4G網(wǎng)絡(luò)安全性分析

劉獻(xiàn)磊

【摘 要】4G網(wǎng)絡(luò)的迅速推廣與發(fā)展，使得人們擁有了更加快捷的上網(wǎng)方式，同時(shí)豐富的信息資源也在不斷改變著人們生活，然而科技的發(fā)展給人們帶來(lái)好處的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)一定的問(wèn)題，目前4G網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的安全問(wèn)題無(wú)時(shí)無(wú)刻不在威脅著通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。因此，采取科學(xué)的措施加強(qiáng)4G通信網(wǎng)絡(luò)的安全性刻不容緩。本文主要圍繞4G網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題及相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】4G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 安全性

4G也就是第4代移動(dòng)通信及其技術(shù)的縮寫(xiě)。在4G系統(tǒng)里不同的針對(duì)不一樣業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)利用多媒體接入系統(tǒng)與基于Ipv6的核心網(wǎng)相連接，形成一個(gè)靈活的、公共的和可擴(kuò)展的平臺(tái)。4G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線傳播性、開(kāi)放性和高帶寬性，使得其移動(dòng)終端安全威脅更高，移動(dòng)終端安全防護(hù)問(wèn)題也成為一個(gè)關(guān)系到個(gè)人信息安全的主要問(wèn)題。因此，必須采取有效的措施對(duì)其安全性問(wèn)題進(jìn)行控制。

1 4G通信網(wǎng)絡(luò)

4G通信網(wǎng)絡(luò)是超高速的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，它是信息傳輸?shù)某?jí)高速公路，4G網(wǎng)絡(luò)最大的數(shù)據(jù)傳輸速率是3G數(shù)據(jù)傳輸速率的50倍，達(dá)到了100Mbit/s.4G通信網(wǎng)絡(luò)融合了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)，集成了從無(wú)線局域網(wǎng)和Wi-Fi等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，蜂窩信號(hào)、廣播電視信號(hào)到衛(wèi)星通信的各種不同模式的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)用戶(hù)可以自由快速地實(shí)現(xiàn)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò).4G通信系統(tǒng)中包括了數(shù)字、語(yǔ)音、媒體等形式。

2 4G網(wǎng)絡(luò)的特性

4G網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)目前還沒(méi)有明確制定，各研究機(jī)構(gòu)和不同的學(xué)者對(duì)自己的看法與見(jiàn)解都持保留和堅(jiān)持意見(jiàn)。但4G網(wǎng)絡(luò)的的抽象概念已經(jīng)被普遍接受，從這一點(diǎn)來(lái)講，4G網(wǎng)絡(luò)是一種全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)，由寬帶接入，是一種集合了多種功能的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)。4G網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了多種網(wǎng)絡(luò)融合與多種無(wú)線通信技術(shù)系統(tǒng)的共存；擺脫了單純的電路交換，開(kāi)始過(guò)渡到分組交換，并始終向著在分組交換基礎(chǔ)上進(jìn)行的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)演變，其數(shù)據(jù)傳輸速率在高速運(yùn)動(dòng)的情況下為2-100Mbit/s；4G網(wǎng)絡(luò)比3G系統(tǒng)在容量方面至少大了將近10倍左右；用戶(hù)在任何時(shí)間與地點(diǎn)都能夠?qū)o(wú)線網(wǎng)絡(luò)加以使用，實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫的覆蓋；語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和流媒體業(yè)務(wù)之間可以共存；比普通的3G網(wǎng)絡(luò)在頻譜上高出20倍左右，每個(gè)4G信道將占有100MHz頻譜，寬帶更寬；可以對(duì)用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行自由地增加與縮減，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有更高的可擴(kuò)展性，能對(duì)自身的應(yīng)用范圍自由擴(kuò)展；在資源分配上的智能性更高，對(duì)不同的信道環(huán)境加以適應(yīng)，在終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作上也具有智能性；接口開(kāi)放，可以和多種網(wǎng)絡(luò)互連，且過(guò)渡平穩(wěn)，能與多種用戶(hù)相融合，兼容性更好。

3 4G網(wǎng)絡(luò)的安全威脅和安全策略

3.1 4G網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅和問(wèn)題

4G系統(tǒng)不僅包括移動(dòng)終端、無(wú)線接入網(wǎng)，還包括無(wú)線核心網(wǎng)和IP骨干網(wǎng)，是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存的通信系統(tǒng)。而其面臨的主要安全威脅也主要是來(lái)自于這四個(gè)方面，且現(xiàn)在已經(jīng)存在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和IP骨干網(wǎng)中的隱患問(wèn)題都會(huì)在4G系統(tǒng)中共存。計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)能力隨著人們的需求和科技的發(fā)展越來(lái)越強(qiáng)，其移動(dòng)終端在各種無(wú)線通信系統(tǒng)中的重要性也越發(fā)凸顯。作為對(duì)用戶(hù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接的橋梁，移動(dòng)終端的性能雖然在不斷提升，但同時(shí)呈現(xiàn)出的另一個(gè)問(wèn)題是移動(dòng)終端變得更加脆弱。

4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)面臨的安全問(wèn)題在以下幾點(diǎn)：首先是移動(dòng)終端硬件平臺(tái)所面臨的安全威脅，移動(dòng)終端在硬件平臺(tái)上完整性保護(hù)和驗(yàn)證機(jī)制比較缺乏，各個(gè)模塊在平臺(tái)上的硬件很容易遭到攻擊者的篡改。移動(dòng)終端內(nèi)部各個(gè)通信接口上的機(jī)密性和完整性保護(hù)比較缺乏，通過(guò)平臺(tái)傳遞的信息面臨著被竊聽(tīng)和篡改的問(wèn)題。現(xiàn)有移動(dòng)平臺(tái)上的信息面臨非法被竊取的威脅，很有可能因?yàn)闊o(wú)線終端的丟失產(chǎn)生巨大損失。其次，4G網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)終端在操作上可以使用不同的種類(lèi)，但這些操作系統(tǒng)都存在一些明顯漏洞，并不安全。用戶(hù)在移動(dòng)終端配置上的一些不合理配置，會(huì)降低其安全級(jí)別，感染病毒、木馬等。

3.2 基于4G網(wǎng)絡(luò)安全需求下的安全策略

與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在安全方案的設(shè)計(jì)上必須要對(duì)其安全性、效率、兼容性及可擴(kuò)展性和用戶(hù)的可移動(dòng)性等幾大因素進(jìn)行考慮，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共存的4G系統(tǒng)安全策略的研究尤其應(yīng)該注意這些。

首先是安全性上，4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)加強(qiáng)對(duì)其硬件物理的防護(hù)和硬件平臺(tái)的加固以及操作系統(tǒng)的加固。對(duì)移動(dòng)平臺(tái)硬件的集成度進(jìn)行增加，對(duì)可被攻擊的硬件接口進(jìn)行減少；對(duì)溫度、電流、電壓檢測(cè)電路等加以增加，以避免一些物理手段的攻擊，根據(jù)安全級(jí)別需要必要時(shí)應(yīng)該將TPM和USIM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)銷(xiāo)毀。對(duì)可信移動(dòng)平臺(tái)的思想加以采用，對(duì)可信啟動(dòng)、完整性檢驗(yàn)和保護(hù)存儲(chǔ)等措施進(jìn)行添加。對(duì)可滿足TMP需要的可信操作系統(tǒng)進(jìn)行采用，使其能夠?qū)τ蚋綦x、混合式訪問(wèn)控制和遠(yuǎn)程驗(yàn)證等加以支持。其次是在效率上，4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有可能會(huì)受到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)各種資源的限制，為了4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全，在安全方案上必須要對(duì)其效率策略加以考慮。出于效率考慮，應(yīng)該盡量減少交互的消息數(shù)目，而且要保證每條消息在長(zhǎng)度上的長(zhǎng)短，長(zhǎng)度越短越好。關(guān)于必須要使用移動(dòng)終端才能完成的任務(wù)應(yīng)該越少越好，盡可能低對(duì)時(shí)延進(jìn)行減少。計(jì)算能力在協(xié)議的要求中應(yīng)該具有比較明顯的非對(duì)稱(chēng)性，這樣能更好地對(duì)移動(dòng)終端的負(fù)擔(dān)加以減輕，也可以對(duì)移動(dòng)終端的空閑時(shí)間充分加以利用以實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)算和預(yù)認(rèn)證。除了安全性和效率外，兼容性與可移動(dòng)性等也是4G網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)該考慮進(jìn)去的問(wèn)題。作為密切相關(guān)的因素，在4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中可以通過(guò)協(xié)商機(jī)制、可配置機(jī)制、混合制策略以及多策略機(jī)制等方式做好其安全策略，針對(duì)不同的場(chǎng)景對(duì)不同的安全策略加以使用。

4 結(jié)語(yǔ)

與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線網(wǎng)線的安裝更加方便與靈活，同時(shí)也更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和自由度，因而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)得到了普遍的認(rèn)可與使用。但4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性必須加以重視，只有對(duì)其安全性加以重視和研究，有效地解決其中隱含的各種問(wèn)題，才能促進(jìn)其更快的發(fā)展和更好的使用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 樊明輝.4G——第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)[J].廣播電視信息，2009（10）：139-140.

[2] 郭繼鴻.第三代與第四代移動(dòng)通信技術(shù)對(duì)比分析[J].硅谷，2010（14）：65-66.