无线通信网络安全与防范探究

李雨樵

（天津理工大学，天津 300380）

1 无线通信网络的特点

无线通信技术主要利用电磁波来实现信息的传输，如利用无线射频识别技术能够实现唯一标签ID的捕捉，超宽带（Ultra Wideband，UWB）无线接入技术利用超短周期脉冲调制技术，损耗更低，传输保密性、传输效率以及抗干扰能力更强[1]。射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）能够克服恶劣环境，提升无线通信的便捷性和效率性。WiFi无线通信技术可以实现多种无线设备的有效连接，提高无线通信处理效率，为用户获得良好的无线连接体验。总体来说，无线通信网络特点体现在两方面。第一，组网的灵活性。无线通信网络可以实现与无线网络设备展开连接，也可以与有线网络实现全覆盖，最为重要的是无线通信网络摈弃传统网络布线对时间和空间的要求，可以克服因线缆架设限制带来的不便，利用无线组网来满足通信需要。第二，便捷性更强。无线通信网络在信息传输质量与效率上虽然与有线网络还存在一定差距，但随着无线技术的不断创新，其速率也逐渐达到有线网络传输速率，特别是在空间领域的有效延伸，如WLAN、蓝牙、4G/5G以及集群等组网方式的应用提升了其应用价值和效益。

2 制约无线通信网络的主要安全因素

在无线通信网络系统中，造成网络安全的因素具有多样性。下面从保障网络安全和构建稳定可靠无线通信网络环境方面出发，总结影响无线通信网络的主要因素。

2.1 与硬件相关的因素

对于无线通信网络系统，硬件平台是支撑无线网络传输的基本条件。在造成网络安全隐患上，硬件方面的影响占据重要地位。无线通信网络硬件的开发、升级以及重构，可能带来硬件系统性安全问题。一些无线网络硬件在运行中，其指令系统、负载、传输稳定性以及无线网络协议等方面可能会存在冲突，一旦出现硬件冲突必然影响无线网络传输质量，甚至造成网络堵塞或瘫痪。对于蓝牙传输，蓝牙设备自身受传输距离的影响，当设备较多、设备间数据量传输增大时，整体网络负载能力将面临巨大考验。如果长时间处于过载状态，可能诱发无线网络瘫痪。针对公共领域无线网络系统，其设备本身具有公共性和开放性，一些不法分子可能会通过无线网络设备截取他人个人信息，造成他人信息泄露。硬件是构成无线通信的基础设施，自身也存在安全隐患，其中功率过大、防水不良、系统管理模式混乱以及使用年限过久等问题，都会造成无线网络系统出现故障，从而引发安全问题。例如，一些无线网络基站，因电压不稳定可能会出现电源故障而影响系统稳定性，因设备过热可能引发负载故障，因缺乏定期日常维护可能引发网络通信故障。

2.2 与频率干扰相关的因素

从无线网络系统运行原理来看，电磁波是无线传输的重要媒介，按照不同频率工作，而无线网络通信系统有其相应的频率及工作模式。当两组无线信号频率相近或相同时，设备在信号传输时会出现同频干扰。例如，较为常见的无线射频路由器频段为2.4 GHz和5.0 GHz。如果存在两个同一频率射频信号，其同频信道就会发生干扰，从而影响信息的接收状态和接收质量，严重时甚至无法确保无线设备正常运行，导致瘫痪。

2.3 与系统设置环境有关的因素

对于无线网络通信系统，网络软件和硬件的共同配合需要通过软件程序或指令来完成。为了提升无线网络系统管理效能，通过程序优化等方式来改善网络传输环境，如对网络设备驱动程序打补丁或修改指令集[2]。一些网络硬件设备因补丁更新不及时，可能引发信息传输不对称问题，导致一些无线网络设备无法正常工作。一些不法分子可能会利用无线设备自身的漏洞展开网络入侵或破坏，深入到网络系统中修改网络用户管理权限，盗取相关用户的信息，以获取其他用户的银行账户信息、支付密码以及个人通信录等，给他人财产带来重大损失。

3 无线通信网络系统常见安全问题

在无线通信网络系统运行中，安全问题具有多样性。为确保网络的安全稳定良好运行，就其安全问题及表现进行如下归纳。

3.1 网络信息被盗取、篡改

在无线通信网络运行管理中，一些不法分子和网络黑客等通过非法手段登录无线网络系统，对网络用户信息进行盗取和篡改，甚至截取正常网络用户有价值的信息并进行修改。这些盗取和篡改网络信息的行为多通过获得信息接收权来达成一定目的，或者破坏信息发送者与接收者的正常连接，破坏无线网络系统稳定性。最常见的信息篡改问题会让合法用户无法正常连接无线网络，导致数据错误。一些非法入侵无线网络设备也会盗取无线信道中的重要数据信息。尽管无线传输受到距离限制，但一些非法分子通过高增益天线来获取他人的网络数据，从而严重影响网络隐私性和安全性。

3.2 无线通信网络系统被病毒攻击瘫痪

在无线通信网络系统中，安全性是其基本条件。但随着病毒的传播与攻击，一些网络病毒会注入无线通信系统中，破坏无线网络的稳定性，引发各类破坏活动[3]。一些无线网络系统软件因存在缺陷或漏洞，遭遇其他非法分子的入侵，进而给网络通信软件带来安全威胁。现有无线通信系统中的协议标准多为IEEE 802.11b，但考虑到无线网络的多样性，一些网络设备及系统存在差异性，导致一些无线网络协议兼容性问题。如一些TCP/IP网络服务，因代码量受限可能带来通信负载，给网络运行带来破坏影响。

3.3 虚假消息及垃圾信息带来网络拥堵

在无线网络通信系统中，合法的网络用户可以连接无线网，展开网络信息交互。但一些网络用户通过发送一些不实消息实施网络诈骗，牟取利益。一些网络用户通过发送大量垃圾信息带来网络拥堵，影响网络正常运行。无线网络具有开放性，一些非法网络访问在没有正常许可下连接路由器和交换机，发送垃圾信息，占用网络资源，给正常用户访问网络带来干扰，降低无线网络服务质量[4]。在一些金融网络系统中，一些恶意攻击行为对带宽造成更多的消耗，从而导致网络连接出现故障，给用户带来经济损失。

3.4 信号控制器遭遇侵入

从网络运行环境来看，信号在无线网络中传输时需要进行严格的监控，避免非法用户窃取信号控制权。一些网络窃听行为利用无线设备或终端对无线网络进行监听，实现对无线通信信息的截获。一些无线网络因网络安全协议不完善、未升级，或者安全设置不当，导致非法用户入侵窃听，控制网络信息转发机制，往往会侵害合法用户的隐私和财产等。

4 应对无线通信网络安全的防范措施

安全与稳定是无线通信网络良好运行的基本条件。针对无线通信网络安全威胁及问题，在防范措施上主要从以下几个方面来完善[5]。

4.1 对无线网络进行安全评估，确保网络安全稳定与可靠

无线通信系统的安全管理要切实做好安全评估工作，全面了解无线通信系统状况，制定针对性的安全防控保障体系。无线通信系统在安全评估上要评估现有的网络用户和潜在用户，包括无线网络信息来源和网络信息准确性评估等，引入专家评估、模糊评估以及事故树评估等方式，切实查找可能存在的安全漏洞，对其影响因素进行溯源，提出针对性的解决机制。无线通信网络要做好网络安全管理，特别是加强网络技术人员的安全意识教育，重视无线网络安全，做好网络安全防范，减少可能存在的网络安全威胁。定期对无线网络系统进行杀毒，升级相关杀毒软件，了解不同网络病毒，透析其传播方法和危害，对可能存在病毒感染的网络要迅速做出安全预警和防控，最大化减少网络安全隐患，降低网络危害。无线通信网络安全涉及的行业领域广泛，各相关单位要加强网络安全技术学习，组织网络安全人员学习网络信息管理方法，学习网络数据加密技术，引入网络防火墙，开展网络漏洞扫描，提高无线网络可靠性[6]。

4.2 引入网络身份认证系统，防范非法用户入侵

在无线网络系统管理中，要全面引入身份认证技术，通过对所用入网用户进行身份验证与确认来确保网络用户使用的安全性，避免不法分子入侵网络，杜绝非法登录网络，破坏网络信息安全。在无线网络通信中，因网络平台的开放性，更易受到非法用户的攻击，因此应利用身份认证技术对每个用户传播和接收的信息进行安全性监测，确认其真实性和合法性。辨识用户访问，防范不法分子截取或篡改网络信息，引入现代密钥技术，通过搭建无线网络安全保障机制检验用户身份，证明其为合法用户。身份认证技术基于密码和口令，安全性和保密性更强。要做到身份认证策略的灵活设置，确保无线网络处于良性运行状态，注重数据认证，主要对服务器端所传送的数据信息与接收端设备信息进行一致性认证。如一些财务软件和股票软件在进行无线通信时，利用动态口令与密码进行认证，来保护合法用户与无线网络设备之间的安全通信[7]。

4.3 注重加密算法的创新应用，确保信息安全

网络加密技术作为无线通信安全管理的重要手段，利用加密算法可以对网络明文信息进行数据加密，在接收端利用特殊的算法完成加密信息的解密，从而确保数据安全性。针对不同的加密算法，着重分为3类。第一类为链路加密，即在数据链路层对链路层数据进行加密。该方法主要是基于物理层数据，按照相应的算法进行加密，达到链路级安全传输要求。链路层加密。数据信息在不同节点传输，最终在接收端利用链路解密技术完成对相关数据信息的解密。整个加密和解密过程，不需要用户参与，均由网络自主完成，快捷高效，提高了无线网络安全性。第二类为节点加密，特点是强化链路加密，防范链路信息被解密。在节点处，通过重新加密来避免链路加密的局限性，增强网络信息可靠性。第三类为端端加密。根据协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）协议数据单元传输要求对源点数据进行加密，在接收端进行解密，不受网络节点的影响。端端加密可以借助于发送假的PDU来增加网络数据保护等级，如苹果公司在对用户个人信息保护时，引入端端加密技术很好地保护用户隐私[8-11]。

5 结 论

随着无线通信技术的快速运用，无线通信网络的安全管理要从技术创新上提高其安全性、稳定性以及可靠性。考虑到影响无线通信网络安全的因素较多，在制定安全防范体系时，要做到多种安全策略的综合运用，积极做好网络通信安全技术保障，优化无线网络安全协议。政府也要积极颁发相关政策法令，严惩各类网络安全犯罪活动，打击网络黑客和非法入侵行为，为推进无线通信产业的健康、安全以及稳定发展营造良好的外部环境。