā)展也有著深遠的影響。

1. 4G 通信技術的概述

4G 通信網(wǎng)絡屬于一個全新的 IP 網(wǎng)絡，4G 通信網(wǎng)絡具有很多方面的優(yōu)點，能夠實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的無縫互聯(lián)。因此，4G 網(wǎng)絡的接入系統(tǒng)主要包括以下幾個方面，即 2G、3G、DECT、藍牙、WLAN 系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、有線系統(tǒng)、WIMAX 等等。此外，4G系統(tǒng)的主要優(yōu)點是能夠實現(xiàn)智能化終端，通過某種方式，能夠使系統(tǒng)之間實現(xiàn)無縫連接與協(xié)作，通過采用科學、合理的工作方式，以不斷滿足用戶的通信需求。當智能化模式終端接入系統(tǒng)時，網(wǎng)絡會分配與之相適應的頻帶，進而給出最優(yōu)化的路由，從而獲取最優(yōu)的通信效果。

由于 4G通信技術自身的特殊性質，使 3G終端與 4G終端存在很大的差距，4G移動終端的實現(xiàn)，使其能夠達到較高速率、寬帶的基本要求。4G 移動通信技術的實現(xiàn)，使終端形式能夠由單一化轉變?yōu)槎鄻踊?，物?lián)網(wǎng)終端可以逐漸轉變?yōu)?4G 系統(tǒng)終端，即聯(lián)網(wǎng)的冰箱、熱水器、眼鏡、手表等等。在以后 4G 移動通信技術發(fā)展的過程中，主要有以下幾個方面的特點，即交互性較強，能夠將個人與網(wǎng)絡接口有機地結合在一起，強化了網(wǎng)絡的聯(lián)通性能。此外，4G 移動通信技術的實現(xiàn)，能夠為人們提供多樣化的個性服務，并且支持視頻通話，以及全球定位等功能。

2. 4G通信存在安全問題

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。

3 4G通信采取安全措施

3.1 4G 通信安全策略

可采取的安全防護策略主要如下：

1）可協(xié)商機制：移動終端和無線網(wǎng)絡能夠自行協(xié)商安全協(xié)議和算法。

2）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。

3）多策略機制：針對不同的應用場景提供不同的安全防護措施。例如，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。

4）混合策略機制：結合不同的安全機制，如將公鑰和私鑰體制相結合、生物密碼和數(shù)字口令相結合。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；另一方面，利用私鑰的高效性來保證實時性（如切換過程），進一步確保用戶的可移動性。

3.2 4G通信安全措施

根據(jù)安全威脅來源，4G 通信的安全措施重點在于移動終端和無線接入網(wǎng) 2 部分，對于移動終端一般可采取的安全防護措施如下：

1）防護物理硬件。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。

2）加固操作系統(tǒng)。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。對于無線接入網(wǎng)一般可采取的安全措施如下：

1）安全接入。無線接入網(wǎng)通過自身安全策略或輔助安全設備提供對可信移動終端的安全接入功能。防止非可信移動終端接入無線接入網(wǎng)絡。

2）安全傳輸。移動終端與無線接入網(wǎng)能夠選擇建立加密傳輸通道，根據(jù)業(yè)務需求，從無線接入網(wǎng)、用戶側均能自主設置數(shù)據(jù)傳輸方式。必要時，無線接入網(wǎng)可以采用專用網(wǎng)絡進行物理隔離或邏輯隔離。

3）身份認證。移動終端與無線接入網(wǎng)建立基于高可靠性載體（如數(shù)字證書）的雙向身份認證機制。

4）安全數(shù)據(jù)過濾。無線接入網(wǎng)可提供安全數(shù)據(jù)過濾功能。在視頻、多媒體等應用領域，通過數(shù)據(jù)過濾，可以有效地防范非法數(shù)據(jù)通過搶占無線接入網(wǎng)資源，進而影響內部系統(tǒng)或核心網(wǎng)。

5）訪問控制。無線接入網(wǎng)可通過物理地址過濾、端口訪問控制等技術措施進行細粒度訪問控制策略設置。

6）統(tǒng)一監(jiān)控與審計。對移動終端的訪問行為、無線接入設備的運行情況建立統(tǒng)一的監(jiān)控與審計系統(tǒng)，可以有效地分析移動終端行為規(guī)律、記錄異常操作，保證無線接入網(wǎng)的高效、可靠。

總之，通過分析 4G 通信技術存在的主要問題，以及完善的對策，我們可以看出，4G通信技術對人們生產(chǎn)生活的重要性。但是，由于受到多種因素的限制，在 4G 通信技術發(fā)展的過程中，通信安全問題已經(jīng)成為阻礙 4G通信技術發(fā)展的主要因素。因此，相關管理人員應充分認識到做好通信安全的重要性，全面深入地考慮影響通信安全的因素，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，以找到解決的對策。

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