安防移動(dòng)通信網(wǎng)中的安全技術(shù)

1、you cant control the weather, but you can change your mood.簡(jiǎn)單易用輕享辦公（頁(yè)眉可刪）安防移動(dòng)通信網(wǎng)中的安全技術(shù) i安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是無(wú)線電通信技術(shù)中的重要應(yīng)用領(lǐng)域和組成部分。這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用開(kāi)始于上世紀(jì)20年代，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用在警察局總部與巡警巡邏車(chē)之間的車(chē)載移動(dòng)通信服務(wù)并迅速在警察部門(mén)得到推廣應(yīng)用。1946年，美國(guó)att公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出可以連接移動(dòng)用戶和固定電話用戶的無(wú)線電話技術(shù)?；谶@項(xiàng)技術(shù)，att公司進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了一套稱(chēng)為安防移動(dòng)電話服務(wù)(mts，mobile telephone service)的安防移

2、動(dòng)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(shí)唯一的遍布美國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。1968年，att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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域劃分成很多類(lèi)似蜂窩的小區(qū)，相隔較遠(yuǎn)的小區(qū)可以使用相同的無(wú)線電頻率。蜂窩技術(shù)的應(yīng)用極大地增加了安防移動(dòng)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(lái)的干擾問(wèn)題。蜂窩技術(shù)的發(fā)明是安防移動(dòng)通信史上的一個(gè)光輝里程碑，它的廣泛應(yīng)用標(biāo)志著安防移動(dòng)通信進(jìn)人了蜂窩移動(dòng)通信時(shí)代。20世紀(jì)70年代末至80年代初，第一代蜂窩安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在日本、瑞典、英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)和法國(guó)等諸多國(guó)家廣泛投入使用。第一代蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基于

3、模擬通信技術(shù)，采用頻分復(fù)用(fdma，frequencydivision multiple access)模式，網(wǎng)絡(luò)容量基本可以滿足移動(dòng)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)顯得過(guò)時(shí)。集成電路技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了數(shù)字通信技術(shù)在第二代安防蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，如先進(jìn)的數(shù)字語(yǔ)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(cuò)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(yǔ)音、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)指令；身份證技術(shù)可以鑒別移動(dòng)用戶的身份，有效防止身份假冒。所以第二代安防蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與第一

4、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(dòng)通信網(wǎng)(gsm，global svstefor mobile communication)率先在西歐各國(guó)開(kāi)始運(yùn)行，讓歐洲擺脫了第一代蜂窩安防移動(dòng)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(shí)分多址(tdma，timedivision muldple access)來(lái)增加網(wǎng)絡(luò)容量。其后，澳大利亞、中國(guó)和一些中東國(guó)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(dòng)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(dòng)通信網(wǎng)的融合，低速率數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)已經(jīng)無(wú)法滿足移動(dòng)用戶的需求，對(duì)高速率數(shù)

5、據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的需求推動(dòng)著安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)走向第三代。為此，國(guó)際電信聯(lián)盟itu就倡導(dǎo)制定一個(gè)全球統(tǒng)一的第三代蜂窩安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)未來(lái)公共陸地移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)。1998年10月由歐洲、中國(guó)、日本、韓國(guó)和美國(guó)的電信標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)合成立了第三代伙伴計(jì)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)cdma2000。第三代安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在本世紀(jì)初開(kāi)始投入使用，日本的docomo公司于2001年10月1日率先運(yùn)營(yíng)第三代安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展人們對(duì)移動(dòng)通信服務(wù)的需求，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)

6、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(dòng)通信用戶的通信服務(wù)需求。2安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的不安全因素?zé)o線電通信網(wǎng)絡(luò)中存在著各種不安全因素，如無(wú)線竊聽(tīng)、身份假冒、篡改數(shù)據(jù)和服務(wù)后抵賴(lài)等等。安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)的一種類(lèi)型，同樣存在著這些不安全因素。由于安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特殊性，它還存在著其他類(lèi)型的不安全因素。下面將從移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的接口、網(wǎng)絡(luò)端和移動(dòng)端三個(gè)部分分析其不安全因素以及在安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的具體表現(xiàn)形式及其危害。21無(wú)線接口中的不安全因素在安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)站與固定網(wǎng)絡(luò)端之間的所有通信都是通過(guò)無(wú)線接口來(lái)傳輸?shù)?，但無(wú)線接口是開(kāi)放的，作案者可通過(guò)無(wú)線接口竊聽(tīng)信道而取得其

7、中的傳輸信息，甚至可以修改、插入、刪除或重傳無(wú)線接口中的消息，達(dá)到假冒移動(dòng)用戶身份以欺騙網(wǎng)絡(luò)終端的目的。根據(jù)攻擊類(lèi)型的不同，又可分為非授權(quán)訪問(wèn)數(shù)據(jù)、非授權(quán)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、威脅數(shù)據(jù)完整性三種攻擊類(lèi)型。211非授權(quán)訪問(wèn)數(shù)據(jù)類(lèi)攻擊非授權(quán)訪問(wèn)數(shù)據(jù)類(lèi)攻擊的主要目的在于獲取無(wú)線接口中傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)或信令數(shù)據(jù)。其方法有以下幾種：(1)竊聽(tīng)用戶數(shù)據(jù)獲取用戶信息內(nèi)容i(2)竊聽(tīng)信令數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)管理信息和其他有利于主動(dòng)攻擊的信息；(3)無(wú)線跟蹤獲取移動(dòng)用戶的身份和位置信息，實(shí)現(xiàn)無(wú)線跟蹤；(4)被動(dòng)傳輸流分析猜測(cè)用戶通信內(nèi)容和目的；(5)主動(dòng)傳輸流分析獲取訪問(wèn)信息。212非授權(quán)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類(lèi)攻擊在非授權(quán)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類(lèi)

8、攻擊中，攻擊者通過(guò)假冒一個(gè)合法移動(dòng)用戶身份來(lái)欺騙網(wǎng)絡(luò)端，獲得授權(quán)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)并逃避付費(fèi)，由被假冒的移動(dòng)用戶替攻擊者付費(fèi)。213威脅數(shù)據(jù)完整性類(lèi)攻擊威脅數(shù)據(jù)完整性類(lèi)攻擊的目標(biāo)是無(wú)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(guò)修改、插入、刪除或重傳這些數(shù)據(jù)流來(lái)達(dá)到欺騙數(shù)據(jù)接收方的目的，完成某種攻擊意圖。22網(wǎng)絡(luò)端的不安全因素在安防移動(dòng)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(dòng)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(tīng)、身份假冒、篡改數(shù)據(jù)和服務(wù)后抵賴(lài)等。按攻擊類(lèi)型的不同，可分為四類(lèi)。221非授權(quán)訪問(wèn)數(shù)據(jù)類(lèi)攻擊非授權(quán)訪問(wèn)數(shù)據(jù)類(lèi)

9、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(tīng)用戶數(shù)據(jù)獲取用戶通信內(nèi)容；(2)竊聽(tīng)信令數(shù)據(jù)獲取安全管理數(shù)據(jù)和其他有利于主動(dòng)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(dòng)攻擊的信息；(4)被動(dòng)傳輸流分析獲取訪問(wèn)信息；(5)非法訪問(wèn)系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，如合法用戶的認(rèn)證參數(shù)等。222非授權(quán)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類(lèi)攻擊非授權(quán)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類(lèi)攻擊的主要目的是訪問(wèn)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(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的授權(quán)；(2)假冒服務(wù)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)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

10、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。223威脅數(shù)據(jù)完整性類(lèi)攻擊安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)端的威脅數(shù)據(jù)完整性類(lèi)攻擊不僅包括無(wú)線接口中的那些威脅數(shù)據(jù)完整性類(lèi)攻擊(因?yàn)閎ss與msc之間的通信接口也可能是無(wú)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(wèn)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(wèn)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(wèn)權(quán)或有意干擾通信；(4)操縱可下載應(yīng)用干擾移動(dòng)終端的正常工作；(5)操縱移動(dòng)終端干擾移動(dòng)終端的正常工作；(6)操縱網(wǎng)絡(luò)單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問(wèn)權(quán)或有意干擾通信。24服務(wù)后抵賴(lài)類(lèi)攻擊服務(wù)

11、后抵賴(lài)類(lèi)攻擊是在通信后否認(rèn)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)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(lài)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(lài)不愿意為接收的消息服務(wù)承擔(dān)付費(fèi)責(zé)任。23移動(dòng)端的不安全因素安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)端是由移動(dòng)站組成的。移動(dòng)站不僅是移動(dòng)用戶訪問(wèn)移動(dòng)通信網(wǎng)的通信工具，它還保存著移動(dòng)用戶的個(gè)人信息，如移動(dòng)設(shè)備國(guó)際身份號(hào)、移動(dòng)用戶國(guó)際身份號(hào)、移動(dòng)用戶身份認(rèn)證密鑰等。移動(dòng)設(shè)備國(guó)際身份號(hào)imei是代表一個(gè)唯一地移動(dòng)電話，而移動(dòng)用戶國(guó)際身份號(hào)和移動(dòng)用戶身份認(rèn)證密鑰也對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的合法用戶。由于移動(dòng)電話在日常生活中容易丟失或被盜竊，由此給移動(dòng)電話帶來(lái)了

12、如下的一些不安全因素：(1)使用盜竊或撿來(lái)的移動(dòng)電話訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，不用付費(fèi)，給丟失移動(dòng)電話的用戶帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)上的損失；(2)不法分子若讀出移動(dòng)用戶的國(guó)際身份號(hào)和移動(dòng)用戶身份認(rèn)證密鑰，那么就可以“克隆”許多移動(dòng)電話，并從事移動(dòng)電話的非法買(mǎi)賣(mài)，給移動(dòng)電話用戶和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)上的損失；(3)不法分子還會(huì)更改盜竊或撿來(lái)的移動(dòng)電話的身份號(hào)，以此防止被登記在丟失移動(dòng)電話的黑名單上等。24攻擊風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的威脅還有無(wú)線竊聽(tīng)、假冒攻擊、完整性侵犯、業(yè)務(wù)否認(rèn)和移動(dòng)電話攻擊等內(nèi)容，具體描述如下：(1)無(wú)線竊聽(tīng)竊聽(tīng)無(wú)線信道中傳送的用戶身份號(hào)、用戶數(shù)據(jù)和信令信息；(2)假冒攻擊假冒移動(dòng)用戶欺騙網(wǎng)絡(luò)端和

13、假冒網(wǎng)絡(luò)端欺騙移動(dòng)用戶；(3)完整性侵犯更改無(wú)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(dòng)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(dòng)電話攻擊偷竊移動(dòng)電話、更改移動(dòng)電話身份號(hào)和克隆移動(dòng)電話。3安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的安全技術(shù)從第一代模擬安防移動(dòng)通信網(wǎng)到第二代數(shù)字安防移動(dòng)通信網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明：安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中存在的各種不安全因素不僅威脅到移動(dòng)用戶的隱私和經(jīng)濟(jì)利益，而且嚴(yán)重地影響安防移動(dòng)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(gè)方面的利益，安防移動(dòng)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(jí)別服務(wù)。31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(lèi)，其

14、保密級(jí)別和目的如下：(1)用戶語(yǔ)音保密性(級(jí)別：1)的目的一保護(hù)無(wú)線信道中傳送的用戶語(yǔ)音，防止被他人竊聽(tīng)；(2)用戶身份保密性(級(jí)別：1)的目的一保護(hù)用戶的真實(shí)身份，防止被無(wú)線跟蹤；(3)信令數(shù)據(jù)保密性(級(jí)別：1)的目的一保護(hù)無(wú)線信道中傳送的信令數(shù)據(jù)，防止被他人竊聽(tīng)；(4)用戶數(shù)據(jù)保密性(級(jí)別：2)的目的一保護(hù)無(wú)線信道中傳送的用戶數(shù)據(jù)，防止被他人竊聽(tīng)；(5)認(rèn)證密鑰保密性(級(jí)別：2)的目的一保護(hù)sim和ac只存儲(chǔ)的認(rèn)證密鑰，防止被他人竊取或“克隆sim。32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(lèi)，具體描述如下：(1)用戶身份認(rèn)證性的目的一鑒別移動(dòng)用戶身份，防止假冒用戶；(2)網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)

15、證性的目的一鑒別網(wǎng)絡(luò)身份，防止主動(dòng)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(cè)的目的保護(hù)無(wú)線信道中傳送的信令信息完整性，防止被他人篡改。33應(yīng)用層安全技術(shù)業(yè)務(wù)上述兩類(lèi)安全業(yè)務(wù)是在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)層提供。隨著安防移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類(lèi)別的增多和電子商貿(mào)的發(fā)展，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(gè)應(yīng)用實(shí)體互相認(rèn)證對(duì)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(lái)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(méi)有被篡改；(4)數(shù)據(jù)保密性保護(hù)兩個(gè)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，防止流分析；(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

16、方確實(shí)收到了應(yīng)用數(shù)據(jù)。34移動(dòng)電話保護(hù)移動(dòng)電話生產(chǎn)商為每部移動(dòng)電話分配一個(gè)全球唯一的國(guó)際移動(dòng)設(shè)備號(hào)imei，每當(dāng)移動(dòng)電話訪問(wèn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，它必須傳imei給網(wǎng)絡(luò)端設(shè)備號(hào)登記處eir；eir檢查該imei是否在丟失和失竊移動(dòng)電話的“黑名單”上，若在則eir就傳一個(gè)信令將該移動(dòng)電話鎖起來(lái)，此時(shí)使用者自己不能開(kāi)鎖，就不能繼續(xù)使用這個(gè)移動(dòng)電話，這個(gè)方法在很大程度上防止了非法用戶用撿來(lái)或偷來(lái)的移動(dòng)電話濫用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)而由丟失移動(dòng)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)用高科技工具改變偷來(lái)的電話的imei，從而通過(guò)“黑名單”檢查。為防止修改移動(dòng)電話的imei，移動(dòng)電話生產(chǎn)商通常將imei設(shè)置在一個(gè)保護(hù)單元，即具有