21、长期演进网络安全与实时数据获取研究

长期演进网络安全与实时数据获取研究

1. 研究背景与问题提出

在当今数字化时代，网络安全成为了人们关注的焦点。尤其是在移动通信领域，4G LTE和5G网络的广泛应用，虽然带来了高速便捷的通信体验，但也面临着诸多安全挑战。

一些研究提出了对4G LTE网络的对抗攻击模型，但这些研究大多停留在理论阶段，缺乏在实际应用中的验证，如在Skype、网上银行等应用场景中的测试。同时，对4G和5G蜂窝网络现有的认证和隐私保护方案的调查显示，网络安全和电信网络是学术界关注的热点，而GSM网络的脆弱性也备受关注。

LTE网络基于3GPP标准的安全机制，使得对与之关联的调查对象的终端用户设备数据进行合法拦截变得极为复杂。为了解决这一问题，需要开发一种解决方案，将终端用户设备从LTE网络诱骗到调查人员控制的网络中。这个新网络基于GSM，使用2G进行语音和短信通信，2.5G通过通用分组数据服务（GPRS）进行数据服务。由于2G网络中常用的加密流（如A5/0、A5/1、A5/2等）可以在拦截网络中停用，调查人员能够更轻松地控制GSM网络，并查看网络上传输的流量。

2. 网络安全威胁分析

无线通信网络存在两种对执法部门有用的威胁：
- 伪装攻击（Masquerading） ：一个实体伪装成另一个实体，通常是一个恶意基站伪装成合法的网络基站。通过这种方式，恶意实体可能获取原本无法访问的数据。
- 未经授权的拒绝服务攻击（Unauthorised Denial of Service） ：恶意实体主动阻止资源提供给正常授权的用户。在这种情况下，用户的网络访问可能被拒绝，从而迫