专题简介 | 6G 网络安全专题

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专题简介

虽然目前全球5G网络仍处于蓬勃商用的早期阶段, 但面向2030年之后的未来网络需求, 全球6G的科研竞赛已经拉开帷幕. 值得特别关注的是, 在当前世界各国关于6G愿景、需求和关键技术的初期探讨中, 安全受到了异乎寻常的重视.

首先, 中国政府和研究机构在国际上率先提出内生安全6G的愿景. 一方面, 面向 6G将为人机物高度融合的世界提供关键服务的核心需求, 对移动通信网络安全内涵和外延做出新的拓展, 要求6G安全在传统信息安全机密性、完整性、可用性和隐私保护基础之上, 还需重视6G网络的广义鲁棒控制和广义功能安全. 另一方面, 面向6G需在高强度复杂网络条件下具备使命确保的保底需求, 必须打破技术性能裸奔和安全措施后补的传统移动通信发展范式, 在6G设计之初就用创新的理论和技术架构探讨支撑一体两翼、双轮驱动的新发展范式, 谋求通信性能和安全可靠之间良好的平衡.

其次, 美欧日等政府和科研机构也纷纷把安全、弹性、可信赖等广义安全概念列为6G的核心愿景和早期启动的项目清单. 美国发布了面向NextG网络 (包括6G 蜂窝、未来版本的WiFi、卫星网络) 的RINGS (Resilient & Intelligent NextG Systems) 项目计划, 核心是强调发展网络弹性, 包括安全性、适应性和自主性等, 同时在其项目指南中, 强制要求申请单位必须开展面向NextG的使能技术群(无线、频谱、网络等) 和弹性技术群 (安全、自适应和自主等) 双轮驱动的协同融合创新, 不接受单轮驱动的申请. 欧盟6G旗舰项目Hexa-X提出要构建值得信赖 (Trustworthiness) 的6G, 要求确保端到端通信的机密性、完整性和可用性, 保护数据隐私, 保障网络运行弹性和安全性. 日本通信部发布的B5G发展战略提出2030社会愿景是可靠的(dependable)、包容的和可持续的, B5G需具备超安全性和弹性.

在此背景下,《中国科学: 信息科学》2022年第2期组织出版了 “6G网络安全专题” , 经过高质量、高效率的同行评议, 共录用了6篇学术论文, 涵盖6G内生安全新范式、体系架构与关键技术等.

“网络空间内生安全发展范式”, 邬江兴院士围绕网络空间普遍存在的内生安全共性问题及其引发的“未知的未知”安全威胁, 提出了解决问题的新理论和新方法论, 以期用内生安全发展新范式为网络空间安全领域以及6G等新一代信息技术贡献可复制的成功模板.

邬江兴. 网络空间内生安全发展范式. 中国科学: 信息科学, 2022, 52: 189–204

“6G网络内生安全架构研究”, 分析研究了6G网络内生安全需求与安全能力演进趋势, 设计了一种6G网络内生安全架构, 并对内生安全体系的下一步发展与应用进行了分析与展望. 

粟栗, 庄小君, 杜海涛, 等. 6G 网络内生安全架构研究. 中国科学: 信息科学, 2022, 52: 205–216

“混合窃听环境下多波束符号级安全传输方法”, 针对混合窃听环境下多目标毫米波通信系统, 基于阵列收发结构, 提出了一种人工噪声辅助的多波束符号级安全传输方法, 以实现混合窃听环境下无线安全传输.

邱彬, 程文驰. 混合窃听环境下多波束符号级安全传输方法. 中国科学: 信息科学, 2022, 52: 217–238

“衰落高斯MIMO窃听信道下安全发送方案及其优化问题”, 研究了合法用户信道状态随机衰落, 且各状态不满足退化关系的高斯多天线输入输出(MIMO)窃听信道下的安全传输问题, 提出了一种不依赖于信道状态信息的物理层安全传输方案.

马康宁, 徐寅飞, 邵硕, 等. 衰落高斯 MIMO 窃听信道下安全发送方案及其优化问题. 中国科学: 信息科学, 2022, 52: 239–252

“静态场景下基于RIS天线的物理层密钥生成方案”, 针对静态无线环境下密钥容量低的问题, 首次将可重构智能表面(RIS)天线配置在基站设备端用于密钥生成, 给出了通信安全联合设计方案, 实现通信与安全性能联合提升.

杨杰, 季新生, 黄开枝, 等. 静态场景下基于 RIS 天线的物理层密钥生成方案. 中国科学: 信息科学, 2022, 52: 253–269

“面向6G流量监控: 基于图神经网络的加密恶意流量检测方法”, 针对6G网络正常与异常流量的边界模糊问题, 提出了一种基于图神经网络的加密恶意流量检测方法, 以实现加密恶意流量的高效检测.

赵键锦, 李祺, 刘胜利, 等. 面向 6G 流量监控: 基于图神经网络的加密恶意流量检测方法. 中国科学: 信息科学, 2022, 52: 270–286

受篇幅所限, 还有很多优秀的创新成果未能收入. 感谢所有作者的积极投稿和认真撰写, 感谢各位匿名评审专家细致认真的评审, 以及各位特约编辑的认真组织和无私付出. 最后, 希望本次专题能对6G安全理论、架构模型及关键技术研究起到积极推动作用, 对构建6G安全发展新范式有所贡献.

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