探讨5G网络运行下的安全保障建设

位于欧洲中部的列支敦士登大学的学术研究人员近期发表的一篇研究论文，对5G网络的安全保护能力提出了质疑。

研究人员称，只需利用一种极为简单的网络干扰策略，恶意黑客就能在毫不知晓内部情况的情况下破坏5G网络的流量，即便对方部署了先进防御措施。该研究团队称，攻击的关键在于使用对抗性机器学习（ML）技术，这类技术不依赖于任何先验知识或对目标网络的前期侦察。

随着移动互联网的快速发展与5G技术的应用落地，5G进一步增强人们的移动宽带应用使用体验，并成为软件化、服务化、敏捷化的网络，服务于智慧家庭、智能建筑、智慧城市、三维立体视频、超高清晰度视频、云工作、云娱乐、增强现实、行业自动化、紧急任务应用、自动驾驶汽车等垂直行业。

毫无疑问，5G已经成为全球移动通信领域新一轮信息技术的热点课题。

为了实现5G万物互联的宏伟愿景，5G必须实现智能化，以同时支持异构的网络（3G，4G和WiFi等接入方式)和设备（移动手持设备、物联网设备)对资源的正常使用。而智能化需要实现移动通信技术与云计算、大数据、虚拟现实等信息技术的高度融合以及系统架构的创新。

这些变革意味着5G将迎来全面的演进，包括核心和管理系统的演进以及无线端协议到应用层协议的演进。在这些演进中，安全的影响无处不在，5G将面临更复杂的安全挑战。

5G给移动安全带来的挑战

5G 生态系统的复杂性要求深入了解其主要组件，特别是每个组件如何相互影响隐私和安全方面。

因此，为了准确地描述 5G 生态系统中的隐私和安全问题，2022 年 3 月 17 日，欧洲议会科学与技术方案评估（STOA）专项小组发布了一份题为《5G技术的隐私和安全》的研究报告。该报告首先定义了 5G 研究概念图，其中包含分析各组件的关键及其关系，如图 1 所示。

图 1　5G 研究概念图

5G 可被视为一个复杂的生态系统，与其他相关技术，特别是人工智能、物联网和机器人有着密切的关系。再加上机器人和物联网是 5G支持的技术，由于 5G 网络的灵活性和可编程性，使其能够实现更广泛的部署，这将使机器人和物联网得到更好的性能支持。

5G影响移动安全的哪些方面？
1、接入安全：

接入控制在5G安全中扮演非常重要的角色，起到了保护频谱资源和通信资源的作用，也是为设备提供5G服务的前提。不同于4G同构的网络接入控制（即，通过统一的硬件USIM卡来实现网络接入认证)，5G对各种异构接入技术和异构设备的支持使得5G的接入控制面临巨大的挑战。

2、网络安全：

网络切片安全问题是网络安全域最重要的问题。网络切片是一组网络功能、运行这些网络功能的资源以及这些网络功能的特定配置组成的集合。网络切片可以视为基于共享基础设施但服务于特定业务的专用网络，也可以看作是网络在逻辑上的特定实例化。

3、用户安全：

用户隐私保护是用户安全域最重要的问题。由于5G提供的业务种类繁多，开放的网络架构使得用户数据及个人隐私信息面临更严峻的考验。在传统的通信网络中，用户的长期身份标识（简称IMSI)在用户首次向网络进行认证的时候会直接以明文的形式在信道中传输，导致了用户身份隐私的破坏。5G系统设计需要避免IMSI窃取攻击，保证接入设备在任何时候的隐私安全。

4、应用安全：

与前几代移动通信网络不同，5G支持海量物联网设备连接，但物联网设备通常频繁地发送小数据包，这势必造成接入网与核心网之间信令的频繁交互，从而消耗网络带宽，造成传输效率下降。5G需要确保小数据的通信安全，针对机器类终端进行高效的连接设计，在满足小数据信令和数据包传输需求的基础上，确保信令和数据传输的安全性，如隐私保护和完整性保护。

关乎国家安全，5G网络运行需要安全环境

5G是万物互联的基础设施，5G的广泛应用将加速数字化经济转型，推动新兴产业的发展，给人类生产、生活带来深刻变革，同时，也将对国家安全与社会公共安全等各方面产生重大影响。5G网络及其承载的能源系统、工业互联网等重要系统一旦被攻击、破坏，将导致服务中断或瘫痪，造成重大经济损失和社会影响；同时5G也承载越来越多涉及社会、经济和公众的重要信息，一旦被对手大规模监控、窃取关乎国计民生的重要基础信息，将危及产业甚至国家安全；此外，对手还可利用5G对各领域的渗透，大规模散布虚假、反动信息，威胁国家政治安全和社会稳定。随着5G应用的推广，5G与信息技术及各行业的深度融合、数据量的爆炸式增长、海量的终端连接，也将大大增加安全监管的难度。因此，保障5G安全至关重要。

在万物互联时代，网络世界和现实世界的界限将更加模糊。换言之，从网络上发起的攻击将给现实物理世界带来伤害。因此，需要我们发展相应的安全技术，并采取强有力的安全保障措施。

1市场监管

市场需要为用户提供可信任的5G网路使用，同时也需要构建有效的监管机制、举证通道以及处理措施，让用户与5G网络服务提供者之间构建可信任的身份认证，从而让信息的传递有据可循、提高海量信息真实性的辨识度、有效的规避在5G网络服务应用过程中存在的泄露、盗用的危险。在整个市场监管的过程中，我们需要合理优化网络资源配置，提供安全服务，构建有支撑性的用户身份和信用确认机制，有效维护和管理网络空间服务的安全问题。

2安全技术保障

在安全保障技术的发展中，建立在网络层和传输层之上的端对端加密技术由于在接收段接到信息之前不进行解密，即使在传输的过程中，系统被入侵也不会造成消息泄露，从而大大加强了信息的安全性；同时将同一个物体的不同身份以及账号信息进行联合管理的基于ID的密码认证系统能够在提高使用便捷性的同时，提高用户的信息安全性。除此之外，密钥管理体系、控制信息的加密等安全技术也是5G网络安全保障措施中十分重要的手段。

3用户权益机制

5G网络的安全使用，主要关系到用户的权益。因此，在发展的过程中如何最大限度保障5G网络用户的权益是安全保障措施中需要特别重视的一环。基于这样的目标，我们需要构建系统性的用户权益机制，满足用户在安全使用5G网络的需求，构建更加完善的权益投诉、维护平台，使得用户的5G网络的使用更加安心、放心。

综上所述，5G网络的在传输速度上的优势是明显的。但是在5G发展过程中，安全问题是不可避免的一个问题。网络具有开放性，在5G网络便利人们通信需求的同时，也会给移动通信带来一定的安全风险。因此，在发展5G网络的过程中，不仅要拓展其功能和性能，还必须深入网络安全研究，用先进的安全技术和安全保障措施，为5G网络的运行营造一个安全的环境，进而为用户提供更好的服务。

责编：岳青植
监制：李红梅

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参考来源：

1.《译文 | 5G 技术的隐私和安全》信息安全与通信保密杂志社

2.《美发布《保护5G安全：美中安全竞争的前进方向》》信息安全与通信保密杂志社

3.《5G应用步入规模化 网络安全问题不容忽视》中国安防协会

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