缩略图

远程无线通信技术的信息安全分析

作者

石蕴琪

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摘要:随着物联网、5G 等技术的蓬勃发展,远程无线通信技术应用日益广泛,但信息安全问题也随之凸显。本文系统梳理了远程无线通信技术的基本原理与主要类型,深入剖析物理层、网络层与应用层以及人为因素引发的安全威胁,包括信号截获、协议漏洞利用、操作失误等。

关键词:远程无线通信技术;信息安全;安全威胁;防护措施

引言

在数字化、智能化浪潮的推动下,远程无线通信技术凭借其便捷性与灵活性,成为连接万物的关键纽带,广泛应用于智能交通、智慧医疗、工业自动化等领域。从4G到5G的演进,以及低功耗广域网技术的兴起,不断拓展着无线通信的应用边界。然而,开放的无线信道、复杂的网络架构以及多样的应用场景,使得远程无线通信面临着严峻的信息安全挑战。

一、远程无线通信技术概述

1.1 远程无线通信技术基本原理

在远程无线通信系统中,信号传输机制是实现信息交互的基础。无线信号的产生依赖于高频振荡电路,将原始信息通过调制技术加载到载波上,常见的调制方式包括幅度调制、频率调制和相位调制。调制后的信号经功率放大后通过天线发射,利用电磁波在空间中的传播特性进行传输。通信协议架构则为无线通信的有序进行提供规则保障。蓝牙协议专为短距离无线通信设计,通过主从设备架构实现设备间通信,其链路管理协议负责设备配对与连接管理。

1.2 主要远程无线通信技术类型

蜂窝移动通信网络技术是远程无线通信的核心技术。4G技术以正交频分复用技术、多输入多输出技术为主要技术特征,实现100Mbps以上的峰值速率,被广泛应用于移动互联网、高清视频传输等。无线局域网技术占据了室内通信场景的主流,其工作频段以2.4GHz频段和5GHz频段为主,2.4GHz频段传播距离较远、传输速率较低、干扰较强;5GHz频段具有传输速率高、穿墙能力弱的技术特征;在企业、家庭等通信场景中,利用Wi-Fi通过接入点组成网络,实现区域无线覆盖。

二、远程无线通信技术信息安全威胁分析

2.1 物理层安全威胁

物理层安全性面临着来自信号的干扰和截获。攻击者可在干扰设备通过发射同频大功率信号干扰正常通信信号,致使通信中断或是误码增大;在无线通信中信号通过电磁波以在开放空间中传播的方式通信,非法用户可以通过高灵敏度的接收设备获取信号在一定区域内截获通信信号。设备漏洞被攻击也是物理层面临的安全隐患。由于无线通信的终端设备和无线基站设备存在硬件设计问题或是固件安全问题,有些物联网设备的芯片存在安全问题,攻击者可以借助安全问题对设备拥有控制权限;对于一些无线基站设备的固件没有及时更新,这样就使得基站可能被植入了恶意的代码,从而使通信的数据被篡改或者是泄露。

2.2 网络层与应用层安全威胁

通过网络层协议进行攻击,如TCP/IP协议存在SYNFlood攻击,利用大量伪造的TCP连接请求将服务器的连接资源耗尽,不能为正常用户提供服务,UDP协议无连接管理导致DOS攻击;移动互联网场景下的无线通信设备逐渐受到恶意程序和病毒的攻袭,针对移动终端的恶意程序可来源于恶意APP和钓鱼网址等方式,并获取用户信息如通讯录、支付信息等,部分物联网场景下的智能设备抗攻击性能低,设备一旦被恶意程序感染,可能成为攻击者的僵尸设备进行DDoS攻击或窃取通信数据等。篡改伪造威胁通信可靠性和完整性,恶意攻击者在传输过程中截取数据,篡改数据中交易金额、订单信息等发送给接收者;伪造身份信息非法接入网络,获取或非法使用用户数据。

2.3 人为因素导致的安全威胁

失误因素和缺陷因素是由于人为因素导致信息安全存在的风险,主要体现在工作人员对无线通信设备参数的配置过程中,由于设置的通信参数过于简单、没有设置加密算法,造成攻击者通过该设备进行非法登录,信息系统中的保密信息能够容易获得,产生泄露的风险。缺少严密的安全规章制度也是由于人为因素导致信息安全发生的风险,主要有内部人员缺少对权力的监管体系,内部人员对信息系统内容没有权利制约,对保密内容信息进行随意性的下载和访问,增加保密内容的泄露风险。内部人员实施恶意攻击对信息安全产生的影响较大,这类风险主要是由于利益的驱动对信息敏感的企业进行核心内容的窃取,并将企业核心的数据信息出售给其它企业;对于一些重要岗位的企业员工离职以后,权限没有及时终止,在员工离职以后有可能利用企业的内部人员权限进行恶意的操作,对企业的利益和个人利益造成损害。

三、远程无线通信技术信息安全防护措施

3.1 物理层安全防护技术

扩频通信技术在信号加密上,可通过展宽信号频谱,缩小信号功率谱密度,使得抗干扰能力增强;跳频技术使载频在一定的频率范围内跳变,使干扰信号不在通讯频谱上,从而避开干扰信号。在物理层对信号进行加密的技术有混沌加密,利用混沌系统的随机性与敏感性将信号加密,即使截获了信号也无法破解。对设备进行安全加固可在硬件和软件层面实施。硬件层面可通过防篡改设计,在芯片里增加安全模块,达到硬件加密的目的;软件层面应定期对设备进行固件安全升级,弥补已知的安全漏洞,并加强设备访问控制,使得无法通过非法接入设备。

3.2 网络层与应用层安全防护策略

协议安全优化应加强目前使用的一些通信协议。其中,SSL/TLS协议在传输层对传输数据进行加密,确保传输的保密性;IPsec协议在网络层实现数据加密与认证,防止数据被修改与假冒。通过对路由协议增加认证机制,如数字签名进行路由信息的校验,可以有效抵抗路由攻击。入侵检测与防御系统通过对网络流量信息的实时监控,发现并识别入侵者的不正常行为模式或攻击特征。IDS发现攻击产生告警,而IPS可以拦截掉攻击流量。利用机器学习的检测技术可以使检测过程不断地学习新出现的攻击模式,从而使得攻击检测更准确和及时。为了实现数据的保密性和完整性,应采取一系列的加密方式。可以利用哈希算法对数据进行哈希,判断数据的完整度;对称加密算法加密效率较高,适用于大数据加密;加密算法对密钥的交换和数字签名进行加密,保证密钥使用双方的可信性。

3.3 安全管理与应急响应机制

制定人员培训、权限控制及安全审计制度。定期进行信息安全培训,增强用户安全意识及操作水平;制定权限管理分级制度,用户访问权限按工作职责分配;借助安全审计系统,记录并跟踪用户行为日志,及时查出用户误操作情况。建设信息安全应急处置体系。做好信息安全应急处置预案,在信息安全事故处置中,第一时间按照应急预案执行,基于网络流量分析、日志监测定位网络攻击,对受网络攻击的用户信息设备进行隔离,进行数据恢复等操作,降低信息安全事故带来的损失。

结语

远程无线通信技术的快速发展深刻改变了人们的生活与生产方式,但信息安全问题始终是其健康发展的重要制约因素。本文通过对远程无线通信技术的原理、类型进行梳理,深入分析了物理层、网络层与应用层以及人为因素导致的安全威胁,并针对性地提出了涵盖物理层防护、网络与应用层策略以及安全管理的综合防护措施。

参考文献

[1]黄颖.远程无线通信技术的信息安全分析[J].产业创新研究,2025,(03):120-122.

[2]陆赟.远程无线通信技术的信息安全分析[J].中国新通信,2024,26(11):19-21.