◆鄺梓鈞

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司 廣東 527300）

基于4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)安全通信分析

◆鄺梓鈞

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司 廣東 527300）

如今4G通信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相對成熟的地步，利用無線網(wǎng)絡(luò)通信方式不僅能夠節(jié)約大量的線材，降低成本，而且還能夠擺脫環(huán)境的限制，不過無線網(wǎng)絡(luò)通信也有其弊端，因為因為無線網(wǎng)絡(luò)沒有物理訪問權(quán)限，難以保證其安全性，網(wǎng)絡(luò)安全問題頻發(fā)，所以應(yīng)該提高網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)能力，減少網(wǎng)絡(luò)安全問題，確保無線網(wǎng)絡(luò)通信的安全性，本文主要研究的是4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)安全，僅供參考。

無線網(wǎng)絡(luò)；4G通信技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)安全；通信安全；安全技術(shù)

0 引言

隨著社會發(fā)展程度的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)的普及率也有了進一步的提高，越來越多的人對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了較大的依賴性，現(xiàn)代社會生活的各個領(lǐng)域都離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。如今大家對于網(wǎng)絡(luò)通信的要求越來越高，所以原先的有線通信技術(shù)難以滿足大家的要求，相比較而言，無線網(wǎng)絡(luò)通信更符合大家對于通信靈活性的要求，而且通信服務(wù)與之前相比也更加便利，總之來說，無線網(wǎng)絡(luò)通信順應(yīng)了時代發(fā)展的潮流?，F(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備已經(jīng)滲入到人們的生活當中，大家對于無線通信設(shè)備的關(guān)注程度越來越高。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在我國有65%的無線網(wǎng)絡(luò)面臨著安全問題，網(wǎng)絡(luò)風險性較高，所以應(yīng)該提高網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，保證通信安全。

1 4G通信技術(shù)

現(xiàn)在傳統(tǒng)的有線通信與社會發(fā)展潮流不相適應(yīng)，也難以滿足人們越來越高的需求，隨著各種智能手機移動通信設(shè)備的大量普及，大家對于無線通信服務(wù)的需求越來越大，所以現(xiàn)代通信技術(shù)正在朝著無線網(wǎng)絡(luò)通信方向發(fā)展。作為第四代移動通信技術(shù)的4G通信技術(shù)具有很多的優(yōu)點，相比較2g和3G網(wǎng)絡(luò)，4G網(wǎng)絡(luò)速度更快，而且信號比較穩(wěn)定。最早的二級通信技術(shù)傳輸信息速度非常慢，而且通信質(zhì)量達不到要求，信號穩(wěn)定性也難以滿足大家的需求，所以逐漸被淘汰，而3G通信技術(shù)盡管通信質(zhì)量有了一定的提升，但是其通信速度仍然達不到大家的要求，利用4G通信技術(shù)解決了2g通信技術(shù)和3G通信技術(shù)中面臨的問題，其網(wǎng)絡(luò)頻譜比較寬，引進了各種新型技術(shù)，比如說多入多出技術(shù)和垂直掃描頻率、正交頻分復用技術(shù)等，而且影像質(zhì)量也非常高，能夠支持互聯(lián)網(wǎng)接入，最重要的是其網(wǎng)絡(luò)架設(shè)成本更加低。在2g通信技術(shù)和3G通信技術(shù)條件下，數(shù)據(jù)傳輸速度非常低，而且通信質(zhì)量得不到保證，這是因為其中存在非常嚴重的無線網(wǎng)絡(luò)資源供求矛盾問題，所以嚴重的影響了網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。而4G通信技術(shù)的通信質(zhì)量非常高，數(shù)據(jù)傳輸速度也很驚人，這主要是因為其使用了MAXc/i技術(shù)對無線資源調(diào)度進行優(yōu)化，有效地解決了無線調(diào)度問題，因此，4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)質(zhì)量有了明顯的提高。4G通信技術(shù)的解碼速度非常快，而且信道利用率也得到了明顯的提高，這離不開微型計算機、碼分多址技術(shù)和OFDM-TDMA技術(shù)的大力支持?，F(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)通信的核心技術(shù)就是4G通信技術(shù)。

2 基于4G通信網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)安全通信問題

2.1 移動終端的安全通知問題

為了滿足4G移動終端形式多樣化和個性化的需求，所以加強了對多種系統(tǒng)的接入，通過各種個性化的服務(wù)吸引用戶接入網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)視頻通話和安全保障等功能，不過要想實現(xiàn)這些功能并不是很容易的，需要拓寬4G移動終端的寬帶，除此之外還應(yīng)該借助于互聯(lián)網(wǎng)的作用，而且用戶的數(shù)量越來越多，必須要加強用戶和4G移動終端之間的聯(lián)系，這要求4G移動終端提高自身的存儲計算能力，但是在此過程當中經(jīng)常會有惡意程序的攻擊，移動終端的抵抗力也會受到惡意程序的影響，所以增加移動終端的安全隱患，難以保證無線網(wǎng)絡(luò)通信的安全性。

2.2 網(wǎng)絡(luò)鏈路上的安全問題

若想要使得4G無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，需要在應(yīng)用的過程當中充分地發(fā)揮全ip網(wǎng)絡(luò)功能，從而無限制地接入各種通信系統(tǒng)，不過，由于無線網(wǎng)絡(luò)和4G系統(tǒng)的發(fā)展過于迅速，所以網(wǎng)絡(luò)鏈路上的安全問題頻發(fā)，會有惡意程序?qū)︽溌飞系臄?shù)據(jù)進行修改竊取或者是刪除等，最終使得網(wǎng)絡(luò)通信的安全性受到威脅?，F(xiàn)在造成數(shù)據(jù)傳輸錯誤的主要原因在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不同。一般來說，4G網(wǎng)絡(luò)的無線終端會在子網(wǎng)中隨機的出現(xiàn)，而且會不停地進行移動，網(wǎng)絡(luò)鏈路為了保證網(wǎng)絡(luò)的互通離不開網(wǎng)關(guān)或者路由器發(fā)揮的作用，不過，如果用戶的數(shù)量越來越多，就會對網(wǎng)絡(luò)鏈路負擔產(chǎn)生影響，難以保證網(wǎng)絡(luò)連接的安全性。

2.3 網(wǎng)絡(luò)實體認證的安全問題。

不管是有線網(wǎng)絡(luò)還是無線網(wǎng)絡(luò)，對于網(wǎng)絡(luò)實體認證的重視程度都并不是很強，所以，會經(jīng)常會發(fā)生網(wǎng)絡(luò)犯罪的問題，而且還會產(chǎn)生各種難以解決的法律糾紛問題?，F(xiàn)在由于某些因素的影響，對于4G網(wǎng)絡(luò)實體認證還難以進行，之所以出現(xiàn)這種情況，是有很多原因造成的，比如說，由于互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量越來越多，難以同時完成所有的網(wǎng)絡(luò)實體認證工作，所以增加了網(wǎng)絡(luò)實體認證工作的困難，除此之外，我國無線網(wǎng)絡(luò)種類非常多，再加上網(wǎng)絡(luò)模式也并不固定，所以阻礙了網(wǎng)絡(luò)實體認證工作的進行，為了完成網(wǎng)絡(luò)實體的認證問題需要著手解決這些問題。

3 基于4G通信網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)安全通信措施

3.1 移動終端的防護

做好對4G移動終端系統(tǒng)硬件的防護是安全防護措施之一，要想做好系統(tǒng)的硬件防護，必須要加固4G網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，要盡可能地提高系統(tǒng)的可靠性。實現(xiàn)系統(tǒng)遠程驗證功能，混合式訪問控制功能以及地域隔離控制功能等。為了將受攻擊物理接口的數(shù)量減少到一定的程度，需要提高系統(tǒng)物理硬件的集成度，除此之外，還需要加強對存儲保護、可信啟動和完整性檢驗的保護。

3.2 建立安全體系機制

為了進一步提高4G無線通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，必須要建立無線網(wǎng)絡(luò)的安全體系機制，在建立網(wǎng)絡(luò)安全防護措施的過程當中，為了使得工作進展順利，需要全面地掌握系統(tǒng)安全效率和可擴展性等具體知識。在進行制定多策略機制安全防護措施的過程當中，應(yīng)該合理的、有針對性地對不同場景下的網(wǎng)絡(luò)通信使用狀況進行選擇，為了提高網(wǎng)絡(luò)連接的順利程度，網(wǎng)絡(luò)通信的合法用戶應(yīng)該按照自己的需求來進行選擇移動終端的安全防護選項，之后對無線網(wǎng)絡(luò)和移動終端提供安全協(xié)議。

3.3 入網(wǎng)安全措施的實施

在對無線網(wǎng)絡(luò)進行接入的時候，應(yīng)該實施具體的、有效的安全防護措施，為了保證入網(wǎng)安全，可以加入一些其他設(shè)置對安全設(shè)備進行輔助，阻止危險移動終端的接入。移動終端可能會有一些訪問行為，對比，可以提高相關(guān)技術(shù)水平，從而對無線接入網(wǎng)的訪問進行控制。為了構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，需要按照無線接入設(shè)備的實際情況來進行，當監(jiān)控系統(tǒng)建立完成之后，就可以實時的監(jiān)控移動終端的操作行為，這樣一來，無線接入網(wǎng)的可靠性就得到了保證，而且還提高了無線接入網(wǎng)的高效性。為了減少黑客對網(wǎng)絡(luò)安全的惡性攻擊，可以加強對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的過濾和篩選，從而保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部系統(tǒng)不受侵害。

4 結(jié)束語

人們的生活越來越離不開4G通信網(wǎng)絡(luò)，雖然使用4G通信網(wǎng)絡(luò)可以為人們帶來很大的便利，但是，4G網(wǎng)絡(luò)的安全問題也需要重視，應(yīng)該提高網(wǎng)絡(luò)通信的安全性，從而拓寬4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍，提高用戶的數(shù)量，促進4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進一步發(fā)展。

[1]王昆崗．關(guān)于4G移動通信的技術(shù)現(xiàn)狀分析[A]．IT時代周刊．2013年度論文集[C]，2013．

[2]劉建明，趙峰，張月霞，崔琪楣，胡平平．3G和4G無線通信技術(shù)在ICT網(wǎng)絡(luò)模式中的應(yīng)用[J]．電力系統(tǒng)通信，2009．

[3]張?。?G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)安全通信研究[J]．信息通信，2015．

[4]楊敏．基于4G通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全問題及對策研究[J]．激光雜志，2015．

[5]邵衍振．4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)安全通信研究[J]．電子技術(shù)與軟件工程，2015．

圖1 基于身份加密的過程

這種身份加密流程在設(shè)計初期，密碼方式被移動網(wǎng)絡(luò)支付中的發(fā)行方所應(yīng)用，例如銀行部門。銀行所發(fā)方的信用卡就能夠完成支付任務(wù)，信用卡在實際應(yīng)用過程中，銀行就是身份加密過程的核心，會形成私有鑰匙，這種私有鑰匙都是在用戶剛開始應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)支付的時候銀行所發(fā)放給用戶，用戶的公共鑰匙及私有鑰匙都是通過隨機產(chǎn)生的，公共鑰匙是開放性質(zhì)的，用戶在使用系統(tǒng)過程中就能夠完成自行身份驗證?，F(xiàn)在，銀行在辦理網(wǎng)銀支付業(yè)務(wù)中，已經(jīng)廣泛應(yīng)用這種身份加密方式。正常情況下，銀行只會應(yīng)用到用戶的姓名、手機號等信息作為用戶的公共鑰匙，這樣用戶在記憶上面也較為方便[3]。

2.3 基于組密鑰協(xié)議的動態(tài)口令改進

密鑰協(xié)議是在密鑰容易記憶的基礎(chǔ)上，雙方進行密鑰共享。近幾年，科研人員提出以原有三方密鑰協(xié)議作為基礎(chǔ)，創(chuàng)建組密鑰協(xié)商協(xié)議，通過大量實驗之后表明，這種協(xié)議對于三方協(xié)議而言，能夠顯著提高協(xié)議的安全性能。這種方式在實際應(yīng)用過程中，攻擊者能夠在會話框中能夠給與多個指令，這樣指令空間范圍將大幅度降低，為了能夠有效解決這個問題，筆者提出了加強性協(xié)議，這種協(xié)議能夠有效避免這種供給。通過實驗表明，改進協(xié)議在隨機或者是理想密碼模式下才擁有較高的安全性能[4]。

2.4 DNS協(xié)議及中間人攻擊

互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)基礎(chǔ)型設(shè)備就是域名系統(tǒng)，屬于IP體系中的應(yīng)用層內(nèi)，主要作用就是進行轉(zhuǎn)換服務(wù)，與此同時域名系統(tǒng)在移動IP等方面也具有重要作用。

互聯(lián)網(wǎng)在初期建設(shè)的時候，所擁有的規(guī)模較小，主機文件主要通過映射的方式形成，在主機文件中間僅僅包含名字及地址。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，現(xiàn)在主機文件已經(jīng)不能夠?qū)⒚旨暗刂酚行ЫY(jié)合起來，造成這種問題不僅僅是由于主機文件所需要的內(nèi)存空間較大，同時也由于映射文化在發(fā)生改變之后，全部主機無法同時跟隨更新。DNS設(shè)計觀點就是將龐大的數(shù)據(jù)信息全部劃分成為多個小塊，并且小塊儲存到不同的計算機內(nèi)，計算機要是需要映射的時候，只需要找到對象數(shù)據(jù)計算機即可。DNS主要通過樹狀方式對于映射主機文件進行管理[5]。

DNS運行模式屬于服務(wù)器模式，因此互聯(lián)網(wǎng)所能夠提供的服務(wù)對于DNS運輸而言十分關(guān)鍵。DNS在初期設(shè)計過程中由于對于安全性能較為忽視，造成數(shù)據(jù)庫被設(shè)計成為開放式結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)認證機制有待加強，現(xiàn)在DNS在實際應(yīng)用中經(jīng)常受到各種供給，其中最為常見的就是中間人欺騙供給方式，本文就提出了一種解決中間人欺騙的方式。

3 結(jié)論

伴隨著計算機及無線網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展建設(shè)，移動電子商務(wù)得到了快速發(fā)展，移動網(wǎng)絡(luò)支付用戶數(shù)量每年在快速增長中。截至目前為止，移動網(wǎng)絡(luò)支付交易金額主要還以小額為主。移動電子商務(wù)發(fā)展受到較多因素的限制，例如移動支付安全性能有待加強。本文僅僅對于移動網(wǎng)絡(luò)支付的安全通信協(xié)議簡單分析，僅供參考。

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[3]趙慶蘭．手機支付安全研究[J]．電子設(shè)計工程，2014．

[4]茹秀娟，余楠．基于無證書公鑰密碼的終端安全移動支付協(xié)議[J]．計算機應(yīng)用研究，2015．

[5]李福祥，關(guān)龍，趙金娜，徐劍，周福才．基于數(shù)字證書的移動支付協(xié)議[J]．計算機科學，2012．