面向融合媒體應(yīng)用的5G 安全風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)策

王新茂

（中國(guó)廣電山東網(wǎng)絡(luò)有限公司濰坊市分公司，山東 濰坊 261061）

0 引言

在當(dāng)前的數(shù)字化時(shí)代，5G 已成為推動(dòng)融合媒體發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。融合媒體的發(fā)展依賴(lài)5G 網(wǎng)絡(luò)的高速度、大帶寬和低延遲特性，這些特性使得視頻傳輸、實(shí)時(shí)互動(dòng)和多媒體內(nèi)容的處理更加高效和流暢[1]。然而，隨著5G 的廣泛應(yīng)用，安全風(fēng)險(xiǎn)逐漸成為制約其發(fā)展的重要因素[2]。本文旨在深入分析5G 在融合媒體應(yīng)用中的安全挑戰(zhàn)，并探討有效的安全對(duì)策。

1 5G 在融合媒體中的應(yīng)用

隨著5G 的快速發(fā)展和廣泛部署，其在融合媒體領(lǐng)域的應(yīng)用日益顯著。5G 網(wǎng)絡(luò)的核心特性，如高帶寬、低延遲和高可靠性，為融合媒體應(yīng)用提供了前所未有的機(jī)遇[3]。在這種背景下，融合媒體應(yīng)用能夠充分利用5G 網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)傳輸能力，實(shí)現(xiàn)更豐富的媒體內(nèi)容呈現(xiàn)和更流暢的用戶(hù)體驗(yàn)。例如，5G 支持的高清視頻流和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）/虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）應(yīng)用，在提供高清晰度和實(shí)時(shí)交互的同時(shí)，極大地豐富了用戶(hù)的媒體消費(fèi)方式。5G 網(wǎng)絡(luò)的低延遲特性使得實(shí)時(shí)新聞報(bào)道、在線直播等應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)近乎零延時(shí)的傳輸，大幅提高了信息傳遞的實(shí)時(shí)性和互動(dòng)性。在物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）領(lǐng)域，5G 同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用，使得海量的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)高效的連接和數(shù)據(jù)交換，進(jìn)而推動(dòng)了智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療等融合媒體應(yīng)用的快速發(fā)展[1]。

2 面向融合媒體應(yīng)用的5G 安全風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 數(shù)據(jù)隱私和保密性的風(fēng)險(xiǎn)

隨著5G 在融合媒體領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)隱私和保密性的風(fēng)險(xiǎn)日益凸顯。5G 網(wǎng)絡(luò)的高速率和低延遲特性使得大量敏感數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中快速流轉(zhuǎn)，不僅包括個(gè)人信息，還有企業(yè)機(jī)密和國(guó)家安全相關(guān)信息。

5G 網(wǎng)絡(luò)的廣泛連接性和異構(gòu)性為數(shù)據(jù)泄露提供了多個(gè)潛在入口。5G 網(wǎng)絡(luò)的潛在安全漏洞來(lái)源如表1 所示。

表1 5G 網(wǎng)絡(luò)的潛在安全漏洞來(lái)源

5G 網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性加大了數(shù)據(jù)流的監(jiān)控和管理難度，使得傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制難以適應(yīng)。例如，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)雖然可以為不同的服務(wù)提供定制化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但是增加了數(shù)據(jù)隔離和保護(hù)的難度。

隨著融合媒體內(nèi)容的多樣化和個(gè)性化發(fā)展，用戶(hù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量和類(lèi)型更加豐富，增加了數(shù)據(jù)保護(hù)的復(fù)雜性和難度。

2.2 身份認(rèn)證和授權(quán)的漏洞

在5G 融合媒體應(yīng)用中，身份認(rèn)證和授權(quán)機(jī)制的漏洞構(gòu)成了一項(xiàng)重要的安全風(fēng)險(xiǎn)。由于5G 網(wǎng)絡(luò)支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更廣泛的設(shè)備連接，身份認(rèn)證和授權(quán)過(guò)程中的漏洞可能導(dǎo)致未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和數(shù)據(jù)泄露[2]。

隨著用戶(hù)和設(shè)備數(shù)量的激增，身份認(rèn)證系統(tǒng)面臨著更大的挑戰(zhàn)，需要能夠快速而準(zhǔn)確地驗(yàn)證用戶(hù)和設(shè)備的身份。傳統(tǒng)的認(rèn)證機(jī)制如密碼或個(gè)人身份識(shí)別碼（Personal Identification Number，PIN）可能因復(fù)雜性不足或用戶(hù)操作不當(dāng)而變得脆弱。授權(quán)機(jī)制的漏洞可能使攻擊者獲得不當(dāng)?shù)脑L問(wèn)權(quán)限，進(jìn)而訪問(wèn)或篡改敏感數(shù)據(jù)。例如，不恰當(dāng)?shù)臋?quán)限配置或細(xì)粒度控制缺失可能使得普通用戶(hù)或惡意攻擊者能夠訪問(wèn)其不該授權(quán)的資源。跨平臺(tái)和多層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的身份認(rèn)證和授權(quán)更加復(fù)雜，需要綜合多種因素和安全策略，任何一點(diǎn)疏忽都可能成為安全漏洞。

2.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中斷與拒絕服務(wù)攻擊

5G 時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中斷和拒絕服務(wù)（Denial of Service，DoS）攻擊對(duì)融合媒體應(yīng)用構(gòu)成了嚴(yán)重的安全威脅。由于5G 網(wǎng)絡(luò)高度依賴(lài)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Networking，SDN）和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（Network Functions Virtualization，NFV），使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加靈活，但同時(shí)也增加了脆弱性。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中斷可能由于軟件錯(cuò)誤、硬件故障或惡意攻擊而發(fā)生，對(duì)于依賴(lài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流和高可靠性通信的融合媒體應(yīng)用來(lái)說(shuō)，后果可能非常嚴(yán)重。

DoS 攻擊和分布式拒絕服務(wù)（Distributed Denial of Service，DDoS）攻擊可以通過(guò)大量合成流量來(lái)使網(wǎng)絡(luò)資源飽和，導(dǎo)致合法用戶(hù)無(wú)法訪問(wèn)服務(wù)，如圖1所示。在5G 網(wǎng)絡(luò)中，這類(lèi)攻擊可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的高帶寬和大量連接的設(shè)備而變得更加易于發(fā)生和難以防御。

圖1 兩種流量攻擊原理

3 針對(duì)5G 融合媒體應(yīng)用的安全對(duì)策

3.1 加強(qiáng)數(shù)據(jù)隱私和保密性保護(hù)

在5G 融合媒體應(yīng)用中，數(shù)據(jù)隱私和保密性的保護(hù)是至關(guān)重要的。5G 網(wǎng)絡(luò)的高速性和大容量特點(diǎn)使得海量數(shù)據(jù)的傳輸和處理成為可能，但這也帶來(lái)了數(shù)據(jù)隱私泄露和保密性破壞的風(fēng)險(xiǎn)。因此，加強(qiáng)數(shù)據(jù)隱私和保密性的保護(hù)不僅是技術(shù)上的挑戰(zhàn)，也是法律和倫理的考量[3]。

首先，需要通過(guò)技術(shù)手段確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全，包括使用強(qiáng)加密技術(shù)來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)免受未授權(quán)訪問(wèn)和竊取。例如，端到端加密（Endto-End Encryption，E2EE）技術(shù)可以在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中保護(hù)用戶(hù)的通信內(nèi)容不被竊聽(tīng)，消息在雙端傳輸過(guò)程中，始終以密文形式存在，防止數(shù)據(jù)被第三方破解泄密，如圖2 所示。

圖2 E2EE 技術(shù)原理

其次，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理和分析，應(yīng)采用隱私保護(hù)技術(shù)，如同態(tài)加密和差分隱私技術(shù)，以確保在提供個(gè)性化服務(wù)的同時(shí)，不泄露用戶(hù)的敏感信息。

最后，除了技術(shù)手段外，還要制定嚴(yán)格的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)政策和規(guī)范，確保所有參與方遵守?cái)?shù)據(jù)保護(hù)的法律法規(guī)。提升用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的意識(shí)也至關(guān)重要。用戶(hù)應(yīng)被教育認(rèn)識(shí)到自己的數(shù)據(jù)隱私權(quán)利，并了解如何保護(hù)自己的隱私[4]。

3.2 提升身份認(rèn)證和授權(quán)機(jī)制

在5G 融合媒體應(yīng)用的背景下，提升身份認(rèn)證和授權(quán)機(jī)制是確保網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵一環(huán)。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及，越來(lái)越多的設(shè)備和應(yīng)用連入網(wǎng)絡(luò)，這就要求有一個(gè)更為嚴(yán)格和可靠的身份認(rèn)證和授權(quán)系統(tǒng)來(lái)保護(hù)用戶(hù)和數(shù)據(jù)不受未授權(quán)訪問(wèn)的威脅。

身份認(rèn)證機(jī)制需要能夠準(zhǔn)確地識(shí)別和驗(yàn)證用戶(hù)和設(shè)備的身份，不僅包括傳統(tǒng)的用戶(hù)名和密碼認(rèn)證，還應(yīng)包含多因素認(rèn)證，如生物特征識(shí)別、令牌和手機(jī)認(rèn)證等。這些方法可以大大提高身份驗(yàn)證的安全性和準(zhǔn)確性。

授權(quán)機(jī)制必須確保只有得到適當(dāng)授權(quán)的用戶(hù)和設(shè)備才能訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源。這需要實(shí)施基于角色的訪問(wèn)控制（Role-Based Access Control，RBAC）或基于屬性的訪問(wèn)控制（Attribute-Based Access Control，ABAC），以便根據(jù)用戶(hù)的身份和屬性分配訪問(wèn)權(quán)限。

考慮到5G 網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性，身份認(rèn)證和授權(quán)機(jī)制應(yīng)當(dāng)具備自適應(yīng)性，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和用戶(hù)行為的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整安全策略。例如，如果檢測(cè)到異常行為或安全威脅，系統(tǒng)應(yīng)能夠自動(dòng)限制或更改相關(guān)設(shè)備或用戶(hù)的訪問(wèn)權(quán)限。

3.3 防范網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中斷和拒絕服務(wù)攻擊

在5G 融合媒體應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中斷和DoS攻擊是常見(jiàn)的安全威脅。這類(lèi)攻擊不僅會(huì)影響服務(wù)的連續(xù)性和可靠性，還可能造成重要數(shù)據(jù)的丟失和服務(wù)質(zhì)量的下降。因此，有效地防范這些攻擊對(duì)于保障5G 網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要[5]。

首先，需要部署先進(jìn)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)（Intrusion Detection System，IDS）和入侵預(yù)防系統(tǒng)（Intrusion Prevention System，IPS），以實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析網(wǎng)絡(luò)流量，從而快速識(shí)別和響應(yīng)可能的攻擊行為。這些系統(tǒng)能夠檢測(cè)到異常流量模式，如流量突然增加或來(lái)自不尋常來(lái)源的請(qǐng)求，從而及時(shí)采取措施防止攻擊。IDS 入侵檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)如圖3 所示。

圖3 IDS 入侵檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)

其次，實(shí)施負(fù)載均衡和冗余設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊能力。通過(guò)在不同地理位置部署多個(gè)數(shù)據(jù)中心，并在它們之間分配流量，可以保證即使某一部分網(wǎng)絡(luò)受到攻擊，其他部分仍然可以正常運(yùn)行。

再次，定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)彈性測(cè)試和演練，確保在遭受攻擊時(shí)能迅速恢復(fù)服務(wù)。

最后，與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商和安全團(tuán)隊(duì)緊密合作，制定應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃也是關(guān)鍵。一旦發(fā)生攻擊，應(yīng)迅速采取行動(dòng)，如隔離受影響的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，通知受影響的用戶(hù)，并采取必要的修復(fù)措施。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著5G 在融合媒體中的應(yīng)用日益廣泛，對(duì)其安全風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)和防范變得尤為重要。通過(guò)本文的分析和對(duì)策建議，希望能夠?yàn)闃I(yè)界提供指導(dǎo)，幫助減少安全事件的發(fā)生，保障5G 融合媒體應(yīng)用的健康和持續(xù)發(fā)展。未來(lái)的研究將進(jìn)一步深入探討這些安全風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)策，以適應(yīng)不斷變化的技術(shù)環(huán)境和安全挑戰(zhàn)。