作者：李振华 清华大学软件学院助理教授、博导
近年来全球移动电信产业蓬勃发展，运营商不断部署移动基站以提升服务性能。与此同时，也出现了大量非法的伪基站设备，通过使用极高信号强度、迫使周围的移动设备断开与合法基站的连接、从而连接到伪基站，趁机向用户发送垃圾或诈骗短信，并且往往使用权威号码（如10086、95588等）使用户放松警惕。据新闻媒体报道，2016年中国手机用户总共收到数十亿条伪基站短信，造成上百亿元的经济损失。
伪基站之所以成为可能，是利用了GSM（2G）移动蜂窝网络的协议“单向认证”漏洞——只要求基站认证用户，但不要求用户认证基站。一个伪基站（见图1）一般包含一个无线发送器，一台笔记本（用于控制发送器）和一部手机（用于搜索附近的合法基站，并获取其配置信息）。
为了发送垃圾或诈骗短信，伪基站一般执行以下步骤：
1. 用手机获取附近合法基站的配置信息，如基站ID和功率强度。
2. 通过控制笔记本，给伪基站的无线发送器配置不同的ID和更高的信号功率。
3. 附近用户的手机在检测到伪基站之后，由于其功率更高，并且ID不同（代表一个不同的位置码），从而很可能连接到伪基站。注：用户没有（也不会）验证伪基站。
4. 用户手机向伪基站发送位置更新请求。
5. 伪基站向用户手机发送身份请求，以获取其IMSI和IMEI（这两个均为手机特征码）。
6. 伪基站向用户手机发送垃圾或诈骗短信。
7. 伪基站中断和用户手机的连接。用户手机自动恢复到合法基站的连接。
伪基站危害非常大，对用户的财产安全造成巨大危害，但一直以来没有很好的检测方法。在过去两年中，我们与百度手机卫士团队深度合作，将前端移动设备群智感知和后端云平台数据挖掘结合到一起，研发了高准确率高精度的伪基站识别与定位系统“伪基站雷达” （其架构见图2）。
“伪基站雷达” 系统自2014年8月上线以来，已累计为用户识别伪基站短信总数超过2.5亿条，平均每天为用户识别过滤出数百万条伪基站短信（识别准确率为99.95%），定位伪基站的误差控制在11米（中值）和149米（均值）范围，并且上述结果全部对公众实时开放（http://shoujiweishi.baidu.com/static/map/pseudo.html）。伪基站雷达系统还为公安部提供关键信息支持，辅助公安人员平均每月抓捕到伪基站犯罪人员数十名、收缴伪基站设备数十至数百台，相关论文发表在网络安全领域著名会议NDSS 2017。详细信息请参见原论文
https://www.internetsociety.org/sites/default/files/ndss2017_08-3_Li_paper.pdf
作者简介
李振华，清华大学软件学院助理教授、博导，研究领域为云计算、大数据及移动互联网，多项研究成果被工业互联网系统（如百度手机卫士、腾讯QQ旋风、360云盘）实际采用，受益用户过亿。发表论文3次登上重要期刊封面：IEEE云计算汇刊（国际云计算领域权威刊物）、中国计算机学会通讯（中国计算机学会旗舰刊物）、清华学报英文版（SCI索引刊物）。获得2015年中国人工智能学会优秀博士论文奖、2015年教育部自然科学奖一等奖、2009年中国大学出版社图书奖首届优秀学术著作一等奖、2016年全国高校云计算应用创新大赛二等奖。发表论文50余篇，其中权威学术会议（如NSDI、NDSS、IMC、Middleware、ACM-MM、VLDB、WWW、INFOCOM、ICDCS、IPDPS）及期刊（如TPDS、TCC、TMC、TOMM）论文20余篇，出版中英文专著各1部。主持国家自然科学基金1项、CCF-腾讯犀牛鸟科研和创意基金各1项。现任科技部863“中国云”重大专项课题“云计算应用服务开发环境关键技术及平台”的系统架构师，以及清华大学云计算教学实验平台（http://thucloud.com）的负责人。更多信息见个人主页http://www.greenorbs.org/people/lzh。
