4G移動通信系統的安全機制

唐愛軍，曾憲云

1.中國聯合網絡通信有限公司鄂倫春自治旗分公司，內蒙古鄂倫春 165450 2.中國聯合網絡通信有限公司滿洲里分公司，內蒙古呼倫貝爾 021400

第四代移動通信系統標準指的是第四代移動通信技術，外語縮寫4G。4G 是集3G 與WLAN 于一體，有著不可比擬的優越性。伴隨著4G 的應用，人們一邊憧憬著移動4G 時代不可思議的“快”，一邊關心移動4G 網絡是否會更安全、更可靠。安全性是人們對移動通信的一個基本要求。隨著社會的發展，安全性也越來越重要。簡單地說，安全機制首先是保證合法用戶得到合法安全的服務，其次是防止非法用戶或合法用戶越權使用和破壞網絡資源。本文為此具體探討了4G 移動通信系統的安全機制，現報告如下。

1 我國4G 移動通信系統的發展歷程

1.1 1G 技術

1G 技術就是模擬蜂窩網絡，第一代移動通信技術使用了多重蜂窩基站，允許用戶在通話期間自由移動并在相鄰基站之間無縫傳輸通話。比如在20 世紀90 年代初期，售價高達兩三萬元的“大哥大”手機只有一項移動通話功能，這就是1G時代。

1.2 2G 技術

2G 技術就是數字網絡，其使用了數字傳輸取代模擬，并提高了電話尋找網絡的效率。GSM 成為全世界最流行的移動通信標準制式。由于內部兼容，國際漫游變得更容易。

1.3 3G 技術

3G 技術就是高速IP 數據網絡，3G 與2G 的主要區別是在傳輸聲音和數據速度上的提升，它能夠在全球范圍內更好地實現無線漫游，并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。3G的到來，讓手機廠商迎來了一個全新智能手機的盛宴。智能手機不僅外形、功能都有新的突破，芯片技術、工藝水平也有大幅改進。

1.4 4G 技術

4G 技術就是多種無線技術的綜合系統，4G 融合了3G 的增強型技術，集3G 網絡技術和無線LAN 技術為一體。

2 4G 移動通信系統的優勢特點

4G 的第一個優勢表現在通信速度更快。從移動通信系統數據傳輸速率作比較，1G 僅提供語音服務；2G 的移動通信系統傳輸速率也只有9.6Kbp/s，最高可達32Kbp/s；3G 的通信系統數據傳輸速率可達到2Mbp/s；而4G 移動通信系統可以每秒峰值高達100Mbp 速度傳輸無線信息，這種速度將相當于目前手機的傳輸速度的十幾倍左右。同時未來的4G 通信將使客戶不僅可以隨時隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像，當然更可以和從未謀面的陌生人網上聯線對打游戲；不僅表現在4G 通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的4G 手機可以實現許多難以想象的功能。同時其能夠傳輸高質量視頻圖像，它的圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下。此外，4G 可以在DSL 和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區。很明顯，4G 有著不可比擬的優越性。比如第四代無線通信TD-LTE 技術是我國信息化自主創新的重要成果，可以助力國家改變歐美國家長期主導移動通信標準的局面，可以快速提升我國無線寬帶的覆蓋水平和發展水平，為國家、國人的信息安全穿上“防護衣”。

3 4G 移動通信系統的安全隱患

震驚世界的美國“棱鏡”監控計劃在國際社會掀起了軒然大波，這些竊取行為不僅給國家安全、企業機密造成嚴重的危害，還讓公眾如同置身一張隱形大網，個人隱私裸露無余，該事件的影響迄今仍在不斷發酵。當個體遭遇“大數據”時代，核心就是個人信息，網絡時代大量的個人數據形成了大數據的核心。當通信安全問題成為每個人都不得不面對的焦點問題，個人隱私權更當高度重視，因為一旦個人數據被濫用，整個信息社會的基礎就會被推翻。網絡安全是人類當今遭遇的最大安全問題，“個人信息保護”問題迫在眉睫。

比如LBS 地理信息服務將越來越多的和各類應用相結合，那么攜帶個人隱私信息的應用也就越來越多。惡意軟件和竊取信息的應用是隱私泄露的罪魁禍首。同時移動終端的多元化使隱私泄露的渠道也逐漸增多，越來越成為移動互聯網信息安全事故的重災區。這已經讓我們感覺到網絡時代的隱私安全岌岌可危了，更不用說那些我們不知道的、潛藏的安全隱患。因為隨著網絡的普及，網絡技術的發展，黑客技術、病毒木馬也在水漲船高。信息安全保護亟待解決，更需要用戶多加留心。

4 4G 移動通信系統的安全防范機制

4.1 安全目標

保證由用戶產生的或與用戶相關的信息能得到充分保護，防止被誤用；保證安全特征被充分地標準化，以確保世界范圍內互操作與不同的服務網絡之間的漫游；保證由服務網絡和歸屬環境提供的資源和業務能得到充分保護，防止被誤用和盜用；保證安全功能標準全球兼容能力；保證提供給用戶和業務供應者的保護級別高于當代固定和移動網絡的保護等級；需要更強或更靈活的安全機制，如用戶認證、無線接口加密、用戶身份保密、使用可移動的用戶安全模塊、用戶模塊和本地網之間的安全應用層信道、安全特征的透明性；保障4G 網絡上的應用信息在可控的范圍內傳播，保障信息資產的機密、完整、可用。

4.2 應用原則

首先是處理好發展與安全的關系，處理得好，安全會有保障并促進發展，處理不好，安全就會制約發展。其次需要面對的是管理和技術在信息安全中的作用問題，解決問題需要技術，但不能單純依靠技術。要有必須有長效機制，必須能采取有效措施控制危機發展，把損失降到最低。最后信息安全的成本也是一個重要問題，要考慮到信息安全的經濟因素，精心設計和實施的安全策略可以保證恰當地使用資金。

4.3 應用案例分析

在中國移動信息化加速發展的大環境下，很多大型企業已經啟用了企業移動管理平臺，以便集中管理企業的移動智能終端設備，提供基于Android、iOS 平臺的智能手機及平板電腦的移動設備管理(MDM)、移動應用管理(MAM)、基本的移動內容管理(MCM)功能和移動郵件管理(MEM)等功能，解決企業移動智能終端的安全、應用管理、統一配置、文檔分發等問題。比如KNOX 是三星電子提供的基于安卓系統、保證端對端安全的高級解決方案，從硬件設計到軟件應用層都能為企業用戶提供嚴密的安全保護。KNOX 集成了應用于移動硬件和 Android框架的管理服務，能夠克服現有Android 系統的種種安全缺陷，具備先天優秀的硬件匹配性和出色的應用防御性。與其他非安卓體系的移動安全解決方案相比，KNOX 則又能展現安卓系統靈活性的優勢，從而為企業用戶提升控制性、管理性和擴展性帶來了更多可能。在移動設備上運行時，三星KNOX 可以為一系列需要保護的應用程序提供一個與外界隔離的操作環境，在其內運行的數據和存儲的內容將獲得系統級別的安全保障，而運行于該隔離環境之外的應用程序僅對其內部數據具備非常有限、可以完全控制的訪問權限。存儲于容器內的用戶數據在KNOX 的保護下將免受惡意軟件和釣魚網站的攻擊，即使設備被盜或遺失，即使遭受黑客對物理設備的攻擊也不會被攻破。

總之，我國移動通信更加注重安全問題，對平臺安全解決方案的考察也越來越慎重。通過對現代通訊安全問題的研究，我們期望能夠獲得若干符合未來安全發展趨勢的關鍵技術的研究成果與自主知識產權，從而保障通信安全。

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