随着LTE网络的迅速发展与移动智能终端的广泛普及,无线宽带通信已经深入人们生活的方方面面。与此同时,移动通信与生活生产的紧密结合也产生了相应的各种安全问题。为保障公众生活、国民经济乃至国家安全,对LTE网络的安全性进行研究是非常必要的。在以往的LTE安全领域研究中,工作重心大都偏向于对LTE系统的架构和协议流程进行人工审计形式的分析,自动化程度相对不足。因此,研究如何提升LTE网络缺陷检测的自动化程度是很有意义和实用价值的。本文从三个方面进行了面向LTE网络的自动化缺陷检测方法的研究:一、提出了基于协议的网元探测方法和基于特征匹配的自动化缺陷检测方法。基于LTE网络中广泛使用的GTP协议与SCTP协议,利用其应答机制探测网络中支持相应协议的网元,然后通过选取不同类型的消息进行迭代式的请求,根据响应结果对目标网元潜在类型集合进行排除和划分,最终确定目标网元的类型。在获取网络结构与网元类型信息的基础上,利用规则映射的方式从网元通信封包中提取出网络的特征信息,在获取到足够多的网络信息后,再利用特征匹配的方式进行缺陷检测。实验证实该方法具有可用性。二、提出了基于静态代码分析的针对网元应用具体实现的自动化缺陷检测方法。通过研究通信协议的处理程序在具体操作上具有的固定模式,抽象出协议处理的主要实体,并完成了对协议消息格式的语义标注。基于Clang编译器前端进行二次开发,使用变量引用追踪和方法调用定位来分析协议消息解析过程中的访存操作,建立访存控制流图,挖掘软件实现中的潜在安全缺陷。三、进行了仿真网络测试平台的搭建与实验验证。通过使用NS-3网络仿真模拟器搭建LTE仿真平台,进行了网元探测的实验和对源码静态分析所取得缺陷的验证。