淺談安防移動通信網(wǎng)中的安全技術(shù)

丁清泉

摘要：如今的安防通信網(wǎng)絡(luò)中存在著各種不安全因素，如無線竊聽、身份假冒、篡改數(shù)據(jù)和服務(wù)后抵賴等。文章從移動通信網(wǎng)絡(luò)中的不安全因素和移動通信網(wǎng)絡(luò)中的安全技術(shù)兩個方面講述了它們的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：移動電話；通信系統(tǒng)；頻分復(fù)用模式；移動通信網(wǎng)；時分多址；第三代伙伴計(jì)劃

1安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中的不安全因素

無線電通信網(wǎng)絡(luò)中存在著各種不安全因素，如無線竊聽、身份假冒、篡改數(shù)據(jù)和服務(wù)后抵賴等等。安防移動通信網(wǎng)絡(luò)作為無線電通信網(wǎng)絡(luò)的一種類型，同樣存在著這些不安全因素。由于安防移動通信網(wǎng)絡(luò)的特殊性，它還存在著其他類型的不安全因素。下面將從移動通信網(wǎng)絡(luò)的接口、網(wǎng)絡(luò)端和移動端三個部分分析其不安全因素以及在安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中的具體表現(xiàn)形式及其危害。

1．1無線接口中的不安全因素

在安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中，移動站與固定網(wǎng)絡(luò)端之間的所有通信都是通過無線接口來傳輸?shù)模珶o線接口是開放的，作案者可通過無線接口竊聽信道而取得其中的傳輸信息，甚至可以修改、插入、刪除或重傳無線接口中的消息，達(dá)到假冒移動用戶身份以欺騙網(wǎng)絡(luò)終端的目的。根據(jù)攻擊類型的不同，又可分為非授權(quán)訪問數(shù)據(jù)、非授權(quán)訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、威脅數(shù)據(jù)完整性三種攻擊類型。

非授權(quán)訪問數(shù)據(jù)類攻擊。非授權(quán)訪問數(shù)據(jù)類攻擊的主要目的在于獲取無線接口中傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)或信令數(shù)據(jù)。其方法有以下幾種：竊聽用戶數(shù)據(jù)——獲取用戶信息內(nèi)容；竊聽信令數(shù)據(jù)——獲取網(wǎng)絡(luò)管理信息和其他有利于主動攻擊的信息；無線跟蹤——獲取移動用戶的身份和位置信息，實(shí)現(xiàn)無線跟蹤；被動傳輸流分析——猜測用戶通信內(nèi)容和目的；主動傳輸流分析——獲取訪問信息。

非授權(quán)訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類攻擊。在非授權(quán)訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類攻擊中，攻擊者通過假冒一個合法移動用戶身份來欺騙網(wǎng)絡(luò)端，獲得授權(quán)訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)并逃避付費(fèi)，由被假冒的移動用戶替攻擊者付費(fèi)。

威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊。威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊的目標(biāo)是無線接口中的用戶數(shù)據(jù)流和信令數(shù)據(jù)流，攻擊者通過修改、插入、刪除或重傳這些數(shù)據(jù)流來達(dá)到欺騙數(shù)據(jù)接收方的目的，完成某種攻擊意圖。

1．2網(wǎng)絡(luò)端的不安全因素

在安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)端的組成比較復(fù)雜。它不僅包含許多功能單元，而且不同單元之間的通信媒體也不盡相同。所以安防移動通信網(wǎng)絡(luò)端同樣存在著一些不可忽視的不安全因素，如線竊聽、身份假冒、篡改數(shù)據(jù)和服務(wù)后抵賴等。按攻擊類型的不同，可分為四類。

非授權(quán)訪問數(shù)據(jù)類攻擊。非授權(quán)訪問數(shù)據(jù)類攻擊的主要目的在于獲取網(wǎng)絡(luò)端單元之間傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)和信令數(shù)據(jù)，具體方法如下：竊聽用戶數(shù)據(jù)——獲取用戶通信內(nèi)容；竊聽信令數(shù)據(jù)——獲取安全管理數(shù)據(jù)和其他有利于主動攻擊的信息；假冒通信接收方——獲取用戶數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)和其他有利于主動攻擊的信息；被動傳輸流分析——獲取訪問信息；非法訪問系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)——獲取系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)，如合法用戶的認(rèn)證參數(shù)等。

非授權(quán)訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類攻擊。 非授權(quán)訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類攻擊的主要目的是訪問網(wǎng)絡(luò)并逃避付款，具體的表現(xiàn)形式如下：假冒合法用戶——獲取訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的授權(quán)；假冒服務(wù)網(wǎng)絡(luò)——訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù);假冒歸屬網(wǎng)絡(luò)——獲取可以假冒合法用戶身份的認(rèn)證參數(shù)；濫用用戶職權(quán)——不付費(fèi)而享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；濫用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)職權(quán)——獲取非法盈利。

威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊。安防移動通信網(wǎng)絡(luò)端的威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊不僅包括無線接口中的那些威脅數(shù)據(jù)完整性類攻擊(因?yàn)锽SS與MSC之間的通信接口也可能是無線接口)，而且還包括有線通信網(wǎng)絡(luò)，具體表現(xiàn)如下：操縱用戶數(shù)據(jù)流——獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問權(quán)或有意干擾通信；操縱信令數(shù)據(jù)流——獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問權(quán)或有意干擾通信；假冒通信參與者——獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問權(quán)或有意干擾通信；操縱可下載應(yīng)用——干擾移動終端的正常工作；操縱移動終端——干擾移動終端的正常工作；操縱網(wǎng)絡(luò)單元中存儲的數(shù)據(jù)——獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問權(quán)或有意干擾通信。

1．3服務(wù)后抵賴類攻擊

服務(wù)后抵賴類攻擊是在通信后否認(rèn)曾經(jīng)發(fā)生過此次通信，從而逃避付費(fèi)或逃避責(zé)任，具體表現(xiàn)如下：付費(fèi)抵賴——拒絕付費(fèi)；發(fā)送方否認(rèn)——不愿意為發(fā)送的消息服務(wù)承擔(dān)付費(fèi)責(zé)任；接收方抵賴——不愿意為接收的消息服務(wù)承擔(dān)付費(fèi)責(zé)任。

1．4移動端的不安全因素

安防移動通信網(wǎng)絡(luò)的移動端是由移動站組成的。移動站不僅是移動用戶訪問移動通信網(wǎng)的通信工具，它還保存著移動用戶的個人信息，如移動設(shè)備國際身份號、移動用戶國際身份號、移動用戶身份認(rèn)證密鑰等。移動設(shè)備國際身份號IMEI是代表一個唯一地移動電話，而移動用戶國際身份號和移動用戶身份認(rèn)證密鑰也對應(yīng)一個唯一的合法用戶。

由于移動電話在日常生活中容易丟失或被盜竊，由此給移動電話帶來了如下的一些不安全因素：使用盜竊或撿來的移動電話訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，不用付費(fèi)，給丟失移動電話的用戶帶來了經(jīng)濟(jì)上的損失；不法分子若讀出移動用戶的國際身份號和移動用戶身份認(rèn)證密鑰，那么就可以"克隆"許多移動電話，并從事移動電話的非法買賣，給移動電話用戶和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商帶來了經(jīng)濟(jì)上的損失；不法分子還會更改盜竊或撿來的移動電話的身份號，以此防止被登記在丟失移動電話的黑名單上等。

1．5攻擊風(fēng)險類

安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中的威脅還有無線竊聽、假冒攻擊、完整性侵犯、業(yè)務(wù)否認(rèn)和移動電話攻擊等內(nèi)容。

具體描述如下：無線竊聽——竊聽無線信道中傳送的用戶身份號、用戶數(shù)據(jù)和信令信息； 假冒攻擊——假冒移動用戶欺騙網(wǎng)絡(luò)端和假冒網(wǎng)絡(luò)端欺騙移動用戶； 完整性侵犯——更改無線通信控制信道中傳送的信令信息；業(yè)務(wù)否認(rèn)——移動用戶濫用授權(quán)、網(wǎng)絡(luò)端服務(wù)提供商偽造賬單；移動電話攻擊——偷竊移動電話、更改移動電話身份號和克隆移動電話。

2安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中的安全技術(shù)

從第一代模擬安防移動通信網(wǎng)到第二代數(shù)字安防移動通信網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明：安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中存在的各種不安全因素不僅威脅到移動用戶的隱私和經(jīng)濟(jì)利益，而且嚴(yán)重地影響安防移動通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，并損害到服務(wù)商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行商的經(jīng)濟(jì)利益。為了保護(hù)各個方面的利益，安防移動通信網(wǎng)絡(luò)必須采用相應(yīng)的安全措施，提供足夠的安全技術(shù)級別服務(wù)。

2．1認(rèn)證性安全技術(shù)業(yè)務(wù)

認(rèn)證性安全技術(shù)業(yè)務(wù)可分為3類，具體描述如下：用戶身份認(rèn)證性的目的一鑒別移動用戶身份，防止假冒用戶；網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證性的目的一鑒別網(wǎng)絡(luò)身份，防止主動攻擊者假冒網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行欺騙；信令數(shù)據(jù)的完整性檢測的目的-保護(hù)無線信道中傳送的信令信息完整性，防止被他人篡改。

2．2應(yīng)用層安全技術(shù)業(yè)務(wù)

上述兩類安全業(yè)務(wù)是在移動通信網(wǎng)絡(luò)的訪問層提供。隨著安防移動通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類別的增多和電子商貿(mào)的發(fā)展，在應(yīng)用層增設(shè)了安全技術(shù)業(yè)務(wù)，其具體描述如下：實(shí)體身份認(rèn)證——兩個應(yīng)用實(shí)體互相認(rèn)證對力的身份；數(shù)據(jù)源認(rèn)證——接收方應(yīng)用實(shí)體認(rèn)證數(shù)據(jù)確實(shí)來自于發(fā)送方；數(shù)據(jù)完整性認(rèn)證——接收方應(yīng)用實(shí)體確認(rèn)接收到的數(shù)據(jù)沒有被篡改；數(shù)據(jù)保密性——保護(hù)兩個應(yīng)用實(shí)體之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)端到端的保密性，防止流分析；數(shù)據(jù)接收證明——發(fā)送方應(yīng)用實(shí)體認(rèn)證可證明接收方確實(shí)收到了應(yīng)用數(shù)據(jù)。

2．3移動電話保護(hù)

移動電話生產(chǎn)商為每部移動電話分配一個全球唯一的國際移動設(shè)備號IMEI，每當(dāng)移動電話訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)，它必須傳IMEI給網(wǎng)絡(luò)端設(shè)備號登記處EIR；EIR檢查該IMEI是否在丟失和失竊移動電話的"黑名單"上，若在則EIR就傳一個信令將該移動電話鎖起來，此時使用者自己不能開鎖，就不能繼續(xù)使用這個移動電話，這個方法在很大程度上防止了非法用戶用撿來或偷來的移動電話濫用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)而由丟失移動電話的合法用戶付費(fèi)的情況。但是也有一些不法分子應(yīng)用高科技工具改變偷來的電話的IMEI，從而通過"黑名單"檢查。為防止修改移動電話的IMEI，移動電話生產(chǎn)商通常將IMEI設(shè)置在一個保護(hù)單元，即具有物理防撬功能的只讀存儲器。

結(jié)束語

由于無線通信網(wǎng)絡(luò)中存在的不安全因素對網(wǎng)絡(luò)月戶和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者的經(jīng)濟(jì)利益構(gòu)成了威脅，為了保護(hù)其利益，無線電通信網(wǎng)絡(luò)必須應(yīng)用上述相關(guān)技術(shù)的安全業(yè)務(wù)來消除不安全因素給網(wǎng)絡(luò)用戶帶來的威脅。隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用不僅深入到國防軍事、科研教育、醫(yī)療衛(wèi)生等國民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域，并已深入到千家萬戶的日常生活。無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越廣泛，它的安全性就越重要。本文僅從安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中的不安全因素和安防移動通信網(wǎng)絡(luò)中的安全技術(shù)兩個方面闡述了它們的特點(diǎn)和特色，供廣大讀者參考。