3G移動互聯(lián)網(wǎng)時代之安全挑戰(zhàn)與應對策略
盧煜 2011/05/23
當下，國內3G建設接近尾聲。在三大運營商的聯(lián)合推動下，移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐漸滲透到人們的日常生活中。時尚一族的手機，除了基本的通話、短信、游戲之外，高速度的互聯(lián)網(wǎng)沖浪、在線視頻點播等，早已不是什么新鮮事物。但是無線通信技術和互聯(lián)網(wǎng)的結合，在更加豐富了人們溝通、娛樂體驗的同時，垃圾短信、手機病毒、無端死機等一系列問題，也讓消費者頭疼不已。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模商用，安全問題迅速凸顯，并成為必須要面對的難題之一。
網(wǎng)絡演進 危機暗藏
移動互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)至今，其演進過程總共經(jīng)歷了三個階段：從最初的模擬無線通信到GSM無線通信再到3G無線通信，今天，我們已經(jīng)進入3G移動互聯(lián)網(wǎng)時代。而移動互聯(lián)網(wǎng)在演進過程中伴隨如下特征。
網(wǎng)絡“ALL IP”
在2008年10月中國（北京）國際信息通信展上，華為、中興通訊、愛立信、上海貝爾和諾基亞西門子通信無一例外地展示了ALL-IP網(wǎng)絡解決方案。移動互聯(lián)網(wǎng)從最初2G網(wǎng)絡的核心網(wǎng)IP化，到今天3G接入網(wǎng)、核心網(wǎng)以及內容網(wǎng)絡的端到端IP化過程中，都在試圖成立移動互聯(lián)網(wǎng)的ALL-IP標準，移動互聯(lián)網(wǎng)全部IP化是最終的目標�！�
移動互聯(lián)網(wǎng)IP化后，出現(xiàn)了很多優(yōu)點，它提高了業(yè)務的豐富性、組網(wǎng)靈活性、系統(tǒng)的高擴展性以及業(yè)務和網(wǎng)絡的可管理性等，但是IP化也帶來一個很大的問題，就是它把基于IP的互聯(lián)網(wǎng)存在的安全威脅，全部引入到了移動互聯(lián)網(wǎng)中來。比如從前只在固網(wǎng)出現(xiàn)的DDoS攻擊、蠕蟲病毒、惡意網(wǎng)頁推送等，如今在我們的移動互聯(lián)網(wǎng)中也屢見不鮮。
終端“智能化”
單從手機看，無論是引領時尚潮流的“洋品牌”iPhone、黑霉，還是攻城掠地集萬千功能于一身的“國產(chǎn)貨”山寨機，提供的功能真可謂“應有盡有，無所不有”。之前，我們只能在計算機上完成的功能，現(xiàn)在智能終端幾乎都可以完成了。移動終端在實現(xiàn)智能化以后，會出現(xiàn)與我們的計算機終端一樣的安全威脅。針對無線終端的攻擊除了傳統(tǒng)的攻擊手段之外，也有其自身的特殊性。如針對手機操作系統(tǒng)的病毒攻擊，針對無線業(yè)務的木馬攻擊、惡意廣播的垃圾電話、基于彩信應用的蠕蟲、手機信息盜用等。
同時，在智能終端沖擊下，業(yè)務的管道化問題也需要特別重視。當手機智能化之后，在線視頻點播、P2P下載等數(shù)據(jù)業(yè)務會像在固網(wǎng)中一樣迅速膨脹，如果在移動互聯(lián)網(wǎng)中提供數(shù)據(jù)管道，那好比一個高速公路一樣，它不管進出的車輛是小車還是卡車，它只管按車的數(shù)量收費，而不是按車的大小收費。
比如，谷歌在2008年推出的手機地圖業(yè)務，用戶可以通過手機客戶端軟件，通過無線網(wǎng)絡，實時下載谷歌內容服務器上的地圖內容，在這類業(yè)務流量非常大的情況下，會給用戶造成費用壓力，也會造成運營商計費的壓力。如果運營商不能針對性地提供業(yè)務來滿足不同用戶的業(yè)務需求，那么最終將導致業(yè)務收入的流失。
帶寬趨“百兆”
3G標準規(guī)定提供超過1M的接入帶寬，未來可以提供幾十兆甚至百兆的接入帶寬。如此一來，首先是會對移動互聯(lián)網(wǎng)上現(xiàn)存的安全設備性能提出挑戰(zhàn)。第二點，伴隨著接入帶寬的提高，用戶會把無線上網(wǎng)卡插到計算機上去，體驗無線網(wǎng)絡，這樣會把計算機的安全威脅引入到無線網(wǎng)絡中，一旦終端受到了安全威脅，比如成為僵尸主機，那無線網(wǎng)絡受到的攻擊跟固網(wǎng)是一樣的。同時，無線資源對用戶數(shù)是有限制的，并且數(shù)據(jù)用戶的多少會影響語音業(yè)務的體驗。如果惡意用戶頻繁地去攻擊別人，或者是用一些垃圾流量去訪問別人，則會極大地占用無線資源。另外產(chǎn)生的一個問題就是計費問題，惡意的攻擊流量和垃圾流量也會導致用戶的計費信息增加，導致了用戶費用提升和滿意度下降。
總之，移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來的安全問題很多：移動互聯(lián)網(wǎng)的ALL-IP化引入了IP互聯(lián)網(wǎng)的所有安全威脅；終端的智能化凸顯了管道化的業(yè)務安全問題；接入帶寬的提升加劇了有效資源的惡意利用。
安全策略多層面部署
2009年8月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《通信網(wǎng)絡安全防護監(jiān)督管理辦法(征求意見稿)》，征求意見稿提出，通信網(wǎng)絡運行單位規(guī)劃、設計、新建、改建通信網(wǎng)絡工程項目，應當同步規(guī)劃、設計、建設滿足通信網(wǎng)絡安全防護標準要求的通信網(wǎng)絡安全保障設施，并與主體工程同時進行驗收和投入運行。已經(jīng)投入運行的通信網(wǎng)絡安全保障設施沒有滿足通信網(wǎng)絡安全防護標準要求的，通信網(wǎng)絡運行單位應當進行改建。
客戶需求和政策導向成為了移動互聯(lián)網(wǎng)安全問題的新挑戰(zhàn)，運營商需要緊緊圍繞“業(yè)務”中心，全方位多層次部署安全策略，并針對性地進行安全加固，才能打造出綠色、安全、和諧的移動互聯(lián)網(wǎng)世界（如圖1）。
設備層安全加固
設備層安全，主要指對承載業(yè)務的設備進行安全加固。目前移動互聯(lián)網(wǎng)的設備層主要可以分為：網(wǎng)元設備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等幾部分。網(wǎng)元設備主要是指移動互聯(lián)網(wǎng)中的路由器、交換機、防火墻以及一些內容層設備，針對這些設備的自身安全，可以進行4A設置、ACL保護、廣播抑制等加固準則。操作系統(tǒng)的安全加固，主要通過最小化安裝、補丁管理 、安裝防病毒軟件等策略。在數(shù)據(jù)庫安全方面，目前更多是從數(shù)據(jù)可靠性來考慮，通過制定一系列安全備份原則，來保障數(shù)控庫的安全備份。
網(wǎng)絡層安全對策
應對網(wǎng)絡層的安全威脅，首先分析移動互聯(lián)網(wǎng)不同接口及不同的網(wǎng)絡層面存在的安全威脅，然后按照安全域劃分理論對移動互聯(lián)網(wǎng)劃分不同的安全域。
安全域主要根據(jù)風險級別和業(yè)務差異進行劃分，將同一網(wǎng)絡安全層次內服務器之間的連接控制在區(qū)域內部。根據(jù)劃分原則，無線網(wǎng)絡的安全區(qū)域可分為Gi域、Gp域、Gn域、Om域、Ga域、計費中心接口域等, 在不同的安全邊界，通過實施和部署不同的安全策略和設備來完成邊界的安全防護，最后進行相應的安全加固。
在網(wǎng)絡層的安全加固過程中，需要注意的是不能因為安全而安全，因為安全沒有最完美的情況，運營商的網(wǎng)絡是以收入為中心的網(wǎng)絡，所以安全實施也一定要基于業(yè)務可存活為基礎進行實施。
業(yè)務層安全策略
在業(yè)務安全問題上，需要重視以下三方面的問題：一是業(yè)務如何實現(xiàn)可視化，二是解決業(yè)務管道化問題，三是如何進行非法業(yè)務的有效管控。
相應的安全策略有：首先，在網(wǎng)絡當中，考慮對DPI系統(tǒng)的引進。安全問題一般在網(wǎng)絡層上分析，因為在應用層上很難看清楚。通過DPI系統(tǒng)則很好地把網(wǎng)絡流量可視化，能夠看清網(wǎng)絡中的業(yè)務流量和非法業(yè)務流量，通過細分流量和業(yè)務，可以有針對性地去開展業(yè)務，或屏蔽一些非法的業(yè)務，從而提升用戶的業(yè)務體驗。
在業(yè)務管道化以及對非法業(yè)務管控問題上，首先要對不同的流量進行區(qū)分，對于異常流量，比如手機僵尸網(wǎng)絡、手機病毒、手機垃圾彩信、垃圾郵件等，這些流量必須進行一定管控和清洗。而對于用戶常用的業(yè)務流量，則需要提升其體驗，可以通過細分業(yè)務來提供定制化套餐，例如QQ上網(wǎng)套餐、谷歌手機地圖套餐，甚至在線電視套餐等，通過基于業(yè)務、用戶、帶寬三個維度的包月業(yè)務模式，可以大大提升用戶對業(yè)務的體驗，以及加大用戶對業(yè)務的依賴，并且還可以提升增值業(yè)務的收入。
此外，對于影響業(yè)務利益以及業(yè)務濫用的一些業(yè)務，需要進行一定的管控。對于運營商而言，跟自營業(yè)務利益沖突的業(yè)務均可以列為管控業(yè)務的范疇。
管理層面安全對策
無線業(yè)務網(wǎng)絡通常在管理上都是采用帶外管理，但是帶外管理同樣也會引入安全威脅。管理層面的安全威脅點主要是非授權訪問、網(wǎng)絡層攻擊、管理信息泄漏/篡改等，相應的對策如圖2。
需要補充的是，很多本地網(wǎng)的業(yè)務系統(tǒng)MSC、MGW等，目前基本上都是通過DCN實現(xiàn)網(wǎng)管的，對于業(yè)務系統(tǒng)而言，DCN網(wǎng)絡及網(wǎng)管終端是不可信的，但是很多本地網(wǎng)在DCN和業(yè)務系統(tǒng)之間沒有進行安全手段隔離和加固，這是非常大的安全隱患，如果網(wǎng)管終端把安全威脅引入到業(yè)務系統(tǒng)，后果不堪設想，所以在進行管理安全分析時，一定要考慮業(yè)務系統(tǒng)和網(wǎng)管網(wǎng)絡的邊界隔離問題，在不可信區(qū)域邊界一定實施相應的安全隔離手段。
技術與安全意識缺一不可
凡事預則立，不預則廢。移動互聯(lián)網(wǎng)的安全防護，既需要吸取在固網(wǎng)安全上成熟的成功經(jīng)驗，又應當考慮其自身特點。在大規(guī)模商用之初，統(tǒng)籌安排、靈活部署將為后續(xù)的業(yè)務發(fā)展打下良好的根基。此外，我們也應該看到，安全問題是無時不在、無處不在，技術手段只能被動防御。在此基礎上，只有提高網(wǎng)絡建設者和消費者的安全防護意識，做到技術和安全意識相結合，才能讓移動互聯(lián)網(wǎng)安全、平穩(wěn)地長期發(fā)展下去。
通信世界周刊
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