4G移動通信系統(tǒng)中協(xié)作通信安全缺陷分析

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在進入信息時代后，信息技術(shù)發(fā)展越來越快，這促進了移動通信行業(yè)的發(fā)展。移動通訊行業(yè)有著較廣的用戶群，是一種常用的通信方式，在引進4g移動通信系統(tǒng)后，增加了通信的業(yè)務(wù)，也提高了數(shù)據(jù)寬帶傳送的速度。4G系統(tǒng)包含了3G系統(tǒng)所有的業(yè)務(wù)，彌補了3G系統(tǒng)存在的缺陷與漏洞。4G移動通信系統(tǒng)在發(fā)展的過程中，還應(yīng)用了協(xié)作通信這一技術(shù)，利用協(xié)作分集的方式可以加強移動終端的協(xié)作，但是也增加了安全隱患，移動通訊行業(yè)必須制定有效的安全管理機制，這樣才能促進4G移動通信系統(tǒng)更好的運行。

14G通信系統(tǒng)采用的安全機制

移動通信行業(yè)在引進4G通信系統(tǒng)后，需要在系統(tǒng)接口位置建立安全機制，這可以保證通信系統(tǒng)與LTE系統(tǒng)更好的兼容。安全機制包括身份保密機制、秘鑰協(xié)商機制等，這種安全機制可以保證常規(guī)移動通信系統(tǒng)運行的安全性，可以保證用戶的身份不被泄漏，還可以避免用戶的身份不被頂替。

1.1身份的保密機制。

在移動通信行業(yè)，有著較大用戶量，其收集用戶的身份信息，這屬于用戶的個人隱私，移動公司具有替用戶保密的責任，要建立有效的安全機制，保證用戶的身份不被泄漏。用戶的身份也是其使用網(wǎng)絡(luò)的主要憑證，如果泄漏，可能會對用戶造成較大的經(jīng)濟損失。移動公司需要保護用戶的各項隱私信息，在與用戶簽訂的協(xié)議中，也有身份信息安全保障的條約。移動公司在引進4G通信網(wǎng)絡(luò)后，采用了唯一確認識別用戶臨時身份的方式，這種身份具有唯一性與臨時性的特點，是系統(tǒng)按照一定原則向用戶分配的身份證，其只有在規(guī)定的范圍內(nèi)才能使用。在使用臨時身份證后，可以在網(wǎng)絡(luò)空中的接口上進行數(shù)據(jù)的傳輸。

1.2密鑰的協(xié)商機制與雙向鑒權(quán)機制。

在4G移動通信系統(tǒng)接口的安全機制中，還有著密鑰協(xié)商機制，其與身份認證是4G通信系統(tǒng)中比較重要的用戶身份認證方式。雙向鑒權(quán)機制是從3G通信系統(tǒng)一直延續(xù)至今的認證方式，將其應(yīng)用在4G移動通信系統(tǒng)后，對相關(guān)技術(shù)進行了改進與優(yōu)化，在應(yīng)用鑒定技術(shù)后，可以保證用戶身份認證的可靠性。這兩種機制可以避免系統(tǒng)受到黑客的攻擊，密鑰協(xié)商機制可以在通信的過程中進行加密，在通信雙方進行選擇時進行加密，這有效的保護了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性。在4G通信系統(tǒng)中應(yīng)用密鑰協(xié)商機制以及雙向鑒權(quán)機制，可以完成對系統(tǒng)的升級，其加強對用戶身份的認證，可以有效保護了用戶信息的安全性。

1.3采用信令完整性的保護機制。

心靈完整性的保護機制在3G通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，其可以避免信息在傳遞的過程中，被黑客纂改或者刪除，在空中接口傳遞信息時，存在較大的安全隱患，在采用信令完整性保護機制后，有效降低了信息被纂改的概率。該項機制能夠更好的保證其數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，使其特定的?nèi)容有了一個更加完整的保護法。除此之外，通過該項機制，即使某些信息被惡意篡改也能夠及時的恢復信息的完整性。但是，需要注意的一點是該項保護機制只是對控制面進行全面的保護，而對于用戶面的數(shù)據(jù)并不提供保護。

1.4對數(shù)據(jù)與信令進行加密機制。

在當前的4G通信系統(tǒng)中，會有很多的內(nèi)容會涉及到用戶的某些隱私，因此，在進行信息的傳遞時不適合通過明文的方式進行傳遞。為此，技術(shù)人員設(shè)計了對數(shù)據(jù)與信令的加密算法。但是需要注意的是，該項加密的算法并不是一個必選項，而是一個可選項。該項加密機制具體的實現(xiàn)方法和完整性的保護幾乎都是一樣的。

24G移動通信系統(tǒng)存在的安全缺陷以及攻擊方式

4G移動通信系統(tǒng)和之前的移動通信系統(tǒng)相比較，最大的不同之處在于它引入了一個新的移動終端之間的協(xié)作與傳遞，也就是改變了移動通信系統(tǒng)過去的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該種全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也帶了來新的安全缺陷，隨之也產(chǎn)生了新型網(wǎng)絡(luò)的攻擊方式。盡管當前已經(jīng)有部分的移動系統(tǒng)開始引入了新的協(xié)作通信技術(shù)，但是到目前為止，仍然沒有真正的形成一個高效的安全機制約束其通信的結(jié)點。筆者對其引入新的通信協(xié)作的缺陷進行了詳細的探究與分析。

2.1存在的安全缺陷。

在過去的移動通信系統(tǒng)中，UE之間是沒有任何的數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)絡(luò)采用的是層次化的結(jié)構(gòu)，但是具有較穩(wěn)定較強的拓撲結(jié)構(gòu)。與此同時，過去的無線通信已經(jīng)能夠充分的利用網(wǎng)絡(luò)的信息與資源，采用加密、訪問的控制，權(quán)限管理以及認證等等的方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全。而在當前4G的網(wǎng)絡(luò)移動通信系統(tǒng)中，由于其UE或者是中繼的結(jié)點彼此之間存在一定的協(xié)作關(guān)系，這就導致網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變化，造成信息路徑產(chǎn)生了不確定性。過去的防火墻等等安全保護的機制已經(jīng)不再適應(yīng)新的移動通信結(jié)構(gòu)，隨之也就產(chǎn)生了新的攻擊方式。

2.2攻擊方式。

針對新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，攻擊方式主要有以下幾種。首先是傾聽，因為4G移動通信系統(tǒng)選用的是無線信號來作為其傳輸?shù)拿浇?，因此所有的信息都是在空中進行傳播，攻擊者很容易獲得信息。其次是干擾，只要攻擊者能夠檢測出其網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點，就可以發(fā)送連續(xù)的干擾信號。另外假冒，由于新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用的路由協(xié)議是不通過發(fā)送報文的方式進行認證的，因此攻擊者完全可以以用戶的身份加入網(wǎng)絡(luò)發(fā)送某些信息。除此之外，還包括偽造、資源消耗、重放以及位置信息的泄露，這幾項攻擊方式都是基于新的通信網(wǎng)結(jié)點之間存在協(xié)作關(guān)系而造成的。

3結(jié)束語

綜上所述，我國4G移動通信系統(tǒng)在運行時，協(xié)作通信存在較大的安全缺陷，這對客戶的信息安全造成了威脅，容易造成用戶隱私信息的泄漏。為了促進4G移動通信系統(tǒng)更好的運行與發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員需要針對協(xié)作通信中存在的問題，制定出有效的改善措施。要結(jié)合協(xié)作通信的特點，還要了解協(xié)作通信存在的缺陷問題，要加強對用戶身份的認證，在采用安全機制后，利用身份保密機制以及密鑰協(xié)商機制，可以更加準確的對用戶的身份進行確認，可以保證系統(tǒng)運行環(huán)境的安全性。協(xié)作通信的安全問題是4G移動通信系統(tǒng)研究的重點內(nèi)容，只有保證協(xié)作通信的安全性，才能避免系統(tǒng)受到黑客的攻擊，從而保證用戶信息的安全性。

作者：劉健 叢俊穎 單位：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司七臺河分公司