4G通信技術的無線網絡安全防護簡析

單亞軍 劉藍田 傅冬

4G通信技術的無線網絡安全防護簡析

單亞軍 劉藍田 傅冬

中國電子科技集團公司第二十八研究所，江蘇 南京 210001

4G通信技術的高速發展，給人們的工作、生活等各方面都帶來了極大的便利。4G通信技術用時之短、時間之快，極大地提高了我國通信的傳輸速率，促使我國網絡更加開放。然而在4G通信技術高速發展的同時，其無線網絡安全問題不容忽視，現已成為通信技術研究領域的重要課題。

4G通信技術；無線網絡；安全防護

在經濟社會高速發展的背景下，4G通信技術也呈現了迅猛的發展趨勢，對我國網絡通信技術的整體提升起到了巨大的推動作用[1]。然而在4G通信技術高速發展的同時，無線網絡安全問題卻日益突出，特別是現如今無線技術的高速發展與異構網絡同時發展、互相融合的前提下，更增加了4G通信技術網絡的安全性問題，使其安全性變得更加復雜。怎樣進一步提升4G通信技術的網絡安全，成為相關工作者研究的重要課題[2]。以下，筆者就4G通信技術的無線網絡安全防護相關問題進行分析研究，以供參考。

1 4G無線網絡通信方式

隨著科學技術的不斷發展，4G通信技術也獲得了極大的發展，在其結構體系中呈現出多網融合的結構特點。用戶使用過程中不會受到任何限制，相應的認證以及安全切換的要求則更高。處于快速移動的環境中，4G網絡的數據傳輸依然可以達到2～100?Mbit/s以上，確保了移動工作站的性能。相較于3G，4G的IP核心網取代蜂窩網，實現了分組交換架構的轉變，逐漸演化為分組交換架構前提下的全IP網絡[3]。

LTE技術的時分雙工技術即TD-LTE，并演進為后來的TD-SCDMA技術，在此過程中沿用了TD-SCDMA的幀結構。

不對稱頻率時分雙工方式為TD-LTE技術所采用，而且這種技術由我國自行研發。與過去通信技術標準相比較，對物理層傳輸技術進行了很好的優化，大大提升了傳輸效果。

TDD技術是TD-LTE應用最多的技術。基于TDD模式，通過調度把發送以及接收的信號進行同一載波調度，合理區分其時段，更好地利用頻譜資源。

正交頻分復用調制編碼是TD-LTE應用廣泛的技術，能夠對抗頻率選擇性窄帶以及其衰落形成的干擾，使單位頻譜能夠更快速地傳輸。正交頻分復用調制編碼使信道在頻段內進行了很多正交子信道的劃分。通過載波調整各信道，傳輸通過子載波進行，由此能夠更好地清除信號傳輸范圍中的干擾。

多輸入輸出技術為TD-LTE所普遍采用。基于分立式多天線，通過天線的多接收與多發射對空間進行分集，可以對通信鏈路進行不同子信道分解，不斷提高通信容量。

在寬帶傳輸過程中編碼技術、載波聚合技術、自適應調制技術以及重傳技術等是TD-LTE所普遍使用的。

2 4G通信技術的無線網絡存在的安全問題

安全問題對第四代無線通信網絡技術影響非常大，給人們造成了很大的困擾。這些安全問題主要表現為以下幾個方面。

2.1 無線或有線鏈路上存在的安全問題

在經濟社會高速發展的背景下，無線網絡技術以及internet技術獲得了極大的發展。這些使得4G網絡系統更加復雜，使得有線鏈路以及無線鏈路受到的威脅更大。具體有以下幾種表現：（1）一些破壞分子會竊聽或惡意修改鏈路上的數據，引發安全問題。（2）因無線網絡結構不同而引發差錯。（3）使運營商出現更多的欺詐行為。用戶本來利用的服務性網絡出現接入費問題。（4）在子網內發生無線終端的移動。

2.2 移動終端存在的安全問題

用戶的使用與4G移動終端存在非常密切的聯系。計算機以及相應的儲存設備功能逐漸增大，造成惡意程序不斷變多，破壞程度逐漸加大，使移動終端變得更加脆弱。移動終端時常會受到一些病毒的侵擾，引發各種安全問題。

2.3 網絡實體上存在的安全問題

認證網絡實體的問題，主要涉及核心網和接入網等實體以及認證服務和AP等無線LAD的實體。主要的安全問題表現在：（1）破壞者偽裝身份，利用合法用戶身份使用網絡服務。（2）受帶寬以及信道數量的影響給無線網絡接入造成很大影響，所以其安全問題會受到很多類型的攻擊。（3）用戶使用網絡過程中，會被破壞者利用空中接口跟蹤，進而導致信息泄露。（4）用戶對自己使用的資源以及服務不認同。

3 4G通信技術的無線網絡安全通信措施

3.1 構建4G通信安全模型

構建4G通信系統安全結構模型，發現通信過程中存在的各種安全問題。找到這些安全問題的解決方法，就能直觀地展現網絡通信過程中的安全問題。遇有安全問題時，也能夠通過相應方案予以解決。

3.2 更新密碼體制

更新與變革當前的密碼體制，讓密碼體制能夠更好地符合現代的網絡通信。4G通信中，存在很多不同類別的服務。因此，改變當前的密碼體制，并創新認證體系，可以進一步提升4G通信的安全性。

3.3 安全體系透明化

進一步透明化以及清晰化4G通信系統安全體系。今后4G通信中，應設置安全核心的單獨設備，可以獨立識別和加密網絡終端。相關工作人員必須充分了解4G通信安全體系，發現并及時解決問題，確保網絡的安全。

3.4 應用先進的密碼技術

應將先進的密碼技術應用于網絡安全中。當前科技水平正在日益提升，且終端數據處理能力也不斷提高，所以應將現代先進的密碼技術應用于4G網絡通信中，降低惡意破壞對網絡安全性造成的影響，提高安全性。

3.5 用戶自主設定網絡安全密碼

利用4G網絡上網，用戶可以自主設定安全密碼，調整密碼安全級別，為網絡通信安全提供保障，同時也能進一步提升用戶網絡通信的安全意識。

3.6 提高4G通信網絡與互聯網的契合度

為了提升4G通信網絡的安全性，應更好地提高互聯網與4G網絡的契合度，提升系統的安全性。4G網絡的安全性問題不僅包括移動網方面，而且包含固網方面。在安全概念上，固網與計算機的網絡非常類似。所以，當固網出現類似的安全問題時，也可根據計算機網絡安全問題的處理方法進行解決，從而最大限度確保網絡通信的安全性。

4 結語

當前無線網絡的高速發展，給人們的使用帶來了極大的便利，使用性能越來越高，而且自由靈活，安裝方便，非常經濟；但是如果受到破壞分子的惡意破壞，則安全性問題將會更加突出。為了進一步提升網絡的安全性，應采用有效的安全防范措施，而且應跟蹤潛在的安全威脅，并采取有效的應對措施。只有不斷研究與創新新技術，提升網絡安全技術的防護水平，才能進一步增強4G網絡的安全性，促進4G網絡的不斷發展。

[1]張揚. 基于4G通信技術的網絡安全問題及對策研究[J]. 激光雜志，2016（10）：148-149.

[2]郭騰飛. 基于4G通信技術的無線網絡安全通信分析[J]. 信息通信，2015（5）：233.

[3]周子超. 基于4G通信技術的無線網絡安全通信研究[J]. 信息通信，2016（9）：274-275.

Analysis of Wireless Network Security Protection of 4G Communication Technology

Shan Yajun Liu Lantian Fu Dong

The 28th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Jiangsu Nanjing 210001

The rapid development of 4G communication technology has brought great convenience to people’s work and life. 4G communication technology is short in use and fast in time, which greatly improves transmission rate of communication in China, and promotes the more open network in China. However, while its rapid development, its wireless network security issues cannot be ignored. It has become an important topic in the field of communication technology research.

4G communication technology; wireless network; security protection

TN929.53

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