4G通信技術下的無線網絡安全通信

熊羅羅 梁利君 林家寧

摘要：4G網絡是結合了3G與WLAN于一體，能快速傳輸數據、高質量音頻、視頻和圖像的技術。但是在4G技術高速發展的過程中，無線網絡的安全問題也越來越受到人們的關注，對此，我們應該正視問題并采取積極有效的措施去解決。本文對4G網絡技術發展進行了簡單介紹，對在4G通訊發展過程中產生的安全隱患進行細致討論，并給出具體的整治方案。

關鍵詞：4G通訊；安全隱患；無線技術

4G通訊給人們的生活帶來了巨大的變化，極大提高了人們的工作效率，加快了人們的生活節奏。但是在提高人們的生活品質的同時，它也給人們的生活帶來一定的安全隱患。隨著計算機技術和無線通訊技術的進一步融合，在通訊問題上相繼出現了信息安全、隱私安全等一系列亟待解決的問題，這阻礙了無線通訊技術的進一步發展，因此4G系統安全問題的解決顯得尤為意義重大。

一、無線通訊技術的發展歷程

根據網絡的拓撲結構無線通訊可以分成有中心網、無中心網的自組織網絡。而有中心網絡主要包括蜂窩移動通訊；無中心網絡主要包括移動自組織網絡，通過自組織的思想來形成網絡。現主要闡述有中心網絡的蜂窩移動通訊的發展歷程。

（一）GSM/GPRS通訊技術

GSM是全球移動通訊系統的簡稱，是當前應用最為廣泛的標準。GSM的信令和語音信道都是數字式的，這是與之前最大的不同之處。因此GSM被看作是第二代（2G）移動電話系統。

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無線服務技術的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務，可以說是GSM的一種延續。GPRS是以封包（Packet）式來傳輸的，是以其資費是按照使用者的數據量的多少而非整條通道的價格，因此理論上較為便宜。

GSM與GPRS也有相同的地方，例如在無線調制標準、突發結構等方面。與GSM相比，GPRS可以通過用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，這樣的定位更為精準。但是其不足也是顯而易見的，諸如數據包丟失等等，這會造成使用者的信息泄露，出現了一定的安全隱患。

（二）3G通訊技術

3G是第三代移動通訊技術，是指通過蜂窩移動通訊進行高速數據傳輸的技術。3G服務可以同時傳送聲音及數據信息，速率一般在幾百kbps以上，相較2G網絡而言有了極大的提高。

3G技術的主要優點是極大的增加了系統容量、提高了通信質量和數據傳輸速率。而無線通信系統和Internet可以通過無縫漫游技術連接起來，從而可對移動終端用戶提供更優質的服務。

與第一代模擬移動通信和第二代數字移動通訊相較而言，第三代移動通訊的覆蓋面積更廣，可達到全球范圍，而其主要特點之一就是可以實現全球性的漫游。由于寬帶的提高，第三代移動通訊系統還可以提供傳輸圖像、可視電話等業務。但是在使用中，3G通訊也不乏出現各種問題：沒有全球統一標準規定、不是純IP方式的語音交換結構、業務管理方面機械化、安全算法復雜、認證協議容易受到攻擊等安全缺陷。

（三）4G通訊技術

4G移動電話行動通信標準，指的是第四代移動通信技術，外語縮寫：4G。4G囊括了3G與WLAN技術優勢，能更快速傳輸數據、高質量音頻、視頻和圖像等，在速度與質量上進行大幅度優化。

4G網絡具有通訊速度快、網絡頻譜寬、通信靈活、智能性高兼容性好、增值服務佳、通信質量高費用更加便宜等優勢，能夠實現不同網絡之間的快速轉換，不影響用戶使用的流暢感，移動性強。

與此同時，4G技術與3G技術有相同的難題：在世界上并沒有一個統一的標準，而且在技術上也有一定的局限性，在一些有障礙物例如山丘、高樓遮擋的地區，4G信號極易受到影響，使用戶的體驗感下降。

二、我國4G通訊技術下的網絡安全問題

（一）通訊終端易侵入性

隨著信息技術的不斷進步，伴隨著人們生活的移動終端諸如手機、電腦等等越來越多，網絡通訊用戶的規模越來越大，這就使得4G通訊技術下的無線網絡系統終端與用戶之間的關系日益緊密。這些移動終端設備是接收信息的主體，計算機技術跟網絡技術的統一持續提升了計算機的性能和拓展了網絡的儲存空間，但這也為不良程序的入侵提供了便利，造成用戶在應用網絡層的安全問題。例如，移動支付逐漸發展起來，4G網絡為此提供了極大的便利，軟件更新換代使很多惡意程序頻頻進入人們的終端設備，導致終端設備的癱瘓，手機中的通訊錄等重要信息就會被竊取，進而導致錢財損失。此類問題多出現在性能較低的終端設備中，因為性能較低的設備不易阻擋病毒木馬的入侵[1]。

（二）上下行鏈路安全問題

相比于2G和3G網絡，4G網絡在速度上與性能上都有顯著提高，但是在日常生活中，由于2G、3G、4G網絡和無線家庭路由器之間的切換，網絡制式的復雜性使得網速、安全性能在切換過程中受到極大影響。4G網絡只是相對而言的成熟，細節上存在著大量的問題，其主要集中在無線干擾、數據保護措施差等由于不成熟的技術導致的傳輸系統安全問題[2]。

（三）實體認證系統不完善問題

實體認證是保證網絡安全預防犯罪的最基本措施，實體認證也是國家公安機關提出的一種保證網絡安全的重要措施。但是網絡線路存在數量有限，網絡入侵者會偽裝為網絡用戶獲取應用權限，用戶正當利益受到威脅，這主要是由于很多地區并沒有實行移動通訊實名制，或者登陸信息不完整造成的。

（四）網絡容量與技術發展程度不相適應

核心技術發展迅速，速度大幅提升，但是網絡容量的發展速度遠遠不及核心技術的發展，4G通訊系統容量受到限制，以至于在移動用戶多的情況下，會出現網絡運行滯后和擁堵等問題。在這個層面上來說，歸因于4G技術發展不完善，4G手機很難達到理論上的速度。

三、解決網絡安全問題的有效措施

（一）加強對移動終端的防護

移動終端在通訊網絡中作為接收器發揮著重要的作用，因此應該首先解決移動終端的問題。對終端廠商來說，應該不斷提高自己的技術并進行硬件和軟件的更新，保證系統運行穩定；從用戶層面來說，用戶應及時更換自己的設備，確保自己信息財產安全。

（二）建立相應的網絡安全體系

想要有效解決4G網絡的安全問題，就應該建立完善的無線網安全體系。給予系統更多的擴展性和兼容性，制定相應的方案解決安全問題。給與用戶多種無線網絡通訊措施，消除不同場景下多信道的網絡通訊隱患，設置無線網安全登陸、驗證登陸等有效措施防止入侵。

（三）更新完善4G相關網絡技術

網絡安全是在4G技術發展的過程中產生的問題，只有4G網絡技術的不斷成熟，網絡安全隱患才有可能被完全杜絕。目前我國4G網正在向著智能化方向邁進，在一邊探究一邊完善的過程中，從基站到安裝到網絡天線夾角的設計上，都會全面減少4G網的缺陷，使其臻于成熟，逐步降低被攻擊的概率[3]。

結語

大量的數據需要4G網絡進行傳輸，網絡安全的問題顯得尤為重要。但是4G網絡技術發展的不成熟使得安全問題成為人們關注的焦點，造成了巨大的財產損失，給人們的生活帶來了極大的不便。網絡運營商應及時完善自己的技術，并且與終端廠商合作努力提高無線網絡的安全，認真分析安全問題出現的緣由，避免疏漏二給眾多用戶造成極大的損失。

參考文獻

[1]張春旺，劉春陽，馬寶華，張萬東.基于4G通信技術的無線網絡安全通信探討[J].數字通信世界，2018（12）：64.

[2]胡沁鋒.4G通信技術下的無線網絡安全通信研究[J].南方農機，2018，49（11）：121.

[3]梁瑞.基于4G通信技術的無線網絡安全通信探討[J].無線互聯科技，2018，15（11）：16-17.

（作者單位：1.南寧富桂精密工業有限公司；

2.廣西廣播電視中心南寧分中心）