偽基站偵測(cè)追蹤新技術(shù)的研究及應(yīng)用

吳金科　鄺志鴻　戴勇　王斌

【摘要】 本文深入分析偽基站的原理，結(jié)合MC口信令監(jiān)測(cè)技術(shù)，提出一種新的偽基站追蹤方法，準(zhǔn)實(shí)時(shí)跟蹤偽基站的活動(dòng)軌跡，為公安機(jī)關(guān)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)抓捕偽基站提供先進(jìn)的技術(shù)支撐，打擊偽基站違法行為，有效提升用戶感知。

【關(guān)鍵詞】 偽基站 信令偵測(cè) 用戶投訴

近年來(lái)，不法分子利用偽基站在商業(yè)區(qū)附近強(qiáng)制吸收移動(dòng)用戶，并推送商業(yè)廣告、詐騙短信，給手機(jī)用戶帶來(lái)騷擾和損失，并對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)造成有害干擾。偽基站導(dǎo)致手機(jī)用戶一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法正常使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，業(yè)務(wù)使用感知下降，使運(yùn)營(yíng)商蒙受誤解背負(fù)巨大的投訴壓力。

一、偽基站短信系統(tǒng)的原理

由于目前GSM網(wǎng)絡(luò)采用單向鑒權(quán)，僅有網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶終端的鑒權(quán)，用戶終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)不進(jìn)行鑒權(quán)，利用偽基站可以竊取用戶信息、甚至發(fā)起對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的攻擊。偽基站的廣播網(wǎng)號(hào)、廣播頻率和現(xiàn)網(wǎng)相同，位置區(qū)設(shè)置和現(xiàn)網(wǎng)不同，由于其信號(hào)強(qiáng)度遠(yuǎn)強(qiáng)于現(xiàn)網(wǎng)，當(dāng)用戶將進(jìn)入偽基站覆蓋區(qū)域時(shí)會(huì)快速重選到偽基站小區(qū)進(jìn)行位置更新[1]。用戶在偽基站覆蓋區(qū)域一般發(fā)生以下過(guò)程：“偽基站小區(qū)重選->向偽基站發(fā)起位置更新->偽基站位置更新接受->偽基站下發(fā)短信->偽基站變換LAC->偽基站小區(qū)重選->向偽基站發(fā)起位置更新->偽基站位置更新拒絕->手機(jī)重新進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)重選->再次位置更新成功”，此過(guò)程至少需要25秒以上，一般會(huì)持續(xù)幾分鐘，在此期間會(huì)造成用戶無(wú)法主被叫、無(wú)法正常收發(fā)短信、無(wú)法上網(wǎng)，嚴(yán)重影響客戶的業(yè)務(wù)感知。

二、偽基站垃圾短信的影響

目前市場(chǎng)上有偽基站設(shè)備銷售，偽基站短信的高額利潤(rùn)及違法成本較低，造成偽基站泛濫，給手機(jī)用戶造成損失，也給移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)造成巨大沖擊，給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了直接經(jīng)濟(jì)損失和品牌損失[2]。如果不加于打擊，偽基站短信將長(zhǎng)期存在，用戶深受其擾，運(yùn)營(yíng)商深受其害。

對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，偽基站短信系統(tǒng)造成的影響有如下幾個(gè)方面：造成多余的位置更新，增加網(wǎng)絡(luò)信令負(fù)荷；對(duì)用戶造成通信故障，增加用戶投訴量，造成運(yùn)營(yíng)商投訴處理成本上升；用戶通信故障期間，減少了話務(wù)量和短信量，造成運(yùn)營(yíng)商直接經(jīng)濟(jì)損失；偽基站的社會(huì)影響惡劣，很多人誤解運(yùn)營(yíng)商所為，造成運(yùn)營(yíng)商聲譽(yù)品牌損失。

三、偽基站設(shè)備追蹤方法

目前主流對(duì)偽基站的偵測(cè)方法都是通過(guò)統(tǒng)計(jì)從偽基站重選到移動(dòng)小區(qū)的頻次找出哪些移動(dòng)小區(qū)附近有偽基站[3]。這樣的處理方法雖然能發(fā)現(xiàn)偽基站的大概位置，但是處理統(tǒng)計(jì)的時(shí)延比較長(zhǎng)，定位范圍不精確，對(duì)于頻繁移動(dòng)的偽基站效果不好。為了提高偽基站定位的準(zhǔn)確率和實(shí)時(shí)性，利用MC口信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、網(wǎng)管統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和日常測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的偽基站情況進(jìn)行了專項(xiàng)分析研究，提出了一種新的偽基站追蹤方法。

通過(guò)深入分析偽基站與用戶的信令交互過(guò)程，從MC口的信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以截獲與偽基站相關(guān)的以下信令。當(dāng)手機(jī)接收完偽基站短信后，又收到偽基站廣播“System Information Type 3”信息，而該消息內(nèi)的LAC為20001，與之前收到的偽基站LAC（20002）不同。由于LAC又發(fā)生了改變，手機(jī)再次發(fā)起位置更新。根據(jù)手機(jī)上報(bào)的IMSI和原LAC號(hào)，偽基站判斷到該手機(jī)已接收過(guò)短信，則不再發(fā)送短信，下發(fā)Location Updating Reject拒絕手機(jī)的位置更新請(qǐng)求，拒絕原因是“No Suitable Cells In Location Area”手機(jī)位置更新被拒絕后，就處于“無(wú)服務(wù)”狀態(tài)。然后它會(huì)根據(jù)偽基站廣播消息“System Information Type 1”里面的鄰區(qū)頻點(diǎn)信息來(lái)搜索鄰區(qū)，如果偽基站配置的鄰區(qū)頻點(diǎn)沒(méi)有用于周邊的現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)、或偽基站沒(méi)有配置鄰區(qū)頻點(diǎn)，那么手機(jī)則無(wú)法重選回現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)，一直駐留在偽基站。手機(jī)直到遠(yuǎn)離偽基站之后，信號(hào)下降到脫網(wǎng)狀態(tài)，然后重新做全頻段掃描，才能重選到現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)，恢復(fù)正常通信狀態(tài)。只要從MC口的信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分離出位置更新的信息，并幀測(cè)到符合上述特征的位置更新信令，則可判定該小區(qū)附近存?zhèn)位?。確認(rèn)偽基站后，可以通過(guò)鎖定基站定的LAC和BCCH，還有與偽基站綁定的手機(jī)號(hào)，則可跟蹤偽基站的活動(dòng)軌跡。

四、結(jié)語(yǔ)

利用MC口的信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，準(zhǔn)實(shí)時(shí)偵測(cè)追蹤偽基站，及時(shí)準(zhǔn)確定位出偽基站的活動(dòng)軌跡，并鎖定偽基站使用的LAC和BCCH，將相關(guān)信息通知無(wú)線電管理委員會(huì)和公安機(jī)關(guān)。無(wú)線電管理委員會(huì)在指定區(qū)域進(jìn)行小范圍掃頻，公安配合開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)抓捕。只有公安快速抓捕，提高偽基站違法成本；工商從根源斬?cái)鄠位驹O(shè)備生產(chǎn)、銷售環(huán)節(jié)，才能徹底杜絕偽基站繼續(xù)作惡。