摘 要：21世纪是信息化时代，人们由于需要快速的获取各种信息而对无线网络服务的需求越来越大。这种需求主要体现在两个方面：一是对通信质量的要求,而衡量通信质量的一个重要指标就是通信稳定性。二是安全的要求，即在利用无线网络进行通信时，人们要求个人信息不会遭到泄露。4G网络相对于3G和2G网络具有更快的网络传输速度，和更稳定是网络环境。在本文中，笔者重点分析了4G网络在应用的过程中所存在的安全问题，并提出了具有针对性的解决措施。
关键词：4G；无线网络；安全防护
前 言
4G通信技术真正走进普通人的生活是在2013年，自从4G开始普及并经过多年的发展，到目前为止，4G网络由于其明显的优势已经被人们广泛的认可。4G通信技术的一大优点就是消除了用户使用无线网络的时间和空间的限制，换言之就是用户可以随时随地的接入到通信网络中。并且按照自己的实际需求来选择合适的网络。此外，4G网络还有一个明显的优点就是可以实现不同网络之间的互联。与3G网络相比，蜂窝网络被全IP核心网所替代，同时电路交换则被分组交换所替代。这样的升级替代使得4G用户的通信设备即使在高速运行的环境下也可以实现高速率的数据传输。4G网络是对传统的通信网络进行了一次成功的改革，但是新的网络环境同样带来了新的安全问题。
1 4G 系统的网络结构和特点
1.1 网络结构
从网络结构上看，4G网络系统主要可以分为三个结构层次。这三个结构层次分别是物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层指的是网络系统中由各种元件组成的硬件系统。在4G系统中，该层次的主要作用是提供各种物理接口。而中间环境层的主要作用则是提供必要的地址变换、映射等功能。应用层则是网络结构中的最高层，顾名思义应用层的作用是实现各种网络应用的最重要的网络结构。
1.2 系统定义和特点
实际上，对于4G网络，到目前为止还没有任何一家企业或者组织对其进行精确的定义。正是由于4G技术的复杂性，各个机构在对4G进行定义时所采用的标准和研究的侧重点有所不同所以关于4G 的定义存在多个版本。按照目前人们普遍的认知来看，4G网络依靠宽带接入，并且具有分布式特征的全IP网卡，它是集合了多种通信技术的优点的一种网络。具体来说，4G网络有如下特征：（1）4G网络是由多个网络融合而成，它能够实现多种网络通信技术的完美融合，同时又保有其特性。（2）全IP化。4G网络是一种全IP网络系统，该系统的基础是分组交换。它是由电路交换演变而来的。（3）容量大。与3G网络相比，4G网的内部容量具有明显的优势，约为3G网络的十倍左右。大容量的网络能够承载更多的信息交换。（4）全覆盖。4G网络的覆盖性强是明显可以感受到的。几乎在我们生活的任何地方都有4G网络覆盖（5）业务共存。4G网络可以用来传输视频、音频或者其他的媒体业务。各种网络业务可以同时存在，同时进行而不会形成互斥现象。（6）灵活性高、拓展性强。灵活性高体现在用户可以根据自身的需求来对网络进行调整。（7）智能性强。4G网络可以自动的进行资源配置，具有更强的智能性。（8）兼容性强，4G网络可以和多种网络进行融合。具有极强的兼容性。总之，4G网络具有强大的性能，可以给用户提供优良的应用体验。
2 4G 无线通信系统所存在的安全问题
安全问题是任何通信技术都面临的技术难题，4G通信技术也不例外。从整体上来看，这些问题主要可以划分为三个方面：移动终端、无线网络、无线业务。具体情况如下：
2.1 移动终端方面
（1）移动终端本身的不具有安全性检测功能，同时其终端没有验证保护机制，组成终端的各个部分都有可能会成为遭受攻击的对象。除此之外，终端内部信息在进行信息交换的各个接口的位置缺少保护，这在一定程度上增加了信息泄露的可能性。
（2）目前，操作系统或多或少都存在一些安全隐患。如果有人进行恶意攻击那么这些隐患将会被无限放大，最终造成安全事故。
（3）随着互联网的发展，各类病毒也层出不穷，并且病毒机理还始终处在变换之中。虽然有一些防毒攻击可以阻挡大多数的病毒，但是受到能源和空间的限制，大体积的杀毒软件难以长时间持续工作。这就给病毒的入侵带来了可能性。此外，病毒的更新速度往往比杀毒软件的更新速度要快，所以很难做到对病毒的有效控制。
（4）移动终端的功能性强，支持很多应用。但是有些应用在设计上存在较大的问题，病毒可以借助这些应用进行入侵。而且，这些应用的安全隐患加上终端本身的隐患，就使得整个网络的安全问题变得十分棘手。一些木马病毒和爬虫很容易就通过这些应用入侵到终端，窃取数据。
2.2 无线网络方面
（1）无线网络的容错性还不够。由于无线网络的结构具有差异性，所以在使用时很容易导致差错。
（2）无线网络所遵守的网络协议和安全协议有所不同，这就使得4G网络同时面对多种安全隐患的威胁。
（3）通常情况下，4G必须要与异构形式的非IP 网络进行连接。并依靠QoS来提高数据的速度。但是在实际的使用过程中，这种网络连接方式同样会面临安全隐患的威胁。
（4）由于用户对无线网络服务的要求越来越高，所以很多人习惯于在不同的系统中进行网络切换，这就要求4G通信系统具有优良的可移动性能。但是目前的技术还难以做到这一点，所以在这方面也有可能会造成安全事故。
2.3 无线业务方面
（1）4G网络的无线业务主要是朝着电子商务的方向发展，并且从目前来看发展形势良好。但是，由于4G网络的安全性能还不十分完善，所以很难满足电子商务高级别的安全需求。
（2）随着计费系统竞争的日益加强，目前无线通信市场的利益争端也逐渐增多，有些运营商存在欺诈客户的现象，同时也存在客户抵赖的情况。但是，目前的技术还难以实现出示相关安全凭证。
（3）4G网络的高覆盖性实际上是一把双刃剑，一方面他能支持用户实现全球移动通信，但是这也带来了一些安全隐患。
3 提升 4G 无线通信系统网络安全性能的策略
为了有效提升4G无线网的安全性，笔者认为可以从三个大的方向着手。即安全策略、效率策略、以及其他的一些策略，具体如下：
3.1 安全策略
（1）加固操作系统。为了提升安全性，应该建议所采用的都能够满足TMP的要求。同时确保混合式访问控制、域隔离、远程验证等具备良好的兼容性能。
（2）加固硬件平台。在“可信移动”方案的支持下，应该对硬件平台添加可信启动的相关程序。以实现对移动终端数据的有效保护，才能够从整体上提升检验机制的完整性。
（3）加固应用程序。如今，各类移动端软件市场的发展迅猛，用户都习惯于通过各种品台件软件的下载和安装。这就使得各类恶意插件有机可乘。所以，在下载程序是一定要从正规的平台进行下载。
（4）防护硬件物理。在硬件防护方面，笔者认为有必要有针对性地提高移动平台硬件的集成程度，对遭受攻击的硬件接口的电压与电流进行修改，避免再次遭受物理性质的攻击。
3.2 效率策略
（1）很多病毒都会隐藏在信息交互的过程中，因此有必要减少交互信息的数量，并减短单条信息的长度。防止病毒的植入。
（2）各类数据都存在进行预计算和与认证的过程，为降低风险，要求该过程的进行要在移动端空闲的状态下进行。
（3）在实际的应用过程中，有些无线业务在短期内是无法进行实质性服务获取的，对于这些业务可以采取延缓服务时间的措施。通过提高滞后服务来提高效率。需要注意的是，如果该业务可以通过认证，那么久可以为其提供及时服务，否则终止服务。
（4）移动终端计算有一个十分明显的特征就是对称性，终端的数据计算负担很庞大，所以可以将一部分的计算任务转移给网络端。这样有利于缓解移动终端的负担。此外，还应该将部分精力投入到算法的更新上，要使得密码算法消耗的资源减少同时保持高效性。
3.3 其他策略
（1）多策略机制。安全隐患可能存在于各个环节之中，为了实现在不同的通信环境中都能够满足通信安全，有必要采取多策略机制来进行防范和维护。
（2）多安全级别策略。通信网络的使用面十分广泛。不同是使用场景所需要的安全性能保障是不同的。这就需要对安全级别进行合理的划分。例如，电子商务的安全要求就明显高于普通的通话。采用多级别的安全策略有利于集中资源优先保障高级别通信服务的安全问题。
结 语
综上所述，4G无线网络自诞生以来就受到了用户的普遍好评，它凭借自身的诸多优点取得了用户的支持，并正在对人们的通信生活产生潜移默化的影响。而为了进一步提升4G通信网络的使用率，提高其通信质量，就有必要对其安全性作出进一步的提升。企业在进行安全性能提升的过程中，一定要从实际情况出发，制定有针对性的解决措施，以从整体上改善目前4G网络安全性较差的局面。
参考文献
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