基于4G通信技术的无线网络安全通信研究

张爱军

摘要：伴随科学技术的快速发展，以及信息化时代的到来，无线网络已经成为信息化时代发展的必然趋势，由以往的 2G、3G 时代，逐渐转变为现代的 4G 通信技术时代。长期以来，在 4G 通信技术发展的过程中，安全通信问题成为人们关注的焦点，虽然相关管理人员在提出改进的对策，并且取得一些成效，但是仍存在诸多的问题。

关键词：4G通信技术；无线网络安全通信；研究

目前的4G，给人们的生活带来了巨大的变化，计算机技术和无线通信技术也不断的融合，相关的网络安全问题也对移动通信系统的发展带来了阻碍，这也是通信技术行业巫需解决的问题，对于发展到目前的4G系统安全问题显得尤为复杂，对未来通信技术的无线网络发展也有着深远的影响。

1. 4G 通信技术的概述

4G 通信网络属于一个全新的 IP 网络，4G 通信网络具有很多方面的优点，能够实现不同网络之间的无缝互联。因此，4G 网络的接入系统主要包括以下几个方面，即 2G、3G、DECT、蓝牙、WLAN 系统、卫星系统、有线系统、WIMAX 等等。此外，4G系统的主要优点是能够实现智能化终端，通过某种方式，能够使系统之间实现无缝连接与协作，通过采用科学、合理的工作方式，以不断满足用户的通信需求。当智能化模式终端接入系统时，网络会分配与之相适应的频带，进而给出最优化的路由，从而获取最优的通信效果。

由于 4G通信技术自身的特殊性质，使 3G终端与 4G终端存在很大的差距，4G移动终端的实现，使其能够达到较高速率、宽带的基本要求。4G 移动通信技术的实现，使终端形式能够由单一化转变为多样化，物联网终端可以逐渐转变为 4G 系统终端，即联网的冰箱、热水器、眼镜、手表等等。在以后 4G 移动通信技术发展的过程中，主要有以下几个方面的特点，即交互性较强，能够将个人与网络接口有机地结合在一起，强化了网络的联通性能。此外，4G 移动通信技术的实现，能够为人们提供多样化的个性服务，并且支持视频通话，以及全球定位等功能。

2. 4G通信存在安全问题

2. 1 4G通信的接入系统与移动终端

4G是一个全IP网络，其接入系统包括2G， 3G、无线系统、蓝牙、WLAN系统、卫星系统、广播电视接入系统、有线系统等，可以实现各个通信系统间网络的互联。

智能化终端是4G系统的主要特点，4G移动终端的形式也是多样的，其交互性能更强，个人和网络接口更为方便，提供个性化服务，支持视频电话、安全保障功能，如指纹识别认证等，这也决定了4G的移动终端和3G终端有着显著的不同。4G移动终端能够适应更高的速率和宽带要求，具有物联网功能。

2. 2 4G通信技术中存在的安全问题

4G系统可以分为很多部分：包括无线核心网、IP骨干网、无线接入网以及智能移动终端等，所以，在系统运行的过程中也会面临着一些安全威胁，具体表现如下：

无线网络中存在着诸多的安全隐患，如网络实体身份认证问题，包括核心网和接入网中的实体；无线局域网中的AP和认证服务器问题无线网络链路安全问题和攻击者的窃听、篡改、插入或删除链路上的数据以及因特网网络的各类攻击问题等。

4G的移动终端与用户的交互更为密切，更为复杂，带来的威胁更为广泛。与此同时，随着计算和存储能力的不断增强，可被执行的恶意程序的数量越来越多，破坏程度也日益加大，这使得移动终端变得特别薄弱。例如，手机受到病毒的攻击、移动终端硬件平台被恶意篡改、移动终端操作系统存在诸多漏洞等。

3 4G通信采取安全措施

3.1 4G 通信安全策略

可采取的安全防护策略主要如下：

1）可协商机制：移动终端和无线网络能够自行协商安全协议和算法。

2）可配置机制：合法用户可配置移动终端的安全防护措施选项。

3）多策略机制：针对不同的应用场景提供不同的安全防护措施。例如，首次登陆网络和再次接入网络的认证可以充分利用已有的验证信息来节约成本、提高效率，切换认证也应该较普通接入认证有更高的效率。

4）混合策略机制：结合不同的安全机制，如将公钥和私钥体制相结合、生物密码和数字口令相结合。一方面，以公钥保障系统的可扩展性，进而支撑兼容性和用户的可移动性；另一方面，利用私钥的高效性来保证实时性（如切换过程），进一步确保用户的可移动性。

3.2 4G通信安全措施

根据安全威胁来源，4G 通信的安全措施重点在于移动终端和无线接入网 2 部分，对于移动终端一般可采取的安全防护措施如下：

1）防护物理硬件。提升集成度，减少可被攻击的物理接口；增加电流、电压检测电路，防止物理攻击手段；增加完整性检验、可信启动和存储保护等措施。

2）加固操作系统。采用坚强可靠的操作系统，使其支持混合式访问控制、域隔离控制和远程验证等安全策略。对于无线接入网一般可采取的安全措施如下：

1）安全接入。无线接入网通过自身安全策略或辅助安全设备提供对可信移动终端的安全接入功能。防止非可信移动终端接入无线接入网络。

2）安全传输。移动终端与无线接入网能够选择建立加密传输通道，根据业务需求，从无线接入网、用户侧均能自主设置数据传输方式。必要时，无线接入网可以采用专用网络进行物理隔离或逻辑隔离。

3）身份认证。移动终端与无线接入网建立基于高可靠性载体（如数字证书）的双向身份认证机制。

4）安全数据过滤。无线接入网可提供安全数据过滤功能。在视频、多媒体等应用領域，通过数据过滤，可以有效地防范非法数据通过抢占无线接入网资源，进而影响内部系统或核心网。

5）访问控制。无线接入网可通过物理地址过滤、端口访问控制等技术措施进行细粒度访问控制策略设置。

6）统一监控与审计。对移动终端的访问行为、无线接入设备的运行情况建立统一的监控与审计系统，可以有效地分析移动终端行为规律、记录异常操作，保证无线接入网的高效、可靠。

总之，通过分析 4G 通信技术存在的主要问题，以及完善的对策，我们可以看出，4G通信技术对人们生产生活的重要性。但是，由于受到多种因素的限制，在 4G 通信技术发展的过程中，通信安全问题已经成为阻碍 4G通信技术发展的主要因素。因此，相关管理人员应充分认识到做好通信安全的重要性，全面深入地考虑影响通信安全的因素，及时发现存在的问题，以找到解决的对策。

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