基于3G网络的企业数据通信安全方案

随着运营商对3G的投入不断增加，其业务成熟度及信号服务质量也将会不断增强。应运而生的3G路由器凭借其强大的灵活部署能力、低廉的线路成本、不断加强的带宽在多个行业得到了广泛应用，但是随之而来的安全担忧也从未间断。本文从3G安全机制、3G网络在数据通信中的应用、3G路由器安全部署原则和3G路由器安全部署方案，详细阐述了基于3G网络开展企业数据通信应用的安全解决思路。

前言

3G即第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。国内三大运营商支持情况如下：

电信：CDMA2000，可达3.1Mbps；

移动：TD-SCDMA，2.8Mbps；

联通：WCDMA，可达7.2Mbps。

如银行这样的企业用户在传统的有线模式下，无法满足离行ATM、移动网点灵活部署的需求，主要是无长期固定地点，受地域和有线网络限制无法灵活部署，且业务量也小租赁专线的成本过高，存在着高速无线的需求，而3G无线部署是目前最好的解决方案。

随着3G网络业务的不断普及，运营商针对企业用户对"3G移动专用网"的需求推出了3G的VPDN(Virtual Private Dial-Network)业务，即：基于3G无线接入方式的虚拟专用拨号网业务，它是利用L2TP隧道传输协议，就可以在现有的拨号网络上构建一条虚拟的、不受外界干扰的专用通道，从而实现类似采用有线专用网络的方式访问企业内部网资源。

数据通信设备厂商也及时推出了3G路由器来适应行业用户的这个应用趋势，企业网已经进入3G联网时代。

当金融、政府这类网点众多，又拥有大量离行ATM接入、边远乡镇接入和移动网点接入的需求的行业用户，也把目光放到3G接入时，基于3G网络开展企业数据通信的安全性，成为这些对数据安全性要求较高的行业大规模应用3G网络的最大障碍。

3G网络数据通信应用概述

基于3G的数据通信应用有以下几种组网模式：

1、访问internet

图1 访问internet

3G路由器配置3G模块，使用公用的APN名称、用户名密码，通过运营商无线基站接入Internet网络，配置NAT地址转换功能，3G路由器内网PC通过3G网络访问公网资源，如网页浏览、公网邮箱、及时通信、网络下载等资源。

2、Internet +VPN隧道

图2 Internte +VPN隧道

3G路由器配置3G模块，使用公用的APN名称、用户名密码，通过运用商无线基站接入Internet网络，对于需要访问公网资源的数据流，经过配置NAT地址转换后直接与Internet进行通讯。对于需要访问总部机构私网资源的数据流（如：公司VOIP语音电话、视频会议系统、内部办公OA系统等），通过3G路由器与总部路由器建立的Ipsec VPN加密隧道进行直接通信。

3、3G VPDN专网

图3 3G VPDN专网

如上图，为了保证企业大客户3G接入网的业务安全需求，运营商可向用户提供专线APN（Access Point Name）传输方式，为用户提供专用的接入点名称，并可提供用户名、密码、IMSI的多重安全认证功能。LNS为用户总部端设备（路由器、VPN设备）通过专线与运营商网络互连，分支网点的3G路由器配置3G模块，使用企业申请的专用APN名称、用户名密码接入3G网络，运营商通过APN名称或用户名密码判断该用户为企业专网用户后，交由LAC设备触发与用户端LNS设备的L2TP 认证协商，并最终由LNS设备为分支网点3G路由器分配私网IP地址，实现与分支网点与总部私网的专线互通。

基于3G VPDN专网是运营商为行业用户主推的模式，本文将着重分析基于3G VPDN专网应用的安全部署问题，首先看看3G无线有哪些安全机制。

3G无线安全简介

无线通信本身的特点是，既容易让合法用户接入，也容易被潜在的非法用户窃取，因此，安全问题总是同移动通信网络密切相关。

针对无线通信存在的安全问题，3G系统进行了如下优化：

1. 实现了双向认证。不但提供基站对MS的认证，也提供了MS对基站的认证，可有效防止伪基站攻击。

2. 提供了接入链路信令数据的完整性保护。

3. 密钥长度增加为128 bit，改进了算法。

4. 3GPP接入链路数据加密延伸至无线接入控制器(RNC)。

5. 3G的安全机制还具有可拓展性，为将来引入新业务提供安全保护措施。

6. 3G能向用户提供安全可视性操作，用户可随时查看自己所用的安全模式及安全级别。

7. 在密钥长度、加密算法选定、鉴别机制和数据完整性检验等方面，3G的安全性能远远优于2G。

但是3G的这些安全机制仅仅局限于无线部分，针对基于3G接入的无线企业网而言，无线部分的安全是远远不够的，需要保证数据在整个传输过程中的安全性，即端到端的安全性。

3G路由器接入安全部署探讨

随着3G数据通信应用的发展，业界专业的数据通信厂家推出了3G安全路由器