淺談基于信令交互主動追蹤車載偽基站的新方法

吳卓凡

【摘要】 近兩年來開始大量出現偽基站詐騙短信問題，并呈現爆發趨勢，同時伴隨出現客戶投訴。偽基站通過偽裝成運營商的基站，任意冒用他人手機號碼或10086等公共號碼，利用公共通信頻率強行向其信號范圍內的用戶手機發送詐騙、廣告推銷等短信息，對移動通信網絡質量、網絡信息安全、客戶感知帶來惡劣影響，并造成嚴重的社會危害。針對偽基站的危害，通過向公安部門調研統計得出，偽基站的抓獲率，與其信號出現到目標定位的所用時長成反比，且在3分鐘后大幅下降。因此，如果能夠通過技術手段，將偽基站的定位時長控制在3分鐘內，并能夠實時跟蹤偽基站運行軌跡，將對公安部門抓獲偽基站提供極大幫助，本文就基于信令交互主動追蹤車載偽基站的應用進行探討。

【關鍵詞】 偽基站 位置更新 LAC+CI 尋呼黑洞 TRAFFICA系統

一、偽基站工作原理

近兩年來開始大量出現的偽基站詐騙短信問題，并且呈現大規模爆發趨勢，同時伴隨出現客戶投訴。目前市面上的偽基站大部分都是2G偽基站，這是因為2G用戶里的手機都是SIM卡，SIM卡只需要網絡側對終端進行單項鑒權即可，因此網絡側可以不受終端的控制，這樣網絡側可以輕而易舉的拿到用戶的ID信息（IMSI），通過該信息偽基站就可以給用戶下發這樣那樣的小短信了。利用公共通信頻率強行向其信號范圍內的用戶手機發送詐騙、廣告推銷等短信息，對移動通信網絡質量、網絡信息安全、客戶感知帶來惡劣影響，并造成嚴重的社會危害。

傳統的抓捕方式，都是通過受害者報案，再被動的趕到反饋的受害地點，結合掃頻儀進行掃描搜索，偽基站定位時長平均在30分鐘左右，而且又因為缺乏后續強有力的跟蹤手段，偽基站的抓獲率極低。針對偽基站的危害，通過向公安部門調研統計得出，偽基站的抓獲率，與其信號出現到目標定位的所用時長成反比，且在3分鐘后大幅下降。因此，如果能夠通過技術手段，將偽基站的定位時長控制在3分鐘內，并能夠實時跟蹤偽基站運行軌跡，將對公安部門抓獲偽基站提供極大幫助。

二、基于信令交互追蹤偽基站的方法介紹

信令交互跟蹤的基本原理是用戶被偽基站信號吸收過去后，再回到正常網絡時，必然需要進行位置更新，而位置更新攜帶著偽基站的相關LAC信息。

經研究發現偽基站設備運行時，用戶手機信號被強制連接到該設備上，導致手機無法正常使用運營商提供的服務，手機用戶一般會暫時脫網8～12 秒后恢復正常。偽基站下發短信的具體流程說明如下：用戶手機在接收到偽基站強制下發非法信息時出現脫網，被強制注冊的手機在接收垃圾短信后，有2種方式可能脫離偽基站：一手機遠離偽基站覆蓋區域后通過小區選擇返回移動網絡；二偽基站的T3212參數為0或1，迫使手機在極短的時間內進行周期性位置更新。為了減少偽基站自身的負荷，一般用戶在收到偽基站信息后會被立刻“踢”回現網，因此位置更新后回到的現網基站一般都在偽基站附近。偽基站的LAC信息與現網是不同的，所以可通過原LAC信息，對偽基站進行識別。進一步通過查看現網的CI信息，對偽基站實現精確定位。

該方案能直接利用自有資源發現偽基站，最終又根據用戶回歸現網的位置對偽基站進行定位。因用戶從偽基站回到現網的過程必然有位置更新的過程，所以該方案無須用戶進行其他行為活動（如主被叫等）即可實現。

三、追蹤偽基站的具體實現方式

從移動網絡側的位置更新信令中觀察，被強制注冊過的手機發起了由某一源LAC到現網某一LAC的位置更新。其中的源LAC也就是偽基站的LAC，可以根據源LAC來初步判斷是否為偽基站。由于偽基站的LAC也是偽造的，可以篩選VLR_PREVIOUS_LAC字段里非本地區LAC的記錄，初步判定為偽基站造成的用戶異常脫網后再登記我司網絡所產生的異常位置更新記錄。

3.1追蹤偽基站的信息源提取方式

追蹤偽基站最關鍵的是信息源，信息源的提取是構建追蹤系統的基礎，要求提取的數據需具有完整性、有效性及實時性。“基于位置更新跟蹤”的前提下，目前能獲取位置更新消息的方式主要有兩種：通過Mc口提取，通過Traffica提取。

通過Traffica系統進行提取，Traffica是一套話務信息管理系統，用于幫助運營商實現對全網最終用戶的呼叫行為進行實時監控、存儲、查詢和分析。Traffica的基本設計理念是實時的收集、存儲和處理從諾西核心網元送來的實時業務（RTT）報告。在每一個用戶動作結束之后，RTT報告就在MSC/SGSN中產生。這其中也包括位置更新信息。

通過Mc口提取的，主要為采集軟交換SERVER出口的IP包中所包含的A口消息。A口為BSC（基站控制器）與MSC（移動交換中心）之間的接口，此接口傳遞的信息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、接續管理等。在位置更新流程中，會由BSC通過A口向MSC提交申請。

鑒于兩種數據提取方式的不同經過認真比較：Traffica系統目前在省內的網元上都有配置，通過Traffica來進行數據的提取時延低、投資小、數據完整且數據量小易于后期平臺的統計和處理。

3.2 Traffica總體組網結構

Traffica系統主要由3部分組成：MSC交換網元、TNES（Traffica Network Element Server）、TS（Traffica Server）。目前每個MSS通過BDCU口各連接至一臺TNES，三臺TNES經網絡承載至所屬省公司的TS（Traffica Server），都是采用LAN方式進行連接。地市公司通過Traffica news client實現遠程監測、維護以及使用，真正實現了在線實時監測的功能。

3.3 信息源的整理及偽基站的判定

Traffica系統中的MSC的RTT其他型報告里的VLR報告，內含所需提取的偽基站相關信息。在Traffica位置更新報告中能得到用戶由PRE_LAC切換到LAC的過程。在提取出的位置更新報告中，篩選出PRE_LAC為非本地LAC的記錄，初步判定是偽基站與現網在做位置更新。自Traffica中提取滿足條件的數據，包含字段：VLR_REPORT_TIME、VLR_ PREVIOUS_LAC、VLR_LAC、VLR_CI。

3.3.1數據采集

利用服務器對接Traffic 平臺系統，實時采集用戶位置更新數據。

3.3.2 數據篩選

通過Traffica位置更新報告中VLR_PREVIOUS_LAC字段是非本地區或者相鄰地區的LAC的記錄，初步判定是異常LAC與現網在做位置更新。

3.3.3偽基站識別

從異常的位置更新消息中，識別出由偽基站引起的，從而判定出偽基站。對于那些被強制注冊過的手機，因其在極短的時間內就完成了從現網→偽基站→現網的過程，所以其最后一次完成位置更新信令交互后出現的小區位置，也就是在偽基站附近。因此可以根據發生異常位置更新的小區CI與發生時間點，結合小區CI與道路經緯度對應關系，得到偽基站的運行路線。

四、全文總結

自2014年1月份開始，聯合公安部門、無線管理局，運用該方法進行了打擊利用偽基站設備實施違法犯罪專項行動。截至目前，在本地區已成功抓獲33撥詐騙團伙，刑拘59人，繳獲偽基站設備34套。

全區偽基站垃圾短信投訴量從實施初期的284條降低至實施后期的56條，全網日均異常位置更新次數從453457次降低至87530次。本地區的公安機關抓獲偽基站的成功率從6%上升到73.68%。

參 考 文 獻

[1]王文博.移動通信原理與系統.北京郵電大學出版社第2版.

[2] Zhou Jing. TRAFFICA 應用基礎[Z]. 2010.9： 福諾