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4G 無線網絡安全接入技術相關問題分析

作者:潘小偉時間:2015-11-05 11:30:08  來源:www.vortexsignal.com  閱讀次數:1285次 ]

【摘要】 隨著互聯網以及無線網絡的發展,二者之間逐漸的出現了互聯的發展趨勢。在移動通信的發展過程中,4G 技術興起并得到了快速發展,在移動通信技術越來越復雜的情況下,4G 無線網絡安全接入也成為4G 研究領域重點關注的問題。基于此,本文在介紹4G 無線網絡安全接入相關理論的基礎上,分析了4G 無線網絡安全接入技術的認證方案。

 

【關鍵詞】 4G 無線網絡 安全接入 認證

 

前言:4G 移動通信作為移動通信行業中的新興事物, 在得到快速發展的同時,其安全性問題也得到了更多的關注,尤其是在安全接入方面,得到的關注度更高,也吸引大量的研究人員對此進行研究。所謂4G 無線網絡安全接入,是指用戶在使用4G 無線網絡時,身份信息、用戶信息等不被竊取或監聽,保證用戶相關信息的安全和完整。

 

一、4G 無線網絡安全接入相關的理論

 

1、自證實公鑰系統。在自證實公鑰系統中,包含對稱密碼體制,其所具備的運算速度是比較快的,而且在進行數據處理時,頻率比較高,對于保密通信問題,從某種程度上來說,能夠比較好的解決,因此,通過系統設計,實現系統的加解密。現如今,計算機網絡技術所具備的發展速度是非常快的,在此背景下,對稱密碼自身的局限性逐漸的顯露出來,這種局限性主要表現在以下幾個方面:在對密鑰進行管理時,管理的難度增大;當密鑰在陌生人之間進行傳遞時,需要提供相應的數字簽名,然而在實際傳遞的過程中,無法很好地解決這個問題。為了緩解這些存在的局限性,產生了非對稱密碼,在此種密碼中,針對的是每一個用戶的公私鑰對,在單向函數的幫助下,實現私鑰空間映射到公鑰空間,這樣一來,當發生偽裝攻擊時,就可以有效地防止。

 

2、安全協議。安全協議主要采取密碼算法,在數據消息發送之前,會對其進行高強度的加密,以便于保證傳輸的安全性。在進行通信的過程中,如果參與通信的成員當中包含不可信網絡,那么在實現通信時,會建立起一種認證密鑰交換協議,在這個交換協議中,包含兩種協議,一種是密鑰交換協議,一種是認證協議,通過兩種協議的結合,保證網絡通信的安全性[1]4G 無線網絡在進行接入時,其安全性的保證通過這兩個理論共同作用來實現。

 

二、4G 無線網絡安全接入技術的認證

 

4G 無線網絡安全接入技術在進行認證時,會涉及到很多的參數,x 的長度用X 來表示,TA 為可信機構,ME 通過此機構將私鑰獲得,同時對公鑰進行證實,具體說來,ME 首先會進行私鑰的選定,選定之后,經過相應的計算,得出VME,隨后,將能夠代表ME 永久身份的標識符以及能夠表示ME 歸屬環境的標識符,再加上計算結果發送給TATA 在接收到相應的消息之后,將ME 的公鑰計算出來并將其發送到ME 處。ME 接收完成之后進行驗證,如果驗證的結果是正確的,那么公鑰以及私鑰就會發送到移動終端[2]

 

2.1 首次接入的認證

 

在移動通信中,當4G 無線網絡首次進行接入或者切換接入時,為了保證接入的安全性,就需要進行認證。在進行認證時,AN 會先進行廣播,廣播的內容包含兩項,一項是代表自己身份的標識符,一項是公鑰,ME AN 發送的信息接收之后,會進行隨機數的選擇,選擇完成之后,會將這個隨機數連同身份標識符、歸屬環境標識符一起發送給AN。接收到相應的消息之后,AN 就會進行驗證,當驗證通過時,會進行隨機數的選擇,選擇數量為兩個,完成之后進行相應的計算,計算之后,將計算結果發送給ME。隨后, ME 對信息進行驗證,驗證成功之后,同樣選擇隨機數進行計算,計算結果告知AN,接著AN 重復上個步驟中ME 的做法,形成結果。最后,ME 通過解密工作的開展,將能夠代表自己臨時身份的信息獲得,從而順利的接入到4G 無線網絡中。

 

2.2 再次接入的認證

 

4G 無線網絡在進行接入時,可能會存在接入次數比較多的情況,在接入時,如果每次接入認證都必須要執行完整的過程中,那么系統所承擔的負擔就會比較重,尤其當接入用戶比較多時,會更加的加重系統負擔,進而產生認證延時的問題,由此,當進行再次接入時,就可以實行快速認證的辦法。首次認證完成之后,如果ME 想再次接入到同一網絡中, 那么其首次認證中所獲得的臨時身份就具備很重要的作用, ME 可以采用臨時身份接入,這樣一來,不僅身份信息的安全性得到了保證,同時也提升了接入的速度[3]。通過再次接入認證方案的設計,保證了4G 無線網絡接入的安全性。

 

三、結論

 

4G 無線網絡在進行接入時,安全接入問題是主要的威脅,如果接入的安全性比較差,那么用戶信息的安全性及完整性就無法有效的保證,因此,為了保證接入的安全性,設計了首次接入和再次接入的認證方案,通過身份認證,有效的保證了接入的安全性。不過,由于4G 移動通信發展的時間還比較短,因此4G 無線網絡安全接入技術的研究還不完善,還需要進一步的加強研究,以便于更好的保證接入的安全性。

 

參 考 文 獻

 

[1] 李煒鍵,孫飛. 基于4G 通信技術的無線網絡安全通信分析[J]. 電力信息與通信技術,2014,(01):127-131.

 

[2] 王偉偉. 接入網技術在城市4G 無線通信中的應用[J]. 硅谷,2014,(16):114-115.

 

[3] 廖建軍. 探討4G 無線互聯網安全接入技術[J]. 中國新通信,2015,(08):59-60.

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