随着5G产业的高速发展,垂直行业应用场景不断扩展,其安全问题成为不可忽视的重要因素。一方面,5G新业务、新架构、新技术、新应用场景的持续涌现,给5G安全技术研究提出了新的挑战;另一方面,量子保密通信、零信任、区块链、可信计算等安全新技术的不断发展,又为解决5G暴露的安全问题提供了新的机遇。
为推动5G安全技术研究及应用的发展,及时展示最新研究成果和工作经验,本期特推出“5G网络安全”专题,经过高质量、高效率的同行评议,共录用了9篇学术论文,内容涵盖智慧城市信息安全、物联网安全、电信云安全、5G移动终端安全、5G专网安全和安全基线核查等方面。这些论文涉及了5G典型场景和应用相关的安全问题,希望能给读者提供有益的参考和借鉴。
查看全文>5G技术具有高带宽、低时延、海量终端通信三大基本特征,正赋能千行百业、促进企业信息化、数字化、智能化转型。5G随行专网依托5G技术优势,满足同时访问内网和互联网的需求,实现了用户随时随地访问互联网和内网、无感的高效分流,完美替代了传统VPN的接入方式。融合零信任理念与密码技术,打造安全可信的5G随行专网,实现了高带宽、低时延、大并发、高安全的新型灵活移动接入方式。
针对接入设备数量繁多,传统密钥生成与存储不足的问题,以UID安全盾软件为载体,提出了一整套基于CLA无证书标识认证的创新型国密算法来进行密钥的分割与存储,为移动终端平台的用户提供高安全、高效率、高可靠性的移动办公安全体验,实现了智能移动终端身份认证和电子签名,解决了密钥托管的问题,兼顾了易用性和安全可信性,并联合网络云卡中心实现去介质的强安全密码能力。
5G网络能力开放的业务需求随着5G网络的规模商用正不断涌现,对网络能力开放的安全保障也逐渐成为运营商重点关注的问题,基于此,对5G网络能力开放的安全架构和流程进行了研究。首先,介绍了3GPP定义的网络能力开放框架CAPIF的相关功能实体和架构;其次,分析了CAPIF安全架构中各个接口的安全策略和流程,并对运营商针对各个接口的安全策略进行了建议;最后,对CAPIF安全架构的发展进行了展望。
随着时代的发展与技术的变革,移动网络的应用范围越来越广,大量的业务与办公信息都通过手机通话、短信、微信等基于移动网络的方式进行传输和处理。传统的保密通信业务必须要考虑在移动网络下工作的场景,有必要研究基于移动网络的新一代保密通信网络架构,以适应泛在网络接入的情况和更加复杂的业务场景。采用新技术架构构建端云协同的安全防护体系,保障在当前复杂的国际形势下保密通信业务的安全性,保护国家网络空间的安全。
安全基线核查是系统及设备对自身需求、部署环境和特定时期内应满足的基本安全要求,也是网络防护的第一道防线。分析了安全基线核查的痛点,探讨了通过堡垒机连接设备自动化进行基线核查的方案,提高自动化水平,降低设备账号、密码等敏感信息泄漏的风险。方案能够针对设备不合规检查项自动生成修复脚本,对设备进行整改,并从不同维度统计展示核查结果,方便从整体把握设备安全状态,从而使安全基线核查过程达到自动化、标准化、持续化、可视化,进一步提升网络的安全合规化水平。
随着新基建和数字经济的推进,云计算作为网络、计算和应用的重要结合点,给电信运营商带来了新的发展机遇。深入分析了国家安全政策要求,结合工信部和公安部颁布的法律法规,梳理出了云资源安全防护手段;其次根据电信运营商云资源池类型和承载业务需求,给出了各类云资源池安全部署建议。
首先分析了 5G时代移动终端和移动通信面临的主要安全风险,进而对目前主流的终端安全技术如系统隔离技术和虚拟专网技术的现状和不足进行了总结。提出了满足高安全移动通信和移动办公要求的终端安全解决方案,包括基于硬件的系统隔离、门卫式内网 VPN 接入和系统间安全通信方案 3个组成部分,系统性解决移动终端硬件、操作系统、应用、数据和网络通信安全问题。
随着数字经济发展步伐加快,网络安全、数据安全问题变得更加重要,随时可能影响智慧城市发展,甚至危害社会安全和国家安全。QKD基于量子力学基本特性,能够提供无条件的安全性保证,与经典数据传输网络融合,解决量子保密通信和经典通信协同应用问题。研究了 QKD 应用的基础原理、关键技术和网络架构,探讨融合方法和创新应用方案,实现智慧城市更安全可靠的数据加密传输。
针对物联网的安全编排、自动化与处置响应,提出一种集检查、响应、阻断、预防于一体的高效实现方案。构建针对物联网安全的SOAR系统,即基于提前预置的场景化策略,对可调度安全对象进行编排,生成剧本;系统运行中,通过态势分析预警触发编排预案执行,调度资源,下发安全指令,实现剧本自动执行;同时,该方案能够通过自学习,实现场景适应性的自动化编排,进而达到减少人工成本,缩短平均威胁处置时间,提升安全运营生产力的目的。
当前室分小区隐性故障排查主要依赖人工巡检,存在现场测试排查周期长、对人工经验依赖严重、用户感知差等问题。提出基于多策略融合的室分小区隐性故障发现方法,利用 8 种 KPI 指标,使用 Prophet 算法确定动态阈值,通过研究指标重要性调整策略和修正非连续异常值策略相融合的多策略故障诊断,实现对室分隐性故障的快速定位。根据上述方法构建室分健康监控体系,辅助运维人员快速定位与修复隐性故障,提升用户感知。
当电磁波频率增大到太赫兹频段时,太赫兹波的波长与粗糙表面微结构可比拟。粗糙表面将对太赫兹波的传播机理产生重要影响,散射在传播中将发挥关键作用。当下针对太赫兹频段散射特性的研究主要依靠大规模测量,较难实现。因此,使用建模的方法生成符合实际物理分布的粗糙表面,借助全波仿真的方法研究太赫兹波和表面粗糙度的作用机理是研究太赫兹波散射特性的新途径。提出使用轮廓仪捕获典型材料的物理分布特性,并从中提取粗糙面的关键统计参数。基于蒙特卡罗方法,依据统计参数重建该表面的物理分布。将测量表面和重建表面导入Feko进行全波仿真,比较并验证该研究方案的可行性。
为方便卫星业务与地面业务的共存研究,合理评估地面业务对卫星业务的集中干扰,同时,为卫星业务的地面部署提供参考。研究了一种量化卫星通信地面照射范围的方法,该方法对系统间共存研究和自系统网络部署同时适用,并通过仿真对比验证了该量化方法的性能。
平原农村地广人稀,低频是实现覆盖的最佳选择,但低频带宽小,且被其他制式占用,剩余带宽难于发挥 5G 的高吞吐率优势。2.1 GHz 和 3.5 GHz 位于中频,可用带宽大,覆盖和容量的综合优势明显,可作为平原农村 5G 覆盖的主要频谱。从频谱、覆盖、容量、时延、设备、成本以及路测结果等多个方面对 2.1 GHz4TR和 3.5 GHz 8TR 2种设备进行了对比分析,结果显示:2.1 GHz 4TR相较于3.5 GHz 8TR总体上有优势,但在个别场景下3.5 GHz 8TR更好。
分析了5G网络分流比的影响,从5G终端功能打开统计分析、5G网络覆盖情况分析、4G/5G 网络无法共址建设原因以及 4G/5G 互操作参数设置情况分析了5G 分流比低的原因,提出了提升 5G 网络分流比的方法,并以该方法在某市的应用为例,验证了该方法的有效性。
基于云化核心网部署特点及运营维护需求,对云化核心网故障从跨层跨域维度进行了场景化研究,结合实际生产运营,对场景化故障的管控流程、处置环节、方案要素进行了研究和验证。本方案锚定云化核心网智能化运营维护,基于开放式架构、服务化能力接口调用的思想进行了故障场景化处置体系的分析、研究和设计,并对关键技术方案进行了验证。
介绍了并行FOADM、CD-ROADM和OXC等3种全光传送网的波长调度方案,研究了板卡失效率计算模型和系统可靠性模型,根据3种系统业务节点的典型配置和可靠性框图,计算出设备可靠性指标,提出了ROADM设备和OXC设备在全光传送网系统应用的参考建议。
通过对国家“碳达峰、碳中和”战略解读,基于新型基础设施建设、信息通信行业碳排放现状,聚焦运营商重点耗能领域,从5G基站、数据中心、通信设备技术升级等方面,提出了节能降碳的关键举措,这些措施可降低单位信息流能耗,助力国家“双碳”战略落地。
结合数据中心建筑实例,论述在场地适用条件下,对数据中心结构进行CFG桩复合地基设计的关键点。在规范公式的基础上,提高设计安全度,重视下卧层复核,严格控制绝对沉降值,从严要求框架结构沉降差。同时分析CFG桩复合地基工期特点,该地基有利于缩短数据中心建设工期。
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