4G移动网络安全问题分析
前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了4G移动网络安全问题分析范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。
摘要：4g移动网络虽然比传统的网络有了很大的进步，但其作为网络的本质并没有改变，安全风险仍然不容忽视。文章对4G移动通信无线网络的安全问题进行了深入的分析，并根据当前存在的主要问题，提出了一些有建设性的安全防护策略。
关键词：4G；移动通信；无线网络；安全防护
14G移动通信无线网络概述
4G移动通信无线网络的问世，是对传统网络的一种颠覆性革命。作为一种全IP的多网络集合体，4G移动通信无线网络使传统的各种相互的独立的无线系统实现了高效互联，例如传统的第二代、第三代移动通信无线网络、广域网、通信卫星系统等等，均在4G移动通信无线网络的支持下得到了不同程度的优化。4G网络具有移动性强、灵活性好、扩展性强、兼容性高等特点，使所有用户都可以随时随地接入，很容易实现全面覆盖。4G网络对世界的最大改变在于其实现了各种有线、无线蜂窝网络、广播电视网络、卫星网络等系统的无疑对接，使语音、图像等数据的传输更加高效[2]。
从目前的技术来看，4G移动通信无线网络的组成部分包括无线接入网、无线核心网、智能移动终端和IP主干网等等，尽管其综合性能有了质的飞跃，但从基本模块构成来看，它仍然无法避免传统网络的安全问题，在数据传输过程中受到安全威胁的可能性还是很大的。我国4G移动通信无线网络的安全漏洞主要源于信息编码技术和传输技术的相对落后。移动终端在通信过程中涉及到两个基站的数据传输与变换，其中就很容易出现临时性的信号丢失，虽然不影响一般场合的应用，但从本质上看确实属于严重的安全漏洞，不但影响了数据传输的高效和流畅性，更是为黑客的入侵提供了有利的条件，这是下一代移动无线网络所需要解决的问题[3]。另一方面，由于移动网络系统容易的限制，移动终端在高峰时段的使用往往会陷入卡机的困境，为了解决这个问题，一般运营商会通过缩小基站覆盖半径的方面来进行优化。对于某些微型终端甚至无法直接入网，必须通过微型基站才能接入无线网络，其互通性能仍然不能很好好满足使用要求。在这样的技术背景下，无疑为无线网络的安全传输埋下了巨大的隐患。
34G无线网络安全防护策略
3.1建立并完善安全体系机制
4G无线网络结构复杂，涉及面广，影响因素众多，安全风险自然也会相应提高，为了保证数据传输的安全可靠，做好相应的安全防护措施是非常有必要的。对4G无线网络进行安全防护的手段有很多，从软件的角度上看，通过建立多策略机制、可配置机制、可协商机制以及混合策略机制等是比较有效的解决方案，多策略机制是比较常用的一种安全策略，针对不同的应用场合，该机制都有较强的适应能力，比如说，当用户首次接入无线网络，或者离网后再次接入，都需要重新进行身份验证，通过严格审核后方能接入；可配置机制则为网内特定用户提供了丰富的安全配置选项，用户可以根据实际需求对无线网络的安全性能进行配置，灵活性更高；可协商机制为终端与无线网络之间的传输提供了更加灵活的方式，通信双方可以自定义安全验证程序和协议，通过协商的方式达到最优的安全状态；为了充分利用各种机制的优点，可以将其结合起来使用，从而形成了混合策略机制，这种机制虽然复杂程度较高，成本也未必可行，但从安全的角度上看仍然是一种发展趋势。
3.2强化无线接入网的安全验证
理论和实践证明，通过数据加密实现4G移动通信无线网络的安全传输是一种高效可行的方法[4]，根据不同的业务需求，可以在无线接入网和移动终端之间加入一个优于传统技术的加密环节，数据在中间传输环节是对外不可见的，大大提高了安全传输的保密性。充分采用先进的辅助安全设备，进一步加强数据加密技术的应用，在入网验证上多下功夫，防止未经验证或不受信任的终端随意接入。在安全验证方面，数据监控是十分有必要的，在网内传统的所有数据都应通过一个数据过滤器，对所有信息进行筛选与监视，一旦发现敏感问题或终端异常行为，立即采取措施，保证网内所有数据都在安全可控的范围内。身份安全验证可采用双向认证，只有双方都通过了相互的验证才能建立通信。
3.3优化无线网络传输安全协议
4G移动通信无线网络采用的安全协议通常是以各种复杂的加密算法为基础的，通过安全协议进行数据传输，可以在处理数据的同时对数据进行加密，是实现4G移动通信无线网络的安全密钥分配、用户身份认证、在线电子交易等安全操作的重要手段。国内经典的安全协议包括密钥交换、认证、、认证密钥交换、多方计算、电子商务等类型的安全协议，这些协议的采用对于建立密钥会话、防止信息篡改、密钥分配、匿名交易等安全机制有着重要作用。在原有安全协议的基础上，必须不断优化算法，更新升级协议，防止在长期使用中遭到黑客破解。
3.4加强网络物理硬件的防护
在4G移动通信无线网络系统中，硬件系统的防护主要包括两个方面。首先是移动终端设备的防护，这与无线网络操作系统的安全性有很大关系，应通过对操作系统进行多重防护，实现访问混合控制、远程验证等无线通信功能的安全应用。物理接口如果长期暴露在网络环境下，也会大大提高被入侵的机率，这个问题可以通过提高系统集成度来避免，进一步增加入侵的难度。另一方面是在硬件系统中增加电压和电流检测环节，对存储器和启动控制等功能必须进行特殊保护，必要时进行双重检验，以提高对物理攻击的防御能力。
3.5建立重新接入的二次认证机制
在当前的4G移动通信无线网络系统中，为了进一步提高信息安全性，在某些场合下可能需要用户多次输入认证信息，这虽然在一定程度保证了数据的安全性，但反复验证也避免会给客户带来不必要的麻烦，同时也会使系统性能下降，增加网络负担，在特殊情况下，如果大量客户在同一时间进行反复认证，甚至会造成系统的崩溃，不利于用户体验的提升。为了在保障安全的前提下应用二次认证机制，本文认为可以从接入算法中进行优化设计，假如ME成功经过首次验证，在用户请求接入同一移动网络时，可直接采用临时存储的TIDME，而无需再次访问TDME，在ME和AN的二次交互过程中可以通过最新密钥达到认证目的，大大减少了利用二次验证漏洞进行非法接入的可能性。
4结束语
在科技的带动下，4G无线网络技术日趋成熟，其安全性能得到了很大的提升，但相应地，黑客攻击技术也在不断地发展，因此对于4G无线网络的安全防护问题是一个永远止境的课题，应该当作一项长期任务来抓。本文提出了要通过建立并完善安全体系机制、强化无线接入网的安全验证、优化无线网络传输安全协议、加强网络物理硬件的防护、建立重新接入的二次认证机制等措施来强化4G移动通信无线网络安全，具有十分重要的现实意义。不难预计，在未来的几十年内，随着三大运营商及各大通信企业对相关研究的不断深入，4G移动通信无线网络安全防护技术将会有长足的进步。
参考文献：
[1]麻晓春.基于4G通信技术的网络安全问题及对策初探[J].网络安全技术与应用,2018(03):71+84.
[2]冯登国,徐静,兰晓.5G移动通信网络安全研究[J/OL].软件学报,2018,29(6):1813-1825.
[3]施亚齐.4G无线网络通信技术中的安全问题研究[J].信息系统工程,2018(01):75.
[4]陈令,时玉彬.获取4G用户身份信息的设计与实现[J].信息技术,2018(04):103-106+114
作者：张犇 单位：中国联合网络通信有限公司天津市分公司