一、??? 安防移動通信網(wǎng)絡(luò)的史

安防移動通信網(wǎng)絡(luò)是無線電通信技術(shù)中的重要領(lǐng)域和組成部分。這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用開始于上世紀(jì)20年代，當(dāng)時主要應(yīng)用在警察局總部與巡警巡邏車之間的車載移動通信服務(wù)并迅速在警察部門得到推廣應(yīng)用。1946年，美國AT&T公司開發(fā)設(shè)計出可以連接移動用戶和固定電話用戶的無線電話技術(shù)。??于這項(xiàng)技術(shù)，AT&T公司進(jìn)一步開發(fā)了一套稱為安防移動電話服務(wù)(MTS，，Mobile;Telephone;service)的安防移動通信系統(tǒng)，它的改進(jìn)型I;MTS系統(tǒng)在1969年發(fā)展成當(dāng)時唯一的遍布美國的移動通信網(wǎng)絡(luò)。1968年，AT&T公司的貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了“蜂窩”技術(shù)，它能將安防移動通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域劃分成很多類似蜂窩的小區(qū)，相隔較遠(yuǎn)的小區(qū)可以使用相同的無線電頻率。蜂窩技術(shù)的應(yīng)用極大地增加了安防移動通信網(wǎng)絡(luò)的容量，并使小區(qū)的基站能采用低功率發(fā)射，避免高發(fā)射功率帶來的干擾。蜂窩技術(shù)的發(fā)明是安防移動通信史上的一個光輝里程碑，它的廣泛應(yīng)用標(biāo)志著安防移動通信進(jìn)人了蜂窩移動通信。

20世紀(jì)70年代末至80年代初，第一代蜂窩安防移動通信網(wǎng)絡(luò)在日本、瑞典、英國、美國、德國和法國等諸多國家廣泛投入使用。第一代蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)基于模擬通信技術(shù)，采用頻分復(fù)用(FDMA，F(xiàn)requencyDivision;Multiple;Access)模式，網(wǎng)絡(luò)容量基本可以滿足移動通信用戶的需要。

到了20世紀(jì)80年代末，由于模擬技術(shù)的第一代蜂窩安防移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)顯得過時。集成電路技術(shù)的進(jìn)步推動了數(shù)字通信技術(shù)在第二代安防蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，如先進(jìn)的數(shù)字語音編碼技術(shù)，在保證話音質(zhì)量的前提下，大大減少通信帶寬的需要，提高了網(wǎng)絡(luò)頻段資源的利用率；差錯控制技術(shù)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力——基站可以低功率發(fā)射；數(shù)字加密技術(shù)可以保護(hù)數(shù)字化用戶語音、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)指令；身份證技術(shù)可以鑒別移動用戶的身份，有效防止身份假冒。所以第二代安防蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)與第一代相比不僅性能優(yōu)良，而且安全。

1990年，泛歐數(shù)字安防蜂窩移動通信網(wǎng)(GSM，Global;svste~for;Mobile;Communication)率先在西歐各國開始運(yùn)行，讓歐洲擺脫了第一代蜂窩安防移動通信網(wǎng)絡(luò)體制眾多互不相通的困境。GSM網(wǎng)絡(luò)在頻分復(fù)用(FDMA)的基礎(chǔ)上又采用了時分多址 (TDMA，TimeDivision;Muldple;Access)來增加網(wǎng)絡(luò)容量。其后，澳大利亞、和一些中東國家陸續(xù)采用GSM網(wǎng)絡(luò)，使得GSM 網(wǎng)絡(luò)成為世界上覆蓋范圍最大的安防移動通信網(wǎng)絡(luò)。

20世紀(jì)90年代末期，隨著因特網(wǎng)與安防移動通信網(wǎng)的融合，低速率數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)已經(jīng)無法滿足移動用戶的需求，對高速率數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的需求推動著安防移動通信網(wǎng)絡(luò)走向第三代。為此，國際電信聯(lián)盟ITU就倡導(dǎo)制定一個全球統(tǒng)一的第三代蜂窩安防移動通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)——未來公共陸地移動電信網(wǎng)絡(luò)。1998年10月由歐洲、中國、日本、韓國和美國的電信標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)合成立了第三代伙伴計劃 (3GPP，the;3rd;GenerationPartnership;Projeet)組織，旨在制定一種以IS-95核心網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的第三代安防移動通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)CDMA2000。

第三代安防移動通信網(wǎng)絡(luò)在本世紀(jì)初開始投入使用，日本的DoCoMo公司于2001年10月1日率先運(yùn)營第三代安防移動通信網(wǎng)絡(luò)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展人們對移動通信服務(wù)的需求，移動通信網(wǎng)絡(luò)仍將繼續(xù)不斷地向前發(fā)展，更完美地實(shí)現(xiàn)廣大安防移動通信用戶的通信服務(wù)需求。

二、? 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)?，但無線接口是開放的，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。

1.1.1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)。其有以下幾種：

(1)竊聽用戶數(shù)據(jù)——獲取用戶信息i

(2)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；

(3)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；

(4)被動傳輸流分析——猜測用戶通信內(nèi)容和目的；

(5)主動傳輸流分析——獲取訪問信息。

1.1.2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)。

1.1.3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。

2.1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。

2.1.2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：

(1)竊聽用戶數(shù)據(jù)——獲取用戶通信內(nèi)容；

(2)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；

(3)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；

(4)被動傳輸流分析——獲取訪問信息；

(5)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。

2.1.3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：

(1)假冒合法用戶——獲取訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的授權(quán)；

(2)假冒服務(wù)網(wǎng)絡(luò)——訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；

(3)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)；

(4)濫用用戶職權(quán)——不付費(fèi)而享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；

(5)濫用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)職權(quán)——獲取非法盈利。

2.1.4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：

(1)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；

(2)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；

(3)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；

(4)操縱可下載應(yīng)用——干擾移動終端的正常工作；

(5)操縱移動終端——干擾移動終端的正常工作；

(6)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。

2.2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：

(1)付費(fèi)抵賴——拒絕付費(fèi)；

(2)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；

(3)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。

2.3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：

(1)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上的損失；

(2)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；

(3)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。

2.4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：

(1)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；

(2)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；

(3)完整性侵犯——更改無線通信控制信道中傳送的信令信息；

(4)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；

(5)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。

3　安防移動通信中的安全技術(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利益，而且嚴(yán)重地安防移動通信網(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)。

3.1保密性安全技術(shù)服務(wù)

保密性安全技術(shù)服務(wù)可分為5類，其保密級別和目的如下：

(1)用戶語音保密性(級別：1)的目的一保護(hù)無線信道中傳送的用戶語音，防止被他人竊聽；

(2)用戶身份保密性(級別：1)的目的一保護(hù)用戶的真實(shí)身份，防止被無線跟蹤；

(3)信令數(shù)據(jù)保密性(級別：1)的目的一保護(hù)無線信道中傳送的信令數(shù)據(jù)，防止被他人竊聽；

(4)用戶數(shù)據(jù)保密性(級別：2)的目的一保護(hù)無線信道中傳送的用戶數(shù)據(jù)，防止被他人竊聽；

(5)認(rèn)證密鑰保密性(級別：2)的目的一保護(hù)SIM和AC只存儲的認(rèn)證密鑰，防止被他人竊取或“克隆"SIM。

3.2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：

(1)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；

(2)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；

(3)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。

3.3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)類別的增多和商貿(mào)的，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：

(1)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；

(2)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；

(3)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；

(4)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；

(5)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)。

3.4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。

二、3G的安全原則和安全目標(biāo)

3G的安全原則主要有: 3G的安全將建立在第二代系統(tǒng)的安全之上,在GSM和其他第二代系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)證明是必要的和加強(qiáng)的安全元素應(yīng)當(dāng)被3G的安全所采納;3G的安全要確定和校正第二代系統(tǒng)中的實(shí)時的和已認(rèn)識到的缺點(diǎn);3G的安全要提供新的安全特征,并保護(hù)3G提供的新業(yè)務(wù)。

3G的安全體系目標(biāo)可以參考3GPP組織定義的安全條款,以及其詳細(xì)的定義3GPPTS33.120。主要安全目標(biāo)有:保證由用戶產(chǎn)生的或與用戶相關(guān)的信息能得到充分保護(hù),防止被誤用和盜用;保證由服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和歸屬環(huán)境提供的資源和業(yè)務(wù)能得到充分保護(hù),防止被誤用和盜用;保證標(biāo)準(zhǔn)化的安全特征至少應(yīng)有一個可以在世界范圍的基礎(chǔ)上輸出的加密算法;保證安全特征被充分地標(biāo)準(zhǔn)化,以確保世界范圍內(nèi)互操作與不同的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間的漫游;保證提供給用戶和業(yè)務(wù)供應(yīng)者的保護(hù)級別比當(dāng)代固定和移動網(wǎng)絡(luò)(包括GSM)提供的高;保證3GPP安全特征、機(jī)制和實(shí)現(xiàn)能被擴(kuò)展和加強(qiáng)。3G安全結(jié)構(gòu)定義了五個安全特征集,每一安全特征集對付某些威脅,實(shí)現(xiàn)某些安全目標(biāo):

網(wǎng)絡(luò)接入安全:該安全特征集提供用戶安全接入3G業(yè)務(wù),特別能抗擊在(無線)接入鏈路上的攻擊。

網(wǎng)絡(luò)域安全:該安全特征集使在提供者域中的結(jié)點(diǎn)能夠安全地交換信令數(shù)據(jù),抗擊在有線網(wǎng)絡(luò)上的攻擊。用戶域安全:該安全特征集確保安全接入移動臺。

應(yīng)用域安全:該安全特征集使在用戶域和在提供者域中的應(yīng)用能夠安全地交換消息。

安全的可視性和可配置性:該安全特征集使用戶能知道一個安全特征集是否在運(yùn)行,且業(yè)務(wù)的使用和提供是否應(yīng)依賴于該安全特征。

三、3G通信的安全漏洞

3G在安全性上比2G有了進(jìn)一步的提高,但是3G依然存在諸多安全漏洞:

(一)對敏感數(shù)據(jù)的非法獲取,對系統(tǒng)信息的保密性進(jìn)行攻擊

其中主要包括:

偵聽:攻擊者對通信鏈路進(jìn)行非法竊聽,獲取消息;

偽裝:攻擊者偽裝合法身份,誘使用戶和網(wǎng)絡(luò)相信其身份合法,從而竊取系統(tǒng)信息;

瀏覽:攻擊者對敏感數(shù)據(jù)的存儲位置進(jìn)行搜索;

泄露:攻擊者利用合法接入進(jìn)程獲取敏感信息;

試探:攻擊者通過向系統(tǒng)發(fā)送信號來觀察系統(tǒng)的反應(yīng)。

(二)對敏感數(shù)據(jù)的非法操作,對消息的完整性進(jìn)行攻擊

主要包括:對消息的篡改、插入、重放或者刪除。

(三)對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的干擾和濫用,從而導(dǎo)致系統(tǒng)拒絕服務(wù)或者服務(wù)質(zhì)量低下

主要包括:

干擾:攻擊者通過阻塞用戶業(yè)務(wù)、信令或控制數(shù)據(jù)使合法用戶無法使用網(wǎng)絡(luò)資源;

資源耗盡:攻擊者通過使網(wǎng)絡(luò)過載,從而導(dǎo)致用戶無法使用服務(wù);

特權(quán)濫用:用戶或服務(wù)網(wǎng)絡(luò)利用其特權(quán)非法獲取非授權(quán)信息;

服務(wù)濫用:攻擊者通過濫用某些系統(tǒng)服務(wù),從而獲得好處,或?qū)е孪到y(tǒng)崩潰。

(四)否認(rèn)

主要指用戶或網(wǎng)絡(luò)否認(rèn)曾經(jīng)發(fā)生的動作。

(五)對服務(wù)的非法訪問

包括:攻擊者偽造成網(wǎng)絡(luò)和用戶實(shí)體,對系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行非法訪問;

用戶或網(wǎng)絡(luò)通過濫用訪問權(quán)限非法獲取未授權(quán)服務(wù)。

四、3G通信安全技術(shù)

(一)接入網(wǎng)安全

用戶信息是通過開放的無線信道進(jìn)行傳輸,因而很容易受到攻擊。第二代移動通信系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注的也是移動臺到網(wǎng)絡(luò)的無線接入這一部分安全性能。

在3G系統(tǒng)中,提供了相對于GSM而言更強(qiáng)的安全接入控制,同時考慮了與GSM的兼容性,使得GSM平滑地向3G過渡。與GSM中一樣, 3G中用戶端接入網(wǎng)安全也是基于一個物理和邏輯上均獨(dú)立的智能卡設(shè)備,即USIM。

未來的接入網(wǎng)安全技術(shù)將主要關(guān)注的是如何支持在各異種接入媒體包括蜂窩網(wǎng)、無線局域網(wǎng)以及固定網(wǎng)之間的全球無縫漫游。這將是一個全新的研究領(lǐng)域。

(二)核心網(wǎng)安全技術(shù)

與第二代移動通信系統(tǒng)一樣, 3GPP組織最初也并未定義核心網(wǎng)安全技術(shù)。但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,核心網(wǎng)安全也已受到了人們的廣泛關(guān)注,在可以預(yù)見的未來,它必將被列入3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定。目前一個明顯的趨勢是, 3G核心網(wǎng)將向全I(xiàn)P網(wǎng)過渡,因而它必然要面對IP網(wǎng)所固有的一系列問題。因特網(wǎng)安全技術(shù)也將在3G網(wǎng)中發(fā)揮越來越重要的作用,移動無線因特網(wǎng)論壇(MWIF)就致力于為3GPP定義一個統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。

(三)傳輸層安全

盡管現(xiàn)在已經(jīng)采取了各種各樣的安全措施來抵抗網(wǎng)絡(luò)層的攻擊,但是隨著WAP和Internet業(yè)務(wù)的廣泛使用,傳輸層的安全也越來越受到人們的重視。在這一領(lǐng)域的相關(guān)協(xié)議包括WAP論壇的無線傳輸層安全(WTLS)、IEFT定義的傳輸層安全(TLS)或其之前定義的socket層安全(SSL)。這些技術(shù)主要是采用公鑰加密方法,因而PKI技術(shù)可被利用來進(jìn)行必要的數(shù)字簽名認(rèn)證,提供給那些需要在傳輸層建立安全通信的實(shí)體以安全保障。

與接入網(wǎng)安全類似,用戶端傳輸層的安全也是基于智能卡設(shè)備。在WAP中即定義了WIM。當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中,可以把WIM嵌入到USIM中去。但是現(xiàn)階段WAP服務(wù)的傳輸層安全解決方案中仍存在著缺陷,WTLS不提供端到端的安全保護(hù)。當(dāng)一個使用WAP協(xié)議的移動代理節(jié)點(diǎn)要與基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)提供商進(jìn)行通信時,就需要通過WAP網(wǎng)關(guān),而WTLS的安全保護(hù)就終結(jié)在WAP網(wǎng)關(guān)部分。如何能夠提供完整的端到端安全保護(hù),已經(jīng)成為WAP論壇和IETF關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

(四)應(yīng)用層安全

在3G系統(tǒng)中,除提供傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)外,電子商務(wù)、電子貿(mào)易、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等新型業(yè)務(wù)將成為3G的重要業(yè)務(wù)發(fā)展點(diǎn)。因而3G將更多地考慮在應(yīng)用層提供安全保護(hù)機(jī)制。

端到端的安全以及數(shù)字簽名可以利用標(biāo)準(zhǔn)化SIM應(yīng)用工具包來實(shí)現(xiàn),在SIM/USIM和網(wǎng)絡(luò)SIM應(yīng)用工具提供商之間建立一條安全的通道。

SIM應(yīng)用工具包安全定義可以見3GPPGSMTS303.48。

(五)代碼安全

在第二代移動通信系統(tǒng)中,所能提供的服務(wù)都是固定的、標(biāo)準(zhǔn)化的,但是在3G系統(tǒng)中各種服務(wù)可以通過系統(tǒng)定義的標(biāo)準(zhǔn)化工具包來定制(比如3GPPTS23.057定義的MExE)。MExE提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)化工具包,可以支持手機(jī)終端進(jìn)行新業(yè)務(wù)和新功能的下載。在這一過程中,雖然考慮了一定的安全保護(hù)機(jī)制,但相對有限。

MExE的使用增強(qiáng)了終端的靈活性,但也使得惡意攻擊者可以利用偽“移動代碼”或“病毒”對移動終端軟件進(jìn)行破壞。為了抵御攻擊,MExE定義了有限的一部分安全機(jī)制,具體如下:首先定義了3個信任域節(jié)點(diǎn),分別由運(yùn)營商、制造商和第三方服務(wù)提供商控制;另外還定義了一個非信任的發(fā)送節(jié)點(diǎn)移動代碼在這些節(jié)點(diǎn)上的可執(zhí)行功能是由一個標(biāo)準(zhǔn)化列表嚴(yán)格規(guī)定的。當(dāng)然信任域節(jié)點(diǎn)具有一定的優(yōu)先級。移動代碼在執(zhí)行特定功能前,MExE終端會先檢查代碼的數(shù)字簽名來驗(yàn)證代碼是否被授權(quán)。MExE中數(shù)字簽名的使用需要用到合適的PKI技術(shù)來進(jìn)行數(shù)字認(rèn)證。公鑰系統(tǒng)的信任節(jié)點(diǎn)是那些位于認(rèn)證等級最高層的根公鑰。MExE允許根公鑰內(nèi)嵌入3個信任域節(jié)點(diǎn)設(shè)備中,并由其控制對哪些實(shí)體對象進(jìn)行認(rèn)證。但如何保證由數(shù)字簽名建立的信任鏈能夠真正為用戶提供安全的應(yīng)用服務(wù)還是一個尚待解決的問題。個人無線網(wǎng)絡(luò)安全3G終端的硬件設(shè)備形式是多樣化的。例如使用藍(lán)牙技術(shù)的無線局域網(wǎng)就允許各種物理終端設(shè)備自由加入和退出。這些終端包括手機(jī)電話、電子錢包、PDA以及其他共享設(shè)備,等等?？紤]個人無線局域網(wǎng)內(nèi)通信安全也是很必要的。

五、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)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、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。

致 謝

光陰似箭,日月如梭，馬上要畢業(yè)了，在這四年的學(xué)習(xí)過程中，我掌握了很多專業(yè)知識，也學(xué)到了很多做人的道理。

值此論文順利完成之際，我衷心的感謝曾經(jīng)幫助過我的人們。我的論文能得以順利完成，離不開黃瑞光老師的悉心指導(dǎo)。從選題，翻譯，開題，理論分析，編程，直至論文的撰寫修改，黃老師都給了我很大的幫助。同時，黃老師活躍的思維，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng)也讓我從中學(xué)到了很多。在此我向黃老師表示衷心的感謝！

另外，我要感謝母校華中科技大學(xué)，她為我們提供了很好的學(xué)習(xí)環(huán)境以及優(yōu)良的軟硬件設(shè)施，使我能與身邊那么多優(yōu)秀的同學(xué)們一起學(xué)習(xí)成長。在此我深深地感謝所有關(guān)心過我，幫助過我的老師、同學(xué)、朋友和親人，是他們的關(guān)心、幫助和支持使我得以順利完成學(xué)業(yè)！

參考文獻(xiàn)

1.手機(jī)安全引發(fā)全球關(guān)注 歐盟警示用戶加強(qiáng)防范

2010年12月16日

2.安防移動通信網(wǎng)中的安全技術(shù)

3.3G安全技術(shù)的必要與解析