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        基于4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)安全通信分析

        2016-02-07 02:37:56鄺梓鈞
        關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)通信無線網(wǎng)絡(luò)終端

        ◆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。

        參考文獻:

        [1]張玉清,王志強,劉奇旭,婁嘉鵬,姚棟.近場通信技術(shù)的安全研究進展與發(fā)展趨勢[J].計算機學報,2016.

        [2]韓景靈,張秀英.基于WPKI技術(shù)的安全移動支付系統(tǒng)研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展,2014.

        [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.

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