渗透率极高的 4G 网络安全威胁
我国 4G 用户已近 10 亿户，渗透率高达 70%——4G 网络的普及度之高超乎想象，更是明显快于覆盖面极广的无线 WiFi。可是近日有计算机安全专家发现，4G网络中存在大量的安全漏洞，能偷窥用户信息、窃听电话、让设备脱机甚至发出虚假紧急警报。
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只要链接 4G 网络，你的手机就有可能会被入侵。安全
渗透率极高的 4G 网络安全威胁网络
据外媒 The Register 近日报道，普渡大学和爱荷华大学的研究人员在 4G LTE 网络中发现存有大量新的漏洞，这些漏洞能够经过模拟现有用户的身份发起数十种攻击方式。架构
研究过程当中，研究人员采用了一种叫作 LTEInspector 的测试框架，它能帮助检测到 LTE 无线电和网络的漏洞。研究小组成员 Syed Rafiul Hussain 指出，在 10 种攻击中，他们已经用来自美国四家主要运营商的 SIM 卡确认了其中的 8 种，“大多数这些攻击的根源都是由于缺乏合适的身份认证、加密以及重要协议信息回放保护。”框架
Hussain 表示，这些漏洞能够用来虚构受害者设备的位置，给一些犯罪分子带来可乘之机，经过植入虚假位置信息等方法来妨碍执法人员的调查进度。还有一种攻击方式则是向特定区域的设备发送虚假紧急警告进，从而引起“人为混乱”，例现在年 1 月夏威夷发生的弹道导弹警告就在当地引发了不小的骚动，这与网络攻击引起的影响效果是同样的。测试
研究人员还称，任何人都能利用常见的软件无线电设备和开源 4G LTE 协议软件发起上面这些攻击，成本能够低至 1300 美圆 — 3900 美圆。ui
攻击方式及原理加密
在研究人员所公布的技术报告中，详细介绍了这十种 4G 漏洞攻击方式。依靠这个方法发现的漏洞，有些是已经报道过的，有些是最新发现的，以下表所示，会致使用户信息被窃或拦截、电话遭遇窃听、中断网络链接、让设备脱机、锁定用户位置以及发出虚假报警等安全威胁。spa
验证同步失败攻击是针对附加程序的攻击方式，包括伪造来自恶意设备的 attach_request 消息，以阻止受害者的手机附着；.net
可跟踪性攻击是指使用 security_mode_command 指令，经过恶意节点来跟踪用户；
服务中断攻击是指使用 Stingray 等恶意节点，经过注入恶意控制平面命令来攻击；
寻呼协议攻击也都须要一个恶意节点，攻击者能够劫持寻呼信道以破坏受害者的服务，包括报告中所提到的恐慌袭击，发布假的紧急警告等；
能耗攻击是指经过迫使目标设备反复从新链接到网络，寻呼信道还会被用于攻击受害者的电池，强制性耗尽能源；
针对分离协议的攻击与寻呼攻击同样，也须要受害者链接到恶意节点；
......
针对这十种攻击方式，CSDN 特别邀请了 360 公司 4G 安全专家黄琳老师进行了详细解答。她表示，报告中提供了一种分析 LTE 协议安全性的重要方法论，依靠这个方法发现的这十种漏洞，影响比较严重的一个是伪造手机在网络中的位置，另外一个是发送虚假的灾害警报。
发送虚假的灾害警报很容易被发现，属于扰乱公共安全的严重行为。可是伪造手机在网络中的位置，是能够被我的所利用的——这正是中继攻击的原理，即至关于在手机与真实网络中间加了两个中继器，真实网络只知道中继器在哪里，不知道手机在哪里。报告中也称，这种攻击方式能够“使攻击者链接到核心网络，而无需任何合法证书，同时能够冒充受害的蜂窝设备”。这也就意味着，它可以让攻击者冒充受害者的电话号码链接到网络，或在核心网络中追踪受害者设备的位置，从而在刑事调查期间设置虚假的不在场信息或种植假证据。
漏洞威胁的技术应对
针对这次漏洞事件，该研究团队开发的技术称为 LTEInspector，即上文中提到的测试框架，也是符号模型检查器和加密协议验证器的组合体。
LTEInspector 测试器架构
LTEInspector 框架能够检查事件和操做的顺序、提供密码保护和其余约束。所以，报告中写道：“LTEInspector 可以测试的一系列属性包括真实性、可用性、完整性以及用户敏感信息的保密性等等。”
5G 能否拯救漏洞问题？
目前的 5G 网络炒得火热，各商家也承诺即将推出的 5G 网络将会变得更快、更安全，但很显然 4G LTE 并不会在短时间内消失。并且要注意的是：这些漏洞已经被写入了 LTE 协议，所以极可能会对整个行业产生影响。受影响的协议程序包括：
附加：将用户设备与网络相关联的过程（例如打开手机时）；
分离：发生在关闭设备或网络与设备断开链接时（例如因为信号质量差或电话没法向网络验证时）；
寻呼：该协议是呼叫创建的一部分，用于强制设备从新获取系统信息，并用于紧急警报应用。
4G LTE 网络漏洞中存在的 DoS 类攻击问题，即便在 5G 系统中也一样难以解决。虽然 3GPP 曾经讨论过在 5G 引入证书体系，防止手机链接伪基站，也就是说伪基站发出的广播消息都能识别出来是伪造的，可是大部分运营商和厂商以为这个方案太“重”了，因此后续是否会采用仍有待考量。
此外还有一些漏洞攻击方式是追踪类的攻击，就是相似 IMSI catcher 的问题，这些问题确实有计划在 5G 中落实解决。
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