探討4G無線互聯(lián)網(wǎng)安全接入技術(shù)

廖建軍

【摘要】 隨著近些年時(shí)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代化無線網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，進(jìn)而使得移動(dòng)通信逐漸成為當(dāng)前最有發(fā)展活力的產(chǎn)業(yè)之一。現(xiàn)如今，伴隨著數(shù)據(jù)通信和多媒體業(yè)務(wù)需求的持續(xù)發(fā)展，第四代移動(dòng)通信逐漸興起，為人們的日常生活和工作學(xué)習(xí)帶來了極大的便利。本文主要分析與探討4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接八技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 4G無線互聯(lián)網(wǎng) 安全 接入技術(shù)

本文主要分析與探討4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接入技術(shù)。

一、4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接入安全概述

4C無線網(wǎng)絡(luò)接入的過程中，同樣也面臨著各種各樣的安全威脅，一方面是其ME面臨著一定的安全威脅，主要表現(xiàn)為IMSI被截獲和UE潛形式的被跟蹤，并對(duì)用戶的信息進(jìn)行暴露，難以從根本上保證用戶信息的真實(shí)性。而無線接入網(wǎng)絡(luò)中的安全威脅，同樣也有移動(dòng)性的管理和對(duì)其基站的攻擊，這種攻擊不僅僅將Dos攻擊實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也使得攻擊者在安全性相對(duì)較弱的網(wǎng)絡(luò)中對(duì)用戶的通信加以截獲，進(jìn)而使得其受到更加嚴(yán)重的安全攻擊。

二、4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接入技術(shù)的理論基礎(chǔ)

2.1 自證實(shí)公鑰系統(tǒng)

白證實(shí)公鑰系統(tǒng)在實(shí)際的注冊(cè)過程中，用戶通過對(duì)自己的私鑰加以選定.并對(duì)離散對(duì)數(shù)困難問題加以解決，系統(tǒng)中心在某種程度上難以從數(shù)據(jù)中心對(duì)用戶的私鑰進(jìn)行接收，同時(shí)也不能對(duì)其簽名進(jìn)行冒充偽造，這種公鑰系統(tǒng)往往有著相對(duì)較高的安全性。

2.2 安全協(xié)議

安全協(xié)議主要采取密碼算法，并對(duì)其發(fā)送的消息進(jìn)行高強(qiáng)度的加密，安全協(xié)議在將不可信網(wǎng)絡(luò)通信參與方之問的安全通信實(shí)現(xiàn)的過程中，主要有建立于會(huì)話密鑰的一種密鑰交換協(xié)議和結(jié)合認(rèn)證協(xié)議的一種認(rèn)證密鑰交換協(xié)議。而安全協(xié)議在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，主要是對(duì)模型檢測方法和其安全性協(xié)議分析方法加以采用，并將協(xié)議安全性的分析更加的具有規(guī)范化和科學(xué)化。

4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接入技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，主要借助于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的相關(guān)系統(tǒng)，并做好自證實(shí)公鑰系統(tǒng)的控制，嚴(yán)格的遵守相關(guān)安全協(xié)議，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加入和傳輸過程的安全性。4G技術(shù)當(dāng)前的基本應(yīng)用可以從移動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展歷程中窺見一二，對(duì)4G技術(shù)的應(yīng)用認(rèn)知更多的還是集中在通信領(lǐng)域，雖然目前還存在不少問題影響該技術(shù)的推廣、普及與應(yīng)用效率，但是假以時(shí)日，通過改善探索那些阻礙4G技術(shù)發(fā)展的瓶頸必然會(huì)被突破。比如當(dāng)前移動(dòng)通信行業(yè)備受關(guān)注的4G通信服務(wù)，以移動(dòng)、電信、聯(lián)通等為代表的通信運(yùn)營商在取得4G牌照后展開了激烈的市場競爭，幾大運(yùn)營商對(duì)于4G通信技術(shù)高度重視，在OTT業(yè)務(wù)發(fā)展影響下用戶黏性的降低意味著4G技術(shù)應(yīng)用競爭必然會(huì)面臨更加嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)，因此如何與OTT業(yè)務(wù)發(fā)展保持平衡、解決收費(fèi)問題成為了未來競爭的關(guān)鍵，也是真正發(fā)揮4G通信技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值的實(shí)踐探索核心。

三、4G技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

4G技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，在移動(dòng)通信領(lǐng)域占據(jù)了重要地位，分析其技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)于未來改善探索有重要意義。

現(xiàn)行應(yīng)用的4G技術(shù)主要以通信服務(wù)為主，比如IPv6為該技術(shù)提供統(tǒng)一地址支持，通過自動(dòng)配置功能實(shí)現(xiàn)地址唯一，其高級(jí)別的服務(wù)能力滿足移動(dòng)用戶不同位置同等通信信號(hào)的服務(wù)質(zhì)量，保障了信息傳輸速率與質(zhì)量；

4G技術(shù)中SA（智能天線）技術(shù)可有效屏蔽外界干擾信號(hào)，保障技術(shù)運(yùn)行的健康環(huán)境，還可對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)做自動(dòng)跟蹤，有利于通信定位服務(wù)；

OFDM（正交頻分復(fù)用技術(shù)）利用信息算法通過改變正交分割信道完成高速信號(hào)的轉(zhuǎn)化，形成具有低速特性的信息流完成信道的合理分配，在增強(qiáng)信號(hào)傳遞能力的同時(shí)也保障了高速傳輸效率，避免了不同信道之間的交叉干擾。聯(lián)合運(yùn)用共同構(gòu)成了現(xiàn)今的4G移動(dòng)通信技術(shù)，引領(lǐng)著當(dāng)前通信領(lǐng)域行業(yè)發(fā)展，不僅超越3C技術(shù)帶來更加優(yōu)越的用戶體驗(yàn)，且為通信服務(wù)的升級(jí)、服務(wù)形式多樣化提供了更多可能性，是未來移動(dòng)領(lǐng)域通信技術(shù)實(shí)踐的主要方向。

4G技術(shù)當(dāng)前的基本應(yīng)用可以從移動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展歷程中窺見一二，對(duì)4G技術(shù)的應(yīng)用認(rèn)知更多的還是集中在通信領(lǐng)域，雖然目前還存在不少問題影響該技術(shù)的推廣、普及與應(yīng)用效率，但是假以時(shí)日，通過改善探索那些阻礙4G技術(shù)發(fā)展的瓶頸必然會(huì)被突破。

比如當(dāng)前移動(dòng)通信行業(yè)備受關(guān)注的4G通信服務(wù)，以移動(dòng)、電信、聯(lián)通等為代表的通信運(yùn)營商在取得4G牌照后展開了激烈的市場競爭，幾大運(yùn)營商對(duì)于4G通信技術(shù)高度重視，在OTT業(yè)務(wù)發(fā)展影響下用戶黏性的降低意味著4G技術(shù)應(yīng)用競爭必然會(huì)面臨更加嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)，因此如何與OTT業(yè)務(wù)發(fā)展保持平衡、解決收費(fèi)問題成為了未來競爭的關(guān)鍵，也是真正發(fā)揮4G通信技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值的實(shí)踐探索核心。

四、4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接入技術(shù)的認(rèn)證新方案

現(xiàn)如今，基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的特殊需求和特點(diǎn)，4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接入技術(shù)更是本著適應(yīng)終端移動(dòng)性和漫游性的基本原則，對(duì)用戶首次接入網(wǎng)絡(luò)、再次接入網(wǎng)絡(luò)以及漫游切換場景進(jìn)行不同的驗(yàn)證，并借助于相關(guān)的技術(shù)，將其認(rèn)證的效率顯著提高。

4.1 參數(shù)的基本概述

4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接入技術(shù)認(rèn)證方案中的參數(shù)主要有|x|也即是x的長度，ME首先就要對(duì)私鑰急性選定，也即是X_ME，并依據(jù)于將v_ME計(jì)算出，其次就要將ID_ME、ID_HE、以及V_ME發(fā)送給TA。一旦TA受到消息之后，就要依據(jù)于Y_ME=（V_ME-ID_ME-ID_HE）^dmodn將公鑰Y_ME再次計(jì)算出，并將其公鑰發(fā)送給ME，ME受到公鑰之后，并對(duì)等式進(jìn)行驗(yàn)證，一旦驗(yàn)證成功，其移動(dòng)終端將會(huì)獲得公鑰Y_ME和私鑰X_ME。

4.2 首次接入認(rèn)證和切換接入認(rèn)證

4G無線網(wǎng)絡(luò)安全接人中的首次接入認(rèn)證和切換接入認(rèn)證的過程中，其主要的認(rèn)證過程圖如1所示。

4.3再次接入認(rèn)證

對(duì)于移動(dòng)通信環(huán)境而言，往往需要頻繁的驗(yàn)證，將會(huì)帶給系統(tǒng)相對(duì)較大的負(fù)擔(dān)，一旦連接的用戶數(shù)增多的過程中，系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)荷相對(duì)較大，而再次接入認(rèn)證場景的認(rèn)證過程有著一定的簡便性。再次接入場景下的認(rèn)證過程中，首先對(duì)ME在首次切換接入認(rèn)證之后，將會(huì)自動(dòng)的再次將其接人統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，借助于臨時(shí)身份TID_ME對(duì)自己的TD_ME進(jìn)行代替，并進(jìn)行再次介入認(rèn)證，對(duì)ME的身份隱私進(jìn)行保護(hù)，經(jīng)攻擊者通過已經(jīng)攻陷的會(huì)話密鑰網(wǎng)絡(luò)交互的風(fēng)險(xiǎn)降低。

五、總結(jié)

4G技術(shù)在抗干擾方面的卓越表現(xiàn)促使通信零干擾成為發(fā)展主流，確保了通信質(zhì)量有利于營造良性的通信環(huán)境，是未來技術(shù)探索改革的一大側(cè)重點(diǎn)。

除此之外，4G技術(shù)在多區(qū)域漫游、技術(shù)節(jié)能降耗等方面的實(shí)踐探索也是未來持續(xù)改革探索的主要方面，最終目的還是為提升通信服務(wù)質(zhì)量與效率，保障用戶體驗(yàn)。4G無線互聯(lián)網(wǎng)安全接入技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用目前正經(jīng)歷著諸多考驗(yàn)，作為一種具有諸多優(yōu)勢的全面通信技術(shù)，其發(fā)展過程中面臨著巨大壓力，研究技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀將對(duì)于技術(shù)未來的改善探索提供了諸多參考助益。