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专题
2022/6/20 15:20

面向5G网络的量子加密在智慧城市中的应用

邮电设计技术  杜忠岩,冷 超,王 题,黄大骏

本文版权为《邮电设计技术》所有,如需转载请联系《邮电设计技术》编辑部

摘要:随着5G无线网络的发展,影响无线网络安全的因素也越来越多,其相关应用正面临着信息安全问题。针对无线网络的安全现状,量子通信技术具备无条件安全的特性,是未来智慧城市各场景应用安全防护的重要对策。介绍了面向5G无线网络的量子密钥分发技术,并论述了量子加密在智慧城市相关领域的创新应用,最后探索量子加密技术与5G网络融合的安全研究应用前景。

关键词:5G;无线网络;密钥分发;量子密钥云平台

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2022.05.004

无线网络安全分析

1.1 无线网络安全现状分析

随着智慧城市的快速发展,相关的信息化技术也在不断更新迭代,5G相关产业正在快速落地,基于5G网络的智慧城市应用对安全防护技术提出了更高的要求。传统网络的数据安全机制一般采用对称加密技术,其在信息交互中未全面考量到无线通信的基本特性,比如在连接建立时的身份认证、传输通道的数据加密、密集网络的密钥管控等方面缺乏有效的安全管理。

1.1.1 开放特性安全

相较于有线网络,无线通信运用开放性信道,便于数据交互的同时也带来了不安全的可能性,导致通信信道上的信令与内容易被窃听、被更改、被假冒。其次,终端侧与无线网络间无物理连接,设备接入随机性高,容易产生欺骗问题。虽然有线网络也存在被窃听的隐患,但对于无线网络,黑客通过特定的无线通信设备更容易窃听,而且不容易被发现。

1.1.2 数据传输安全

在无线网络中,当终端侧海量设备建立连接后,将产生大量的数据传输与交互,均存在安全隐患。数据交互涵盖2个方面,一是核心网侧信令及数据的交互,二是接入网侧信令及数据的交互。对于这2个方面的数据交互,黑客都可以开展各种类型的攻击,并从中获利。

1.1.3 终端接入安全

无线网络根据业务需求接入一定数量的移动终端设备,覆盖范围较大,难以全方位地进行安全管理,存在接入侧的安全问题。如果不法分子通过移动终端设备对无线网络链路进行攻击,或者在设备上植入病毒、木马等,将对整个数据链路和业务系统造成影响。

1.1.4 敏感数据安全

在无线网络中,业务系统服务众多,而一些敏感的用户隐私数据和关键业务数据在无线信道传输中易受到黑客攻击。此外,无线网络会涉及第三方网络的开放共享,比如银政数据、政企数据等。若对第三方网络开放一定的权限,面临的安全威胁、信任问题也会更加复杂。

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