5G 網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展趨勢及創(chuàng)新進展探討

◆孫凌波

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司 遼寧 110170）

5G 網(wǎng)絡(luò)也被稱為第五代移動通信技術(shù)。我國目前應(yīng)用較為廣泛的通信技術(shù)為4G 網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)實現(xiàn)覆蓋和普及，5G 網(wǎng)絡(luò)仍然處于發(fā)展過程中。5G 雖然在發(fā)展過程中，但是給人們生活也帶來了較大的便利，5G 網(wǎng)絡(luò)與4G 網(wǎng)絡(luò)相比，5G 網(wǎng)絡(luò)速度較為迅速，能夠加快信息傳輸速度，能夠降低網(wǎng)絡(luò)延遲的情況出現(xiàn)。5G 網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中具有良好的發(fā)展空間以及發(fā)展優(yōu)勢，但是由于5G網(wǎng)絡(luò)處于發(fā)展當中，在網(wǎng)絡(luò)安全方面還存在較大的缺陷，需要能夠解決其網(wǎng)絡(luò)安全問題，降低用戶使用風(fēng)險。

1 5G 技術(shù)概述

5G 網(wǎng)絡(luò)是在4G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新和優(yōu)化，從而形成較為先進的移動通信技術(shù)。5G 網(wǎng)絡(luò)與4G 網(wǎng)絡(luò)進行比較，5G 網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)具有較強的靈活性，并且能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源進行拓展，擴大網(wǎng)絡(luò)資源的搜索范圍。還能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源進行高效率調(diào)配，加強網(wǎng)絡(luò)信息傳輸速度，縮短網(wǎng)絡(luò)信息傳輸時間。5G 網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶實際網(wǎng)絡(luò)使用需求進行調(diào)整，能夠科學(xué)合理的控制網(wǎng)絡(luò)速度，并能夠促進網(wǎng)絡(luò)信息多線路傳輸，提高用戶網(wǎng)絡(luò)使用效率，為用戶帶來更多的便利。5G 網(wǎng)絡(luò)在能夠通過多種渠道完成信息傳輸，并且保證通信工作效率較高[1]。5G 網(wǎng)絡(luò)近年普及速度也是成倍增長，技術(shù)應(yīng)用更加廣泛。

表1 國內(nèi)5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況

2 5G 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

2.1 超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，能夠縮短網(wǎng)絡(luò)終端以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的距離，并且能夠拓展網(wǎng)絡(luò)運行過程中的效率，并可以拓展系統(tǒng)容量，從而為網(wǎng)絡(luò)的使用提供便利。為了能夠保證超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)質(zhì)量安全，應(yīng)在其運行過程中，增強相鄰節(jié)點的感知能力，提高相鄰節(jié)點之間協(xié)調(diào)運行的能力，并降低節(jié)點之間切換頻率，降低網(wǎng)絡(luò)運行過程中出現(xiàn)的運行壓力。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)動態(tài)進行部署，合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，在開啟和關(guān)閉5G 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點過程中，應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)運行過程中所出現(xiàn)的特性進行分析，避免網(wǎng)絡(luò)其他因素對網(wǎng)絡(luò)二級節(jié)點產(chǎn)生干擾，降低網(wǎng)絡(luò)運行過程中可能出現(xiàn)變化，影響網(wǎng)絡(luò)的安全運行[2]。

2.2 MIMO 技術(shù)

MIMO 技術(shù)能夠增加網(wǎng)絡(luò)運行過程中傳輸信息的方式，通過在接收端和發(fā)送端利用天線的方式增加信息傳輸渠道，能夠有效提高信息傳輸效率以及傳輸質(zhì)量，保證網(wǎng)絡(luò)信息過程中不會受到干擾。同時，能夠擴大信息傳輸容量，并能夠?qū)崿F(xiàn)多項信息同步傳輸。在進行網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)倪^程中，需要應(yīng)用天線進行輔助傳輸，為了能夠加強信息傳輸效率以及質(zhì)量，應(yīng)能夠保證天線數(shù)量符合信息傳輸需求，充分發(fā)揮出天線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸優(yōu)勢，從而加強網(wǎng)絡(luò)信息傳輸效果。5G 網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中，應(yīng)能夠合理利用該項技術(shù)，并加大對該項技術(shù)的研究，保證技術(shù)應(yīng)用的有效性[3]。

2.4 移動云計算技術(shù)

移動云技術(shù)的應(yīng)用能夠保證移動終端設(shè)備性能水平得到提升，并能夠為網(wǎng)絡(luò)運行提供相關(guān)服務(wù)。移動云計算技術(shù)背景下，使5G 網(wǎng)絡(luò)能夠在各行各業(yè)中應(yīng)用，并加強對網(wǎng)絡(luò)的連接。移動云計算技術(shù)能夠做好5G 網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新，并且能夠根據(jù)用戶實際需求進行網(wǎng)絡(luò)接入，保證網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)陌踩砸约皽蚀_性。移動云計算技術(shù)能夠凈化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從而加強網(wǎng)絡(luò)連接，為5G 網(wǎng)絡(luò)提供技術(shù)和服務(wù)支持，保證網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運行。

3 5G 網(wǎng)絡(luò)安全問題分析

3.1 虛擬技術(shù)具有脆弱性

5G 網(wǎng)絡(luò)與4G 網(wǎng)絡(luò)相比較，5G 具有較強便利性、時效性以及多樣性等特點，但由于5G 網(wǎng)絡(luò)還處于發(fā)展階段，還存在較多的不足，如安全問題已經(jīng)成為5G 網(wǎng)絡(luò)急需解決的問題。5G 網(wǎng)絡(luò)屬于虛擬技術(shù)的一種，虛擬技術(shù)具有脆弱性，容易受到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的影響。在網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過程中，網(wǎng)絡(luò)信息被病毒惡意攻擊，從而導(dǎo)致信息無法正常傳輸，容易出現(xiàn)信息傳輸中斷、信息丟失的情況。如果對網(wǎng)絡(luò)信息保護不當，可能會被不法分子竊聽、竊取，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)信息被大量泄漏，不利于保證用戶的隱私性。不法分子可能在網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過程中，利用網(wǎng)絡(luò)漏洞向電腦等移動設(shè)備植入病毒等，從而導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)被盜或者是丟失的情況出現(xiàn)[4]。

3.2 5G 網(wǎng)絡(luò)儲存技術(shù)以及設(shè)備存在不足

5G 網(wǎng)絡(luò)在進行信息傳輸?shù)倪^程中速度較快，因此，對于接收信息設(shè)備所提出的要求較高，需要加強對設(shè)備的油畫以及改善。由于5G 網(wǎng)絡(luò)正處于發(fā)展過程中，還沒有大面積的推廣以及普及，部分接收設(shè)備在接收5G 信息技術(shù)過程中較為緩慢，很大程度上限制了5G網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸速度，并且難以保證網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)陌踩浴?G 網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中，應(yīng)加強對接收設(shè)備的優(yōu)化以及創(chuàng)新，避免在信息傳輸過程中出現(xiàn)較多的問題。

3.3 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)缺乏安全性

互聯(lián)網(wǎng)時代背景下，依靠網(wǎng)絡(luò)而生的新興行業(yè)得到發(fā)展，給電子商務(wù)行業(yè)創(chuàng)造了巨大的發(fā)展空間。為了保證電子商務(wù)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，必須保證5G 網(wǎng)絡(luò)安全運行。如果電子商務(wù)行業(yè)在運用5G 網(wǎng)絡(luò)傳輸運營數(shù)據(jù)的過程中，不能保證信息傳輸?shù)陌踩?，會給電子商務(wù)行業(yè)造成較大經(jīng)濟損失，不利于電子商務(wù)行業(yè)的發(fā)展。加之，電商務(wù)行業(yè)在發(fā)展過程中，會進行大量的信息交流，需要保證信息儲蓄的安全性，避免出現(xiàn)信息丟失的情況[5]。

3.4 5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及安全挑戰(zhàn)

5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具備高帶寬、低延時、大連接的特點，相比4G 網(wǎng)絡(luò)有巨大優(yōu)勢，但同時也存在諸多的安全挑戰(zhàn)，主要如表2：

表2 5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)安全性分析

4 5G 網(wǎng)絡(luò)安全創(chuàng)新發(fā)展

4.1 5G 場景

5G 網(wǎng)絡(luò)與4G 移動通信網(wǎng)絡(luò)相比，5G 在場景性能方面應(yīng)該向著多樣化的方向發(fā)展。5G 網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中主要分為兩類，移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)兩種類型。5G 場景主要包括低時延高可靠、移動寬帶增強、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)等三個場景。移動寬帶增強與傳統(tǒng)的移動互聯(lián)網(wǎng)場景相比，其主要是在網(wǎng)絡(luò)速度以及容量等方面進行了加強，并且移動寬帶增強具有較強的靈活性，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運行要求進行調(diào)整。4G網(wǎng)絡(luò)安全機制在發(fā)展過程中，對于密集網(wǎng)絡(luò)場景安全考慮不夠全面，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)安全還存在較大的威脅。5G 網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中，也會受到密集網(wǎng)絡(luò)場景的影響，如果在網(wǎng)絡(luò)運行過程中出現(xiàn)其他網(wǎng)絡(luò)的接入，會影響網(wǎng)絡(luò)運行的安全性，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)運行過程中存在較多的安全問題。5G 場景發(fā)展速度較快，其主要是依靠物聯(lián)網(wǎng)中的終端進行信息傳輸，聯(lián)網(wǎng)終端主要分為三個部分，物聯(lián)網(wǎng)終端主體、RFID 標簽和近距離無線通訊終端。物聯(lián)網(wǎng)終端在進行信息傳輸?shù)倪^程中，容易受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的影響，更容易受到病毒攻擊。為了能夠保證網(wǎng)絡(luò)安全運行，可以適當調(diào)整接入點覆蓋范圍，并且做好網(wǎng)絡(luò)管理工作，避免網(wǎng)絡(luò)安全出現(xiàn)問題。

圖1 5G 場景

4.2 5G 安全算法

5G 網(wǎng)絡(luò)安全在發(fā)展過程中對于5G 安全算法進行了創(chuàng)新，在主要目的是保證5G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的安全以及終端網(wǎng)絡(luò)中間技術(shù)的安全，能夠提高數(shù)據(jù)傳輸過程中的保密性。在無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期就注重網(wǎng)絡(luò)運行安全，4G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中也存在合適的網(wǎng)絡(luò)安全算法。在5G 網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展過程中，對安全算法進行創(chuàng)新，能夠保證5G 網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸過程中信息的安全性，并能夠滿足5G 場景運行的要求[6]。

4.3 5G 新型網(wǎng)絡(luò)

5G 新型網(wǎng)絡(luò)中包括NFV 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)切片和異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)。NFV技術(shù)主要是指網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，在運行過程中需要借助相關(guān)的硬件對網(wǎng)絡(luò)資源進行處理，從而有效控制網(wǎng)絡(luò)運行情況，并降低網(wǎng)絡(luò)運行過程中所產(chǎn)生的設(shè)備資金。NFV 技術(shù)在發(fā)展過程中，可以利用服務(wù)器設(shè)備來替代網(wǎng)元設(shè)備，能夠降低網(wǎng)絡(luò)運營商在進行網(wǎng)絡(luò)運營過程中所投入的資金成本，并且能夠擴大網(wǎng)絡(luò)獲得網(wǎng)絡(luò)資源的范圍。由于NFV技術(shù)具有較強的虛擬性，雖然能夠在一定程度上保證5G 網(wǎng)絡(luò)的安全性，但是也給網(wǎng)絡(luò)運行帶來了新問題。NFV 技術(shù)在進行網(wǎng)絡(luò)運行管理的過程中，主要是利用虛擬化管理層開展管理工作，如果在應(yīng)用過程中虛擬化管理層被病毒攻擊，會導(dǎo)致虛擬化管理層失去管理能力，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無法正常運行。NFV 技術(shù)在應(yīng)用過程中具有較強的靈活性，也是導(dǎo)致NFV 技術(shù)存在網(wǎng)絡(luò)安全問題的主要原因。當前所制定的網(wǎng)絡(luò)安全問題防治策略無法有效解決存在的安全問題，由于該技術(shù)靈活性較強，防治策略無法根據(jù)實際情況進行調(diào)整，容易影響網(wǎng)絡(luò)運行的安全性。隨著5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，所能夠涉及的網(wǎng)絡(luò)資源更加廣泛，但是由于網(wǎng)絡(luò)資源具有較強的聚集性，也會給網(wǎng)絡(luò)安全造成較大的問題。如果黑客以及不法分子對聚集性網(wǎng)絡(luò)資源進行惡意攻擊，對于網(wǎng)絡(luò)資源的損害性較高。在開展5G 網(wǎng)絡(luò)安全管理的過程中，應(yīng)用NFV 技術(shù)應(yīng)加強對網(wǎng)絡(luò)安全的保護，并建立多元化的防護系統(tǒng)，能夠有效預(yù)防病毒等入侵，并且保證5G網(wǎng)絡(luò)在運行過程中的安全性，促進相關(guān)信息技術(shù)能夠順利傳輸[7]。

網(wǎng)絡(luò)切片是5G 網(wǎng)絡(luò)主要特性。在5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)切片方的實際要求對5G 網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整，能致使能夠為其提供多種不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。但是網(wǎng)絡(luò)切片在發(fā)展過程中，還需要保證其安全性。企業(yè)在發(fā)展過程中應(yīng)用5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，會利用網(wǎng)絡(luò)切片進行企業(yè)資源傳輸和儲存，如果不能將企業(yè)資源進行合理保護，就會導(dǎo)致企業(yè)信息資源受到損失，泄漏企業(yè)機密，影響企業(yè)的正常發(fā)展。如果企業(yè)所使用的切片網(wǎng)絡(luò)區(qū)域相同，需要能夠?qū)ζ髽I(yè)資源做好保護工作，從而有效提高網(wǎng)絡(luò)安全性。5G 網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中，無線接入技術(shù)的類型較多。異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)具有較強的特性，如無線網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)。同時，由于異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)點的不同，會導(dǎo)致5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架形成存在差異，因此，在未來發(fā)展過程中，應(yīng)加強對異構(gòu)接入技術(shù)的研究，保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠順利接入，并通過不同的安全措施保證網(wǎng)絡(luò)安全。

5 5G 網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展趨勢以及前景

為了能夠保證5G 網(wǎng)絡(luò)安全，增強對用戶網(wǎng)絡(luò)隱私保護，促進互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)能夠迅速發(fā)展，應(yīng)該采取合適的措施提高5G網(wǎng)絡(luò)的安全性，引導(dǎo)5G 網(wǎng)絡(luò)安全能夠向著正確的方向發(fā)展。在5G 網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展過程中，應(yīng)合理引入NFV 技術(shù)。NFV 技術(shù)也被稱為網(wǎng)絡(luò)功能虛擬技術(shù)，通過服務(wù)器以及交換設(shè)備能夠使網(wǎng)絡(luò)在運行過程中不依靠專門的網(wǎng)絡(luò)硬件，同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，具有較強的彈性。但是在引入NFV 技術(shù)的過程中，應(yīng)能夠保證網(wǎng)絡(luò)運行的安全性，從而充分發(fā)揮出NFV 技術(shù)在5G 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的作用。

5G 網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展過程中應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)切片的安全需求，建立合適的網(wǎng)絡(luò)切片隔離機制，能夠避免非法的網(wǎng)絡(luò)訪問請求，也能夠加強網(wǎng)絡(luò)資源的安全性。相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)切片不同的不同，制定合適的隔離保護機制，并將隔離機制分為不同的等級，保證滿足使用網(wǎng)絡(luò)切片的安全要求。

在5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，技術(shù)人員應(yīng)該引進更加高級的安全保障技術(shù)以及加密技術(shù)，對信息在傳輸過程中進行加密，并避免信息傳輸過程中遭到病毒等攻擊，防止出現(xiàn)信息丟失、泄漏、被竊取的情況。同時，也能夠加強信息資源在網(wǎng)絡(luò)中儲存的安全性。在5G 網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展過程中，不僅需要引進先進的安全技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)保障設(shè)備，還要加強對5G 網(wǎng)絡(luò)安全管理，制定符合網(wǎng)5G 網(wǎng)絡(luò)安全實際發(fā)展情況的管理制度，并完善相關(guān)法律法規(guī)，從而提高5G 網(wǎng)絡(luò)運行的安全性。并且加強網(wǎng)絡(luò)安全的宣傳和普及，使人民能夠了解到5G 網(wǎng)絡(luò)信息安全的重要性，加強網(wǎng)絡(luò)用戶的信息安全意識，并且保護和尊重他人隱私，形成良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。能夠定期安排專業(yè)的人員對5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、路線、設(shè)備進行檢查，做好維護和修理工作，針對網(wǎng)絡(luò)安全運行過程中出現(xiàn)的漏洞以及病毒需要及時采取相關(guān)措施進行處理。

5G 網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中具有良好的發(fā)展趨勢，為了能夠保證5G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，必須提高5G 網(wǎng)絡(luò)在運行過程中的安全性，能夠采取有效的安全保護措施，加強對5G 網(wǎng)絡(luò)的安全管理。在5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，應(yīng)引進多種先進的安全管理技術(shù)，從而來解決5G 網(wǎng)絡(luò)安全存在的問題，并對5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中進行全面的分析，能夠有重點有針對性地解決5G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中存在的安全問題，加強對5G 網(wǎng)絡(luò)安全運行的管理以及維護。針對網(wǎng)絡(luò)安全運行中存在的漏洞，應(yīng)及時采取合適的措施給予解決，保證網(wǎng)絡(luò)資源以及網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)陌踩?，避免網(wǎng)絡(luò)受到病毒等外界因素的攻擊，提高5G 網(wǎng)絡(luò)運行水平。

綜上所述，5G 網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展過程中，應(yīng)能夠加強5G 網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)陌踩?，減少信息傳輸過程中存在安全漏洞，并對網(wǎng)絡(luò)安全進行創(chuàng)新，為信息傳輸提供更多的便利，從而有效加強5G 網(wǎng)絡(luò)安全管理水平。