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4G无线网络安全接入技术相关问题分析

2015-05-30潘小伟

中国新通信 2015年19期
关键词:标识符私钥公钥

潘小伟

【摘要】 随着互联网以及无线网络的发展,二者之间逐渐的出现了互联的发展趋势。在移动通信的发展过程中,4G技術兴起并得到了快速发展,在移动通信技术越来越复杂的情况下,4G无线网络安全接入也成为4G研究领域重点关注的问题。基于此,本文在介绍4G无线网络安全接入相关理论的基础上,分析了4G无线网络安全接入技术的认证方案。

【关键词】 4G无线网络 安全接入 认证

前言:4G移动通信作为移动通信行业中的新兴事物,在得到快速发展的同时,其安全性问题也得到了更多的关注,尤其是在安全接入方面,得到的关注度更高,也吸引大量的研究人员对此进行研究。所谓4G无线网络安全接入,是指用户在使用4G无线网络时,身份信息、用户信息等不被窃取或监听,保证用户相关信息的安全和完整。

一、4G无线网络安全接入相关的理论

1、自证实公钥系统。在自证实公钥系统中,包含对称密码体制,其所具备的运算速度是比较快的,而且在进行数据处理时,频率比较高,对于保密通信问题,从某种程度上来说,能够比较好的解决,因此,通过系统设计,实现系统的加解密。现如今,计算机网络技术所具备的发展速度是非常快的,在此背景下,对称密码自身的局限性逐渐的显露出来,这种局限性主要表现在以下几个方面:在对密钥进行管理时,管理的难度增大;当密钥在陌生人之间进行传递时,需要提供相应的数字签名,然而在实际传递的过程中,无法很好地解决这个问题。为了缓解这些存在的局限性,产生了非对称密码,在此种密码中,针对的是每一个用户的公私钥对,在单向函数的帮助下,实现私钥空间映射到公钥空间,这样一来,当发生伪装攻击时,就可以有效地防止。

2、安全协议。安全协议主要采取密码算法,在数据消息发送之前,会对其进行高强度的加密,以便于保证传输的安全性。在进行通信的过程中,如果参与通信的成员当中包含不可信网络,那么在实现通信时,会建立起一种认证密钥交换协议,在这个交换协议中,包含两种协议,一种是密钥交换协议,一种是认证协议,通过两种协议的结合,保证网络通信的安全性[1]。4G无线网络在进行接入时,其安全性的保证通过这两个理论共同作用来实现。

二、4G无线网络安全接入技术的认证

4G无线网络安全接入技术在进行认证时,会涉及到很多的参数,x的长度用X来表示,TA为可信机构,ME通过此机构将私钥获得,同时对公钥进行证实,具体说来,ME首先会进行私钥的选定,选定之后,经过相应的计算,得出VME,随后,将能够代表ME永久身份的标识符以及能够表示ME归属环境的标识符,再加上计算结果发送给TA。TA在接收到相应的消息之后,将ME的公钥计算出来并将其发送到ME处。ME接收完成之后进行验证,如果验证的结果是正确的,那么公钥以及私钥就会发送到移动终端[2]。

2.1首次接入的认证

在移动通信中,当4G无线网络首次进行接入或者切换接入时,为了保证接入的安全性,就需要进行认证。在进行认证时,AN会先进行广播,广播的内容包含两项,一项是代表自己身份的标识符,一项是公钥,ME将AN发送的信息接收之后,会进行随机数的选择,选择完成之后,会将这个随机数连同身份标识符、归属环境标识符一起发送给AN。接收到相应的消息之后,AN就会进行验证,当验证通过时,会进行随机数的选择,选择数量为两个,完成之后进行相应的计算,计算之后,将计算结果发送给ME。随后,ME对信息进行验证,验证成功之后,同样选择随机数进行计算,计算结果告知AN,接着AN重复上个步骤中ME的做法,形成结果。最后,ME通过解密工作的开展,将能够代表自己临时身份的信息获得,从而顺利的接入到4G无线网络中。

2.2再次接入的认证

4G无线网络在进行接入时,可能会存在接入次数比较多的情况,在接入时,如果每次接入认证都必须要执行完整的过程中,那么系统所承担的负担就会比较重,尤其当接入用户比较多时,会更加的加重系统负担,进而产生认证延时的问题,由此,当进行再次接入时,就可以实行快速认证的办法。首次认证完成之后,如果ME想再次接入到同一网络中,那么其首次认证中所获得的临时身份就具备很重要的作用,ME可以采用临时身份接入,这样一来,不仅身份信息的安全性得到了保证,同时也提升了接入的速度[3]。通过再次接入认证方案的设计,保证了4G无线网络接入的安全性。

三、结论

4G无线网络在进行接入时,安全接入问题是主要的威胁,如果接入的安全性比较差,那么用户信息的安全性及完整性就无法有效的保证,因此,为了保证接入的安全性,设计了首次接入和再次接入的认证方案,通过身份认证,有效的保证了接入的安全性。不过,由于4G移动通信发展的时间还比较短,因此4G无线网络安全接入技术的研究还不完善,还需要进一步的加强研究,以便于更好的保证接入的安全性。

参 考 文 献

[1]李炜键,孙飞.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J].电力信息与通信技术,2014,(01):127-131.

[2]王伟伟.接入网技术在城市4G无线通信中的应用[J].硅谷,2014,(16):114-115.

[3]廖建军.探讨4G无线互联网安全接入技术[J].中国新通信,2015,(08):59-60.

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