基于3G網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)數(shù)據(jù)通信安全方案

隨著3G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的不斷普及，運(yùn)營商針對企業(yè)用戶對“3G移動專用網(wǎng)”的需求推出了3G的VPDN(Virtual Private Dial-Network)業(yè)務(wù)，即：基于3G無線接入方式的虛擬專用撥號網(wǎng)業(yè)務(wù)，它是利用L2TP隧道傳輸協(xié)議，就可以在現(xiàn)有的撥號網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建一條虛擬的、不受外界干擾的專用通道，從而實現(xiàn)類似采用有線專用網(wǎng)絡(luò)的方式訪問企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)資源。

數(shù)據(jù)通信設(shè)備廠商也及時推出了3G路由器來適應(yīng)行業(yè)用戶的這個應(yīng)用趨勢，企業(yè)網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入3G聯(lián)網(wǎng)時代。

當(dāng)金融、政府這類網(wǎng)點(diǎn)眾多，又擁有大量離行ATM接入、邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)接入和移動網(wǎng)點(diǎn)接入的需求的行業(yè)用戶，也把目光放到3G接入時，基于3G網(wǎng)絡(luò)開展企業(yè)數(shù)據(jù)通信的安全性，成為這些對數(shù)據(jù)安全性要求較高的行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用3G網(wǎng)絡(luò)的最大障礙。

3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用概述

基于3G的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用有以下幾種組網(wǎng)模式：

1、訪問internet

圖1 訪問internet

3G路由器配置3G模塊，使用公用的APN名稱、用戶名密碼，通過運(yùn)營商無線基站接入Internet網(wǎng)絡(luò)，配置NAT地址轉(zhuǎn)換功能，3G路由器內(nèi)網(wǎng)PC通過3G網(wǎng)絡(luò)訪問公網(wǎng)資源，如網(wǎng)頁瀏覽、公網(wǎng)郵箱、及時通信、網(wǎng)絡(luò)下載等資源。

2、Internet +VPN隧道

圖2 Internte +VPN隧道

3G路由器配置3G模塊，使用公用的APN名稱、用戶名密碼，通過運(yùn)用商無線基站接入Internet網(wǎng)絡(luò)，對于需要訪問公網(wǎng)資源的數(shù)據(jù)流，經(jīng)過配置NAT地址轉(zhuǎn)換后直接與Internet進(jìn)行通訊。對于需要訪問總部機(jī)構(gòu)私網(wǎng)資源的數(shù)據(jù)流(如：公司VOIP語音電話、視頻會議系統(tǒng)、內(nèi)部辦公OA系統(tǒng)等)，通過3G路由器與總部路由器建立的Ipsec VPN加密隧道進(jìn)行直接通信。

3、3G VPDN專網(wǎng)

圖3 3G VPDN專網(wǎng)

如上圖，為了保證企業(yè)大客戶3G接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)安全需求，運(yùn)營商可向用戶提供專線APN(Access Point Name)傳輸方式，為用戶提供專用的接入點(diǎn)名稱，并可提供用戶名、密碼、IMSI的多重安全認(rèn)證功能。LNS為用戶總部端設(shè)備(路由器、VPN設(shè)備)通過專線與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)互連，分支網(wǎng)點(diǎn)的3G路由器配置3G模塊，使用企業(yè)申請的專用APN名稱、用戶名密碼接入3G網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營商通過APN名稱或用戶名密碼判斷該用戶為企業(yè)專網(wǎng)用戶后，交由LAC設(shè)備觸發(fā)與用戶端LNS設(shè)備的L2TP 認(rèn)證協(xié)商，并最終由LNS設(shè)備為分支網(wǎng)點(diǎn)3G路由器分配私網(wǎng)IP地址，實現(xiàn)與分支網(wǎng)點(diǎn)與總部私網(wǎng)的專線互通。

基于3G VPDN專網(wǎng)是運(yùn)營商為行業(yè)用戶主推的模式，本文將著重分析基于3G VPDN專網(wǎng)應(yīng)用的安全部署問題，首先看看3G無線有哪些安全機(jī)制。

3G無線安全簡介

無線通信本身的特點(diǎn)是，既容易讓合法用戶接入，也容易被潛在的非法用戶竊取，因此，安全問題總是同移動通信網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)。

針對無線通信存在的安全問題，3G系統(tǒng)進(jìn)行了如下優(yōu)化：

1. 實現(xiàn)了雙向認(rèn)證。不但提供基站對MS的認(rèn)證，也提供了MS對基站的認(rèn)證，可有效防止偽基站攻擊。

2. 提供了接入鏈路信令數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)。

3. 密鑰長度增加為128 bit，改進(jìn)了算法。

4. 3GPP接入鏈路數(shù)據(jù)加密延伸至無線接入控制器(RNC)。

5. 3G的安全機(jī)制還具有可拓展性，為將來引入新業(yè)務(wù)提供安全保護(hù)措施。

6. 3G能向用戶提供安全可視性操作，用戶可隨時查看自己所用的安全模式及安全級別。

7. 在密鑰長度、加密算法選定、鑒別機(jī)制和數(shù)據(jù)完整性檢驗等方面，3G的安全性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于2G。

但是3G的這些安全機(jī)制僅僅局限于無線部分，針對基于3G接入的無線企業(yè)網(wǎng)而言，無線部分的安全是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要保證數(shù)據(jù)在整個傳輸過程中的安全性，即端到端的安全性。

3G路由器接入安全部署探討

隨著3G數(shù)據(jù)通信應(yīng)用的發(fā)展，業(yè)界專業(yè)的數(shù)據(jù)通信廠家推出了3G安全路由器，能夠很好的解決3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全傳輸問題。下面以3G安全路由器在金融離行ATM應(yīng)用為例做一個分析。

圖4 3G接入

如上圖所示，金融離行ATM網(wǎng)點(diǎn)使用3G 路由器無線接入3G無線網(wǎng)絡(luò)，通過運(yùn)營商3G無線基站及IP核心網(wǎng)連接金融一級或二級網(wǎng)匯聚路由器，實現(xiàn)了離行ATM與金融一級網(wǎng)或二級網(wǎng)的業(yè)務(wù)互訪。

根據(jù)應(yīng)用模式，3G接入安全部署基于以下幾點(diǎn)考慮：

接入認(rèn)證安全

要求在進(jìn)行3G網(wǎng)絡(luò)登錄時，提供基于用戶名、密碼、IMSI(international mobile subscriber identity, 國際移動用戶識別碼)的多重身份認(rèn)證綁定功能，保證接入用戶的唯一性，防止非法用戶利用3G網(wǎng)絡(luò)接入用戶專用網(wǎng)絡(luò)。

端到端的私有性

為了保證用戶業(yè)務(wù)的私密性，必須要求解決方案從網(wǎng)點(diǎn)3G路由器到金融、政府行業(yè)一級或二級網(wǎng)匯聚路由器提供端到端的私有專用通道，以保證網(wǎng)點(diǎn)業(yè)務(wù)在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的私有性。

端到端的安全加密

為了進(jìn)一步保證網(wǎng)點(diǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在運(yùn)營商3G無線網(wǎng)絡(luò)以及IP核心網(wǎng)傳輸過程中的安全，防止黑客利用其他非法手段截取金融、政府等行業(yè)敏感數(shù)據(jù)，要求安全解決方案必須提供網(wǎng)點(diǎn)3G路由器到金融、政府行業(yè)一級或二級網(wǎng)匯聚路由器端到端的加密安全。特別是金融和政府此類信息敏感行業(yè)，這種加密安全更需要國密辦加密算法的支持，以保障國家信息安全的高度機(jī)密性。

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