无线通信安全与未来解决方案展望

### 无线通信安全与未来解决方案展望 #### 1. 无线通信安全基础 在无线通信中，位置隐私保护机制（LPPMs）对于应对相关攻击至关重要。然而，对这些机制的评估和比较存在问题，因为缺乏系统的量化方法。攻击者模型的假设往往不完整，可能导致对用户位置隐私的错误估计。不过，现在有一个分析LPPM变体的框架，它能捕捉攻击者可能掌握的先验信息和可能的攻击方式。同时，还提出了一个简单模型来描述各种位置信息泄露攻击，并通过规范对手的表现，提出了量化位置隐私的合适指标。 另外，射频（RF）辐射是一个与无线安全间接相关的问题。RF辐射是非电离辐射，不会像过量的电离X射线那样导致基因改变。科学研究机构和行业的共识是，RF辐射唯一可测量的影响是人体细胞温度升高。如果辐射过多，温度可能会超过健康限度，就像微波炉加热的效果一样。不过，微波炉的辐射功率通常在几百瓦到一千多瓦，远远超过了蜂窝系统用户设备通常使用的1 - 2瓦功率。 虽然目前的研究表明，在大多数职业或环境中，低水平的电磁场暴露不会对健康产生不利影响，但仍存在一些不确定性。新兴技术带来的电磁场新应用可能会促使进一步的研究。欧洲理事会建议其成员国密切关注相关发展，并在国家层面推动研究。 #### 2. 物联网驱动下的无线安全 物联网（IoT）是推动未来无线安全发展的重要力量。GSMA认为，为未来的物联网网络做好充分准备至关重要。它致力于在移动运营商之间建立共同能力，为物联网环境中的所有利益相关者创造价值。GSMA指出，物联网环境的基本能力包括安全、计费和设备管理，这些能力可以通过开发新服务来增强物联网环境。通过提供这些增值服务，移动网络运营商（MNOs）可以超越单纯的连接服务，成为客户的可靠合作伙伴。 GSMA的嵌入式SIM规范有望通过相关技术规范加速M2M解决方案的增长和运营效率，实现eSIM的远程配置和管理，从而实现初始运营商订阅的OTA配置以及从一个运营商到另一个运营商的后续订阅更改。 物联网环境的快速发展带来了社会经济效益，但也要求企业有动力开发设备、应用和服务，同时消费者要信任数据的安全性。大数据是构建经济高效的物联网环境的重要组成部分，因此需要了解相关威胁，并为安全机制提供解决方案，以避免随着数据传输量的增加而导致无线技术性能下降。此外，传感器网络（包括智能电网）在物联网环境中也很重要，如果在初始阶段不采取适当措施，它们同样容易受到攻击。 #### 3. 4G网络的演进 3GPP标准发布后不久，Release 8 LTE就进入了市场。例如，Verizon Wireless于2010年12月在美国推出了LTE，到2012年11月，其LTE网络覆盖了超过2.5亿人口的地区。同期，AT&T也覆盖了1.5亿人口的地区。其他美国主要运营商也在极短的时间内推进了LTE的部署，全球部署数据也在迅速增长。 Nokia Networks与Sprint合作实现了2.6 Gb/s的下行链路吞吐量演示，超过了ITU - R对最完整4G性能的严格要求。NSN还宣布其Flexi Multiradio 10基站产品系列能够支持单站点高达5 Gb/s的峰值下行链路吞吐量。这些都表明，向5G网络的发展步伐正在加快，预计到2020年5G网络将实现标准化。 目前，ITU - R已经批准了两种符合4G标准的系统：LTE - A和WiMAX2。它们都基于正交频分复用（OFDM）技术进行下行链路传输，旨在为包括语音流量在内的所有服务传输数据包。 WiMAX及其演进由IEEE 802.16标准定义，与之前的IEEE定义的Wi - Fi一样，它是一个开放标准，在被批准为标准之前经过了工程界的广泛修订，这使得WiMAX设备的成本相对较低。3GPP标准则是LTE/SAE设备互操作性的关键，有助于实现规模经济。 对于移动运营商来说，3GPP和IEEE方法的主要区别在于，LTE/SAE可以在现有的GSM和/或UMTS基础设施内连续部署，而WiMAX及其发展路径需要一个新的网络。LTE和LTE - A的主要优势在于全球广泛部署的可互操作的2G/3G基础设施得到了充分利用，其用户设备通常包含2G和/或3G功能，为终端用户提供无缝的LTE/LTE - A服务，同时运营商也能从现有基础设施中受益。 IEEE 802.16m（WiMAX2）是对IEEE 802.16 - 2009标准的补充定义，它和LTE - Advanced都符合国际移动电信4G（IMT - Advanced）系统的要求。IEEE 802.16m旨在实现ITU - R定义的值，同时保持与旧版IEEE 802.16系统的向后兼容性。该标准于2010年底发布，并于2012年商业推出。 IEEE 802.16m具有以下特点： |特点|详情| | -