4G通信技術(shù)下的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全通信

熊羅羅 梁利君 林家寧

摘要：4G網(wǎng)絡(luò)是結(jié)合了3G與WLAN于一體，能快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音頻、視頻和圖像的技術(shù)。但是在4G技術(shù)高速發(fā)展的過(guò)程中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，對(duì)此，我們應(yīng)該正視問(wèn)題并采取積極有效的措施去解決。本文對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，對(duì)在4G通訊發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的安全隱患進(jìn)行細(xì)致討論，并給出具體的整治方案。

關(guān)鍵詞：4G通訊；安全隱患；無(wú)線技術(shù)

4G通訊給人們的生活帶來(lái)了巨大的變化，極大提高了人們的工作效率，加快了人們的生活節(jié)奏。但是在提高人們的生活品質(zhì)的同時(shí)，它也給人們的生活帶來(lái)一定的安全隱患。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線通訊技術(shù)的進(jìn)一步融合，在通訊問(wèn)題上相繼出現(xiàn)了信息安全、隱私安全等一系列亟待解決的問(wèn)題，這阻礙了無(wú)線通訊技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，因此4G系統(tǒng)安全問(wèn)題的解決顯得尤為意義重大。

一、無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展歷程

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)線通訊可以分成有中心網(wǎng)、無(wú)中心網(wǎng)的自組織網(wǎng)絡(luò)。而有中心網(wǎng)絡(luò)主要包括蜂窩移動(dòng)通訊；無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)主要包括移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)自組織的思想來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)主要闡述有中心網(wǎng)絡(luò)的蜂窩移動(dòng)通訊的發(fā)展歷程。

（一）GSM/GPRS通訊技術(shù)

GSM是全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)。GSM的信令和語(yǔ)音信道都是數(shù)字式的，這是與之前最大的不同之處。因此GSM被看作是第二代（2G）移動(dòng)電話系統(tǒng)。

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)的簡(jiǎn)稱，它是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，可以說(shuō)是GSM的一種延續(xù)。GPRS是以封包（Packet）式來(lái)傳輸?shù)模且云滟Y費(fèi)是按照使用者的數(shù)據(jù)量的多少而非整條通道的價(jià)格，因此理論上較為便宜。

GSM與GPRS也有相同的地方，例如在無(wú)線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、突發(fā)結(jié)構(gòu)等方面。與GSM相比，GPRS可以通過(guò)用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這樣的定位更為精準(zhǔn)。但是其不足也是顯而易見(jiàn)的，諸如數(shù)據(jù)包丟失等等，這會(huì)造成使用者的信息泄露，出現(xiàn)了一定的安全隱患。

（二）3G通訊技術(shù)

3G是第三代移動(dòng)通訊技術(shù)，是指通過(guò)蜂窩移動(dòng)通訊進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。3G服務(wù)可以同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上，相較2G網(wǎng)絡(luò)而言有了極大的提高。

3G技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是極大的增加了系統(tǒng)容量、提高了通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率。而無(wú)線通信系統(tǒng)和Internet可以通過(guò)無(wú)縫漫游技術(shù)連接起來(lái)，從而可對(duì)移動(dòng)終端用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

與第一代模擬移動(dòng)通信和第二代數(shù)字移動(dòng)通訊相較而言，第三代移動(dòng)通訊的覆蓋面積更廣，可達(dá)到全球范圍，而其主要特點(diǎn)之一就是可以實(shí)現(xiàn)全球性的漫游。由于寬帶的提高，第三代移動(dòng)通訊系統(tǒng)還可以提供傳輸圖像、可視電話等業(yè)務(wù)。但是在使用中，3G通訊也不乏出現(xiàn)各種問(wèn)題：沒(méi)有全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、不是純IP方式的語(yǔ)音交換結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)管理方面機(jī)械化、安全算法復(fù)雜、認(rèn)證協(xié)議容易受到攻擊等安全缺陷。

（三）4G通訊技術(shù)

4G移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)，外語(yǔ)縮寫：4G。4G囊括了3G與WLAN技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能更快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音頻、視頻和圖像等，在速度與質(zhì)量上進(jìn)行大幅度優(yōu)化。

4G網(wǎng)絡(luò)具有通訊速度快、網(wǎng)絡(luò)頻譜寬、通信靈活、智能性高兼容性好、增值服務(wù)佳、通信質(zhì)量高費(fèi)用更加便宜等優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的快速轉(zhuǎn)換，不影響用戶使用的流暢感，移動(dòng)性強(qiáng)。

與此同時(shí)，4G技術(shù)與3G技術(shù)有相同的難題：在世界上并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而且在技術(shù)上也有一定的局限性，在一些有障礙物例如山丘、高樓遮擋的地區(qū)，4G信號(hào)極易受到影響，使用戶的體驗(yàn)感下降。

二、我國(guó)4G通訊技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題

（一）通訊終端易侵入性

隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，伴隨著人們生活的移動(dòng)終端諸如手機(jī)、電腦等等越來(lái)越多，網(wǎng)絡(luò)通訊用戶的規(guī)模越來(lái)越大，這就使得4G通訊技術(shù)下的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)終端與用戶之間的關(guān)系日益緊密。這些移動(dòng)終端設(shè)備是接收信息的主體，計(jì)算機(jī)技術(shù)跟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的統(tǒng)一持續(xù)提升了計(jì)算機(jī)的性能和拓展了網(wǎng)絡(luò)的儲(chǔ)存空間，但這也為不良程序的入侵提供了便利，造成用戶在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層的安全問(wèn)題。例如，移動(dòng)支付逐漸發(fā)展起來(lái)，4G網(wǎng)絡(luò)為此提供了極大的便利，軟件更新?lián)Q代使很多惡意程序頻頻進(jìn)入人們的終端設(shè)備，導(dǎo)致終端設(shè)備的癱瘓，手機(jī)中的通訊錄等重要信息就會(huì)被竊取，進(jìn)而導(dǎo)致錢財(cái)損失。此類問(wèn)題多出現(xiàn)在性能較低的終端設(shè)備中，因?yàn)樾阅茌^低的設(shè)備不易阻擋病毒木馬的入侵[1]。

（二）上下行鏈路安全問(wèn)題

相比于2G和3G網(wǎng)絡(luò)，4G網(wǎng)絡(luò)在速度上與性能上都有顯著提高，但是在日常生活中，由于2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線家庭路由器之間的切換，網(wǎng)絡(luò)制式的復(fù)雜性使得網(wǎng)速、安全性能在切換過(guò)程中受到極大影響。4G網(wǎng)絡(luò)只是相對(duì)而言的成熟，細(xì)節(jié)上存在著大量的問(wèn)題，其主要集中在無(wú)線干擾、數(shù)據(jù)保護(hù)措施差等由于不成熟的技術(shù)導(dǎo)致的傳輸系統(tǒng)安全問(wèn)題[2]。

（三）實(shí)體認(rèn)證系統(tǒng)不完善問(wèn)題

實(shí)體認(rèn)證是保證網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)防犯罪的最基本措施，實(shí)體認(rèn)證也是國(guó)家公安機(jī)關(guān)提出的一種保證網(wǎng)絡(luò)安全的重要措施。但是網(wǎng)絡(luò)線路存在數(shù)量有限，網(wǎng)絡(luò)入侵者會(huì)偽裝為網(wǎng)絡(luò)用戶獲取應(yīng)用權(quán)限，用戶正當(dāng)利益受到威脅，這主要是由于很多地區(qū)并沒(méi)有實(shí)行移動(dòng)通訊實(shí)名制，或者登陸信息不完整造成的。

（四）網(wǎng)絡(luò)容量與技術(shù)發(fā)展程度不相適應(yīng)

核心技術(shù)發(fā)展迅速，速度大幅提升，但是網(wǎng)絡(luò)容量的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及核心技術(shù)的發(fā)展，4G通訊系統(tǒng)容量受到限制，以至于在移動(dòng)用戶多的情況下，會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行滯后和擁堵等問(wèn)題。在這個(gè)層面上來(lái)說(shuō)，歸因于4G技術(shù)發(fā)展不完善，4G手機(jī)很難達(dá)到理論上的速度。

三、解決網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的有效措施

（一）加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)終端的防護(hù)

移動(dòng)終端在通訊網(wǎng)絡(luò)中作為接收器發(fā)揮著重要的作用，因此應(yīng)該首先解決移動(dòng)終端的問(wèn)題。對(duì)終端廠商來(lái)說(shuō)，應(yīng)該不斷提高自己的技術(shù)并進(jìn)行硬件和軟件的更新，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；從用戶層面來(lái)說(shuō)，用戶應(yīng)及時(shí)更換自己的設(shè)備，確保自己信息財(cái)產(chǎn)安全。

（二）建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全體系

想要有效解決4G網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題，就應(yīng)該建立完善的無(wú)線網(wǎng)安全體系。給予系統(tǒng)更多的擴(kuò)展性和兼容性，制定相應(yīng)的方案解決安全問(wèn)題。給與用戶多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊措施，消除不同場(chǎng)景下多信道的網(wǎng)絡(luò)通訊隱患，設(shè)置無(wú)線網(wǎng)安全登陸、驗(yàn)證登陸等有效措施防止入侵。

（三）更新完善4G相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)安全是在4G技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，只有4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，網(wǎng)絡(luò)安全隱患才有可能被完全杜絕。目前我國(guó)4G網(wǎng)正在向著智能化方向邁進(jìn)，在一邊探究一邊完善的過(guò)程中，從基站到安裝到網(wǎng)絡(luò)天線夾角的設(shè)計(jì)上，都會(huì)全面減少4G網(wǎng)的缺陷，使其臻于成熟，逐步降低被攻擊的概率[3]。

結(jié)語(yǔ)

大量的數(shù)據(jù)需要4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，網(wǎng)絡(luò)安全的問(wèn)題顯得尤為重要。但是4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的不成熟使得安全問(wèn)題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失，給人們的生活帶來(lái)了極大的不便。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)及時(shí)完善自己的技術(shù)，并且與終端廠商合作努力提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全，認(rèn)真分析安全問(wèn)題出現(xiàn)的緣由，避免疏漏二給眾多用戶造成極大的損失。

參考文獻(xiàn)

[1]張春旺，劉春陽(yáng)，馬寶華，張萬(wàn)東.基于4G通信技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全通信探討[J].數(shù)字通信世界，2018（12）：64.

[2]胡沁鋒.4G通信技術(shù)下的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全通信研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（11）：121.

[3]梁瑞.基于4G通信技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全通信探討[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2018，15（11）：16-17.

（作者單位：1.南寧富桂精密工業(yè)有限公司；

2.廣西廣播電視中心南寧分中心）