基于4G通信技术的无线网络安全通信阐述

石甜



基于4G通信技术的无线网络安全通信阐述

石甜

广东海格怡创科技有限公司，广东 广州 510630

社会科技的不断发展和进步，使得4G通信的无线网络服务遍布方方面面。不论是生活中的社交娱乐，还是工作中的设计沟通都离不开它。4G通信的无线网络的运行需进行大量数据的分析处理、大量的密集计算和系统参数的反复调整，是一个比较复杂的长期过程。当前我国基本上已完成智能手机普及，为4G通信技术的使用提供了庞大的客户群体。因此，作为当前我国通信交流的主要技术，4G通信技术不仅会对经济、公共安全等造成影响，还会对个人生活带来潜在的影响。通过对4G通信技术等相关概念的介绍，分析了当前4G通信的无线网络安全通信的问题，针对这些问题提出了相关的对策，期望能满足城市发展和人们不断增加的需求，促进4G移动通信技术进一步的发展。

4G通信；无线网络；安全

引言

随着4G通信技术的日益发展，人们的生活逐渐变得丰富多彩，特别是计算机通信与网络技术广泛应用在人们的生活中，人们越来越依赖应用PDA和手机等终端上网，可以说现在处于真正无线互联的新时代。与此同时，健康安全的无限网络安全通信技术也相当重要。如果不能进行有效的控制，就肯定会对未来通信技术的无线网络发展产生不良的影响。只有做好4G通信技术的无线网络通信，未来的移动通信行业才能有更好的发展。

1 4G通信技术的网络结构和特点

4G通信技术的出现，一方面对蓝牙、无线局域网等网络信号机卫星通信进行了全面性、综合性的管理；另一方面，对宽带连接技术、网络电视播放技术在原有的基础上进行了优化。目前，由于无线网络的使用用途、覆盖范围以及传输速率的不同，因此其分别分为个域网、局域网、城域网及广域网。4G通信网络可以把无线平台与不同频带的无线网络串联，生成一个统一的移动计算环境，且提供在移动环境中高速传输数据的能力。这说明4G通信体系就是一个无缝的无线网络，在确保用户对无线网络日常需求的基础上，还能连接不同区域中的无线网络，创建移动性强、数据传输速度快的无线网络通信环境，从而进一步提升人们在传输图像、声音、文字等信息的传输效率。总而言之，4G无线网络就是把无线局域网与各种室内网络和固定网络结合的一种新兴形态，并且提供了非常多样的网络系统与网络的快捷服务。

2 4G无线网络的安全研究

2.1 无线网络概述

无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，又包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。无线网络比有线网络为用户提供了更大的便携性和灵活性，能够通过选线接入点（AP）将客户端连接到网络上，摆脱电缆的困扰。无线网络接入点覆盖范围大约为400 m，取代了有线网络在实施过程中工程量大、破坏性强、网中的各节点移动性不强等问题。如今城市大部分公共区域都覆盖有无线网络，但是无线网络面临的威胁越来越多，从庞大的使用人群到复杂的使用环境，都预示着无限网络安全态势的严峻性。

现如今，人们的生活已极度依赖于网络，特别是随着无线网络的普及，网络已对人们的生活产生了巨大的影响。无线网络的安全问题成为困扰人们的重要因素。利用先进的网络技术对无线网络的安全进行有效的防护，保证人们访问网络数据的安全性十分重要。只有无线网络的安全得到保障，才能给人们的生活带来真正的便利。

2.2 无线网络的安全

无线网络具有便于安装、实惠经济的特点，这对于实现4G通信技术的全面覆盖具有重要意义。但是在实际的使用过程中还是伴随着一些问题，给广大的用户带来了不良影响。比如无线网络由于其自身的开放性特点，容易被盗用或者受到一些主动的干扰，因此影响用户的使用体验以及网络安全威胁。除此之外，无限网络的体积不大，电池容量等各方面的使用年限不长，严重影响使用效果。由于移动终端的移动性使无线网络安全管理的难度加大，因此在进行安全方案设计时，需要对本地访问和漫游等情况给予综合考虑。

无线网络安全机制需要考虑以下几点。

（1）在交换通信数据前，使用双方要进行身份认证。

（2）在通信过程中通过安全信道和加密技术保证数据传输私密性。

（3）在通信过程中通过加密技术、摘要技术及数字管理技术保证数据传输的完整性。

（4）借助数字签名技术确保数据传输的防抵赖性。

2.3 4G无线网络安全接入技术的特点

2.3.1 用户身份保护

用户身份保护主要包括用户位置隐私、用户身份隐私和不可跟踪性，主要是确保无线链路通信过程中攻击者无法对用户的IMSI及相关信息进行窃取，无法推断同一用户是否选择了不同服务。在使用4G无线网络过程中，一般可以借助临时身份标识来满足用户需求，而临时身份可以通过AN进行分配和及时更换[1]。

2.3.2 实体认证

实体认证主要是为了更好地进行无线网络安全管理，提高用户无线网络使用的安全性。主要通过两种方式是进行认证：网络认证以及用户认证。网络认证一般通过服务网络对用户的真实身份信息进行认证，这个过程通常需要用户HE授权。然而，在移动通信过程中实体认证只有本地认证机制和认证密钥协商机制共同进行才能最终完成。用户的HE则是可以根据需求有针对性地向AN发送认证向量，或者在使用之前ANTFU通过密钥协商创建认证过程[2]。

2.3.3 机密性

机密性主要包括密钥协商和加密算法的机密性及信令数据和用户信息的机密性，其一般需要借助ME和SN才能够实现算法和密钥的安全传输。

2.3.4 完整性

完整性主要包括密钥协商和加密算法的完整性，同时囊括了信令数据和用户信息的完整性，从而确保接受方（SN或ME）能够对信令数据进行验证，以确保其是否来自实体，且在对其进行发送时不会被修改。

2.3.5 移动设备认证

该安全认证技术在紧急呼叫时无法得到有效应用，并且移动设备标识号（IMEI）在SN被认证之后只能发送出去，否则需要把所有数据存储在终端设备罩中，从而确保信息的安全性[3]。

3 4G通信技术无线网络所面临的主要安全性问题

3.1 网络实体认证过程中暴露的安全问题

4G网络作为一种新兴的已经完成广泛应用的移动通信技术，目前可以将各种各样的固定系统和各种各样的无线平台以及频带的无线网络联结起来推陈出新进行加工，并努力营造出一个相对隔绝的、统一的移动计算环境。在4G网络技术的各种应用中，网络的实体认证被认作是当下的广泛应用之一。一方面实体认证不断发展；另一方面不法分子也掌控了更多的可乘之机，呕心沥血研究当下实体认证漏洞，找到漏洞后进行破坏攻击，盗取信息，给4G网络安全带来致命冲击。网络实体主要包括接入网与核心网的实体认证两个领域的专攻方向，其面临的威胁可以主要划分为：网络攻击者假冒合法用户进行网络认证，在取得了网络认证后，也就得到了广泛的不知情者的信任，之后采取进一步的攻击的非法行为。除上述情况以外，由于无线网络接入信道的数量和质量以及带宽情况受到约束，网络认证安全保障每况愈下，因此目前网络实体认证安全问题越来越多，当下务必采取合理手段进行控制[4]。

3.2 4G移动终端相关安全性问题

移动终端正随着科学进步而不断发展着，4G时代更是引领了移动终端的未来。然而目前移动终端依然面临一些安全挑战，例如移动终端身份识别码被不法分子非法篡改等，终端操作系统一旦被不法分子破坏修改，部分用户正常的网络使用可能受到打击影响，严重时甚至产生不可估量的后果。移动终端内可能包含了大量使用者的个人隐私。如果移动终端被恶毒之人攻占，那么造成的后果可能是极大的。除了隐私上的安全问题之外，病毒和恶意代码也会造成极大的破害，病毒也许会将用户隐私信息传输给其他设备或个人。无论哪一种无线网络都曾面临移动终端遭到破坏而带来的很棘手的问题和挑战，甚至近年来移动终端被盗用的情况很是普遍。不仅给使用户造成了经济上的损失，而且用户的隐私也被人非法窃取。4G无线网络要想取得足够地位，移动终端这一层次上的保障极其必要[2]。

3.3 无线局域网中的AP和认证服务器问题

4G无线网络运营过程中，网民使用的无线网卡，与距离无线AP或者无线路由器的长度过大时，极有可能超出网络覆盖边缘极值，反馈过去的无线网络信号较小，导致用户的4G应用设备，包括手机、平板电脑、计算机等与无线网络相结合的一切设备，出现卡死现象，造成财产损失。4G网络属于无线AP，有时细节之处的不注意可能导致设备根本无法连接无线网络，在设备出现网络故障、卡机等状况时，病毒以及网络黑客又占有了可乘之机，很可能借此机会攻击使用者的无线网络，盗取有关信息和资料，甚至造成财产安全以及隐私泄露[4]。

4 4G通信的无线网络安全通信对策

4.1 对移动终端进行防护

移动终端的防护工作应从硬件的防护工作入手，优化4G移动终端硬件，保证运行过程的安全、可靠。首先，加固4G网络操作系统，使其具备远程控制、验证等功能，为移动终端提供保护。其次，提升物理硬件的集成度，减少物理攻击的接口数量，降低被攻击的概率。通过这些防护手段提升移动终端的安全性[5]。

4.2 构建4G通信安全模型

4G通信安全模型的构建有利于保证4G无线通信网络正常运行，有利于4G通信安全管理，并且减少各类资源的浪费以及对无线网络的制约。全面掌握系统安全效率、兼容性和可扩展性等方面的因素是十分必要的。与此同时，重视对温度、电流与电压检查的测试工作，进行有效的物理预防。应根据自身的需求来进行，然后通过建立可协商机制来为无线网络和移动终端提供自行协商安全协议，保证网络连接的顺利进行。只有通过针对不同场景选择网络通信使用状况，完成对终端的安全防护选项的配置，才能构建科学合理的4G通信系统的安全结构的模型，提升工作的便利性与有效性[3]。

4.3 科学应用效能方式

4G无线通信网络接入过程中，需要科学应用效能方式。可以通过设置相应辅助安全设备，阻止不安全移动终端的接入，保障网络通信的安全。在无线接入网和移动终端之间建立双向身份认证机制，利用数字认证完成移动终端的安全接入。简化安全协议相关信息，保证可以提升工作便利性与有效性。加强对视频和多媒体等方面数据的安全过滤，减少黑客的攻击和非法数据的接入，更好地保护内部系统和核心网络[3]。

4.4 操作系统加固防护

在人们不断应用与新的需求的过程中，4G无线网络也在不断的发展。因此人们在使用4G网络时，一定要不断检查更新，设立防火墙等保障应用。目前市面上维护4G无线网络安全的应用也有很多，人们应有意识地通过一些应用或者一些操作系统层次的保护对4G网络安全进行一定程度的保障[3]。这是必要的，也是根本的。操作系统的加固可以寻求相关技术人员的帮助，确保合理性和实用性。总之，操作系统层面上的防护是重中之重，人们绝不可忽略操作系统这一看似简单的层面的保护。

5 结束语

综上可知，移动通信设备和计算机是应用4G网络最广泛、最频繁的终端设备。随着4G用户的快速增长，越来越离不开网络安全的支持，特别是在我国已建成全球规模最大的信息通信网络的基础上，做好4G通信的无线网络安全通信的防护工作，对于我国4G网络建设发展有着重要意义，能够进一步加快4G网络覆盖全国所有城市和主要乡镇的步伐。

[1]申登峰. 基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J]. 数字通信世界，2017（12）：84.

[2]靳伟. 4G通信技术构架下的无线网络安全通信思路探索[J]. 数字通信世界，2017（12）：44.

[3]刘文波. 基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J]. 山东工业技术，2017（23）：115.

[4]吴挺智，刘广远. 4G通信技术无线网络安全防护分析[J]. 中国新通信，2018，20（1）：34.

[5]刘志红. 基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J]. 数字通信世界，2018（2）：80-81.

Analysis of Wireless Network Security Communication for4G Communication

Shi Tian

Guangdong Haige Icreate Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510630

With the continuous development and progress of social science and technology, the wireless network service of 4G communication has been spread all over the world. Whether it’s social entertainment in life, or communication in design at work, it is inseparable from it. The operation of wireless network in 4G communication requires a large number of data analysis and processing, a large number of intensive calculations and repeated adjustment of the system parameters, which is a more complex and long-term process. In particular, our country has basically completed the popularity of smart phones, which provides a huge customer base for the use of 4G communication technology. Therefore, as the main technology of communication in China, 4G communication technology will not only affect the economy and public security, but also bring convenience and potential impact on our personal life. By introducing the concepts of 4G communication technology and other related concepts, the paper analyzes the problems of wireless network security communication in the current 4G communication, and puts forward some relevant countermeasures in view of these problems, hoping to meet the development of the city and the increasing demand of people and promote the development of 4G mobile communication technology.

4G communication; wireless network; network security

TN929.53；TN918

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