4G网络安全接入分析

刘勇

【摘要】 因特网与移动通信相互促进，已经成为最具有发展前景的网络通信。但是由于移动网络发展的需求，4G通信应运而生。为了提供更好的服务质量，加强4G网络接入安全具有举足轻重的地位。

【关键字】 4G通信网络 通信安全

一、移动通信技术的发展概述

1G通信作为最早的移动通信系统，其由模拟蜂窝通信和频分多址技术组成。主要缺点在于由于技术的局限性，无法进行移动数据的连接，且通话质量较低，通话范围受到局限性，不能实现漫游通话。

2G通信系统由时分多址和码分多址组成其关键技术，在1G的基础之上具有了移动数据连接的功能，通话质量有所提高，对外界干扰也具有一定的屏蔽能力。但是2G在安全方面仍然存在一些问题，主要是在验证基站的安全性时，不能够对基站的安全性进行鉴别，无法保障用户数据安全。

3G系统提供了更为快速高效的移动数据连接，并且这种技术已经被广泛的覆盖了全球，能够对多种数据格式进行有效地处理。但是其对视频的处理仍然存在一切缺陷，全球范围对通信标准也没有规范恶统一规定，很难在多种通信标准之间进行通信。

最新的4G通信系统无论对数据的处理还是视频的处理，有更加明显的提升。在数据传输方面，高峰值能够达到10Mbps甚至是20Mbps，从移动用户的角度而言，其传输速率完全能够满足需求。除此之外，4G技术具有更好的兼容能力，能够与其他通信系统实现协作，从而获得更好的用户使用体验。但是由于4G移动通信肩负了用户更多的隐私，需要根据其特性建立更高的安全机制。

二、4G安全接入概述

4G安全接入可以通过多种措施进行保障，其主要包含：

保障用户信息安全。移动终端由于大多数情况下是放置在用户附近，因此极易产生根据定位移动终端而发现用户位置的情况。因此4G通信中，需要对用户位置进行加密，让非法跟踪者不能根据用户的信息发生地点而实现追踪，从而保障用户的安全。

双方认证。双方认证中主要包括对用户身份的认证和网络的安全性认证，主要是服务网络对用户的认证。在双方认证机制中，密钥机制和本地认证机制是最为有效的认证方式，使用者能够对AN发送认证消息，AN也能够通过历时密钥中建立密钥实现认证。

数据完整性。数据完整性中，数据所指是加密算法和使用者的数据信息和操作信息，以便在服务器端接收数据后完整的实现操作，并且对其中的数据验证是否被非法篡改。

移动终端安全认证。移动终端编号需要在SN认证后才可以传送数据，但是在紧急情况下除外。

三、4G安全接入技术

3.1 4G网络安全接入需求

4G网络面临着方方面面的安全威胁，在所有的安全威胁中，一下三个方面对4G用户或者服务器的安全威胁所产生的影响最大：

用户权限范围。需要对移动终端的用户进行身份确认，从而分配合理的权限范围，同理，对移动终端的访问权限和操作权限也进行规范的划分，避免访问或者篡改机密数据。与此同时，也需要对移动终端的合法性和其属性进行确认，避免有非法的配置信息。移动终端直接及移动终端与服务器之间进行数据交换时，应该对数据内容进行可信鉴定。由于不单单移动终端或者用户会伪装为合法用户，在用户或者移动终端使用公共设备时，公共设备也会伪装为合法服务器，从而盗取用户数据。

网络和接口。接入网、移动通信设备等，为了对本身的安全性和对方的安全性进行核实，因此需要实现验证的双向性。用户通过无线网络向服务器进行数据传输室，也需要对用户信息和传送的密钥的完整性进行验证。在服务器端，对移动终端处的用户身份进行加密，避免通过接口实现非法盗取用户身份，进而对用户位置进行实时跟踪，与此同时，还需要对接口的建立合理的监控机制，以便执法机构能够对嫌疑人进行定位和涉嫌违法活动的通话内容的监管。

3.2 4G网络安全接入的技术现状

与3G通信系统相比，4G网络能够提供更高的服务质量的同时，也需要对其能量损耗进行估量，在避免非法者对用户进行跟踪时，也要为执法机关建立便捷使用的监听接口。4G无线网络带来巨大便利，却也对非法盗取用户信息和诈骗等，提供了一定的条件。为了提高4G网络接入的安全性，主要可以通过两个方面来实现。第一个是对4G等同于2G和3G来处理，对现有的安全框架进行修改，使之能够应用于4G网络中。第二个是，将4G视为全IP的网络，不着重考虑其通信技术和接口，甚至是结构，而是重点放在建立动态配置和自适应的安全体制。

在近几年的研究成果中，主要针对IEEE 802.16m进行修改和重新定义，对物理层和其他层次之间的通信进行完善，从而能够实现更佳的安全性能，也对已有的移动通信技术提供了更好的兼容性。

除此之外，PKMv3认证状态机、LTE RAN 、3GPP SAE等的变更也能够4G的完善提供一定的帮助。

四、总结

无线网络经历国翻天覆地的变化，移动通信作为支持移动终端通信的主流技术，更是在经历了1G、2G和3G后，迎来了具有更高通信质量、数据传输速度的4G时代。然而4G网络也面临着巨大的安全问题，需要得到更高的重视与更加全面的安全技术，同时为了提供更好的服务质量，也需要对通信方式和其安全机制进行变革，才能够建立更加完善的移动网络。

参 考 文 献

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