4G通信技术下的无线网络安全通信

熊罗罗 梁利君 林家宁

摘要：4G网络是结合了3G与WLAN于一体，能快速传输数据、高质量音频、视频和图像的技术。但是在4G技术高速发展的过程中，无线网络的安全问题也越来越受到人们的关注，对此，我们应该正视问题并采取积极有效的措施去解决。本文对4G网络技术发展进行了简单介绍，对在4G通讯发展过程中产生的安全隐患进行细致讨论，并给出具体的整治方案。

关键词：4G通讯；安全隐患；无线技术

4G通讯给人们的生活带来了巨大的变化，极大提高了人们的工作效率，加快了人们的生活节奏。但是在提高人们的生活品质的同时，它也给人们的生活带来一定的安全隐患。随着计算机技术和无线通讯技术的进一步融合，在通讯问题上相继出现了信息安全、隐私安全等一系列亟待解决的问题，这阻碍了无线通讯技术的进一步发展，因此4G系统安全问题的解决显得尤为意义重大。

一、无线通讯技术的发展历程

根据网络的拓扑结构无线通讯可以分成有中心网、无中心网的自组织网络。而有中心网络主要包括蜂窝移动通讯；无中心网络主要包括移动自组织网络，通过自组织的思想来形成网络。现主要阐述有中心网络的蜂窝移动通讯的发展历程。

（一）GSM/GPRS通讯技术

GSM是全球移动通讯系统的简称，是当前应用最为广泛的标准。GSM的信令和语音信道都是数字式的，这是与之前最大的不同之处。因此GSM被看作是第二代（2G）移动电话系统。

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，可以说是GSM的一种延续。GPRS是以封包（Packet）式来传输的，是以其资费是按照使用者的数据量的多少而非整条通道的价格，因此理论上较为便宜。

GSM与GPRS也有相同的地方，例如在无线调制标准、突发结构等方面。与GSM相比，GPRS可以通过用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，这样的定位更为精准。但是其不足也是显而易见的，诸如数据包丢失等等，这会造成使用者的信息泄露，出现了一定的安全隐患。

（二）3G通讯技术

3G是第三代移动通讯技术，是指通过蜂窝移动通讯进行高速数据传输的技术。3G服务可以同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上，相较2G网络而言有了极大的提高。

3G技术的主要优点是极大的增加了系统容量、提高了通信质量和数据传输速率。而无线通信系统和Internet可以通过无缝漫游技术连接起来，从而可对移动终端用户提供更优质的服务。

与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通讯相较而言，第三代移动通讯的覆盖面积更广，可达到全球范围，而其主要特点之一就是可以实现全球性的漫游。由于宽带的提高，第三代移动通讯系统还可以提供传输图像、可视电话等业务。但是在使用中，3G通讯也不乏出现各种问题：没有全球统一标准规定、不是纯IP方式的语音交换结构、业务管理方面机械化、安全算法复杂、认证协议容易受到攻击等安全缺陷。

（三）4G通讯技术

4G移动电话行动通信标准，指的是第四代移动通信技术，外语缩写：4G。4G囊括了3G与WLAN技术优势，能更快速传输数据、高质量音频、视频和图像等，在速度与质量上进行大幅度优化。

4G网络具有通讯速度快、网络频谱宽、通信灵活、智能性高兼容性好、增值服务佳、通信质量高费用更加便宜等优势，能够实现不同网络之间的快速转换，不影响用户使用的流畅感，移动性强。

与此同时，4G技术与3G技术有相同的难题：在世界上并没有一个统一的标准，而且在技术上也有一定的局限性，在一些有障碍物例如山丘、高楼遮挡的地区，4G信号极易受到影响，使用户的体验感下降。

二、我国4G通讯技术下的网络安全问题

（一）通讯终端易侵入性

随着信息技术的不断进步，伴随着人们生活的移动终端诸如手机、电脑等等越来越多，网络通讯用户的规模越来越大，这就使得4G通讯技术下的无线网络系统终端与用户之间的关系日益紧密。这些移动终端设备是接收信息的主体，计算机技术跟网络技术的统一持续提升了计算机的性能和拓展了网络的储存空间，但这也为不良程序的入侵提供了便利，造成用户在应用网络层的安全问题。例如，移动支付逐渐发展起来，4G网络为此提供了极大的便利，软件更新换代使很多恶意程序频频进入人们的终端设备，导致终端设备的瘫痪，手机中的通讯录等重要信息就会被窃取，进而导致钱财损失。此类问题多出现在性能较低的终端设备中，因为性能较低的设备不易阻挡病毒木马的入侵[1]。

（二）上下行链路安全问题

相比于2G和3G网络，4G网络在速度上与性能上都有显著提高，但是在日常生活中，由于2G、3G、4G网络和无线家庭路由器之间的切换，网络制式的复杂性使得网速、安全性能在切换过程中受到极大影响。4G网络只是相对而言的成熟，细节上存在着大量的问题，其主要集中在无线干扰、数据保护措施差等由于不成熟的技术导致的传输系统安全问题[2]。

（三）实体认证系统不完善问题

实体认证是保证网络安全預防犯罪的最基本措施，实体认证也是国家公安机关提出的一种保证网络安全的重要措施。但是网络线路存在数量有限，网络入侵者会伪装为网络用户获取应用权限，用户正当利益受到威胁，这主要是由于很多地区并没有实行移动通讯实名制，或者登陆信息不完整造成的。

（四）网络容量与技术发展程度不相适应

核心技术发展迅速，速度大幅提升，但是网络容量的发展速度远远不及核心技术的发展，4G通讯系统容量受到限制，以至于在移动用户多的情况下，会出现网络运行滞后和拥堵等问题。在这个层面上来说，归因于4G技术发展不完善，4G手机很难达到理论上的速度。

三、解决网络安全问题的有效措施

（一）加强对移动终端的防护

移动终端在通讯网络中作为接收器发挥着重要的作用，因此应该首先解决移动终端的问题。对终端厂商来说，应该不断提高自己的技术并进行硬件和软件的更新，保证系统运行稳定；从用户层面来说，用户应及时更换自己的设备，确保自己信息财产安全。

（二）建立相应的网络安全体系

想要有效解决4G网络的安全问题，就应该建立完善的无线网安全体系。给予系统更多的扩展性和兼容性，制定相应的方案解决安全问题。给与用户多种无线网络通讯措施，消除不同场景下多信道的网络通讯隐患，设置无线网安全登陆、验证登陆等有效措施防止入侵。

（三）更新完善4G相关网络技术

网络安全是在4G技术发展的过程中产生的问题，只有4G网络技术的不断成熟，网络安全隐患才有可能被完全杜绝。目前我国4G网正在向着智能化方向迈进，在一边探究一边完善的过程中，从基站到安装到网络天线夹角的设计上，都会全面减少4G网的缺陷，使其臻于成熟，逐步降低被攻击的概率[3]。

结语

大量的数据需要4G网络进行传输，网络安全的问题显得尤为重要。但是4G网络技术发展的不成熟使得安全问题成为人们关注的焦点，造成了巨大的财产损失，给人们的生活带来了极大的不便。网络运营商应及时完善自己的技术，并且与终端厂商合作努力提高无线网络的安全，认真分析安全问题出现的缘由，避免疏漏二给众多用户造成极大的损失。

参考文献

[1]张春旺，刘春阳，马宝华，张万东.基于4G通信技术的无线网络安全通信探讨[J].数字通信世界，2018（12）：64.

[2]胡沁锋.4G通信技术下的无线网络安全通信研究[J].南方农机，2018，49（11）：121.

[3]梁瑞.基于4G通信技术的无线网络安全通信探讨[J].无线互联科技，2018，15（11）：16-17.

（作者单位：1.南宁富桂精密工业有限公司；

2.广西广播电视中心南宁分中心）