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摘要:在科學技術的推動下,無線通信技術擁有了廣闊的發展空間,5G無線通信系統網絡作為萬物互聯的基礎,能夠為人們的生活、工作和學習提供極大便利,促進通信領域的優化和升級。但是,當前5G無線通信系統網絡存在一定安全問題,應加強分析與研究,采取針對性較強的應對措施,充分發揮5G無線通信技術的優勢。
關鍵詞:5G;無線通信;網絡安全;問題分析
5G是第五代移動通信技術的簡稱,與4G網絡相比,5G技術具有傳輸速度快、低延遲、大容量等優勢,可以更好地與其他設備互聯,對于無線通信技術的轉型和升級影響深遠。我國政府高度重視5G無線通信的發展,投入大量資金、技術,推動5G網絡的商業化進程。在5G無線通信應用過程中,安全問題十分關鍵,筆者結合自身工作經驗,分析與探究5G無線通信系統網絡安全問題,并提出有針對性的應對措施,以期推動5G網絡的健康發展。
15G概述
2019年6月,我國工業和信息化部正式頒布5G商用牌照,各大運營商開始布局5G。從發展規劃來看,2019年小范圍商用,在2020年商用范圍會規模化。截止到目前,我國已建成5G基站超過13萬個,本年度計劃部署約50萬座。5G可以用于遠程醫療診斷、公共安全監控、工廠自動化和工業機器人控制、遠程檢查及維護等多個領域。從特點來看,5G技術主要包含以下幾個方面:一是傳輸速率快。5G基站峰值傳輸速率超過20Gb/s,是4G網絡傳輸速率的百倍。5G能夠帶給用戶前所未有的體驗,5G可以用于人工智能、VR視頻等。隨著新技術的研發和應用,5G應用范圍還有很大提升空間。二是超低能耗。聯網物品耗電速度快成為困擾用戶的難度,在很大程度上影響了用戶體驗。利用5G進行數據傳輸時,能夠明顯降低聯網產品的耗能,提升應用的廣度和深度。三是低延時。隨著信息傳輸延時減少和終端設備性能的改善,無線通信傳輸內容發生較大變化,小范圍互動更加便捷,用戶可以利用視頻評論、視頻參與議題等方式參與到互動中。
25G主要技術簡介
2.1新型多天線傳輸。多天線傳輸經歷了從無源到有源,在5G技術推動下,實現了從二維到三維的轉變,整體趨勢朝大規模矩陣發展,依托LSAL技術優勢,矩陣防干擾能力更強,通過優化分配頻譜,可以將頻譜效率提升至原來的數十倍。
2.2高頻段傳輸。傳統通信技術工作頻段主要集中在3GHz以下,頻譜資源相對擁擠,為了提升5G無線通信技術的效率,提升高頻段資源利用率勢在必行。高頻段頻譜可用資源十分豐富,需要進行統籌兼顧和科學規劃,緩解當前頻譜資源利用率不足的現狀,推動短距離通信的快速發展,從而滿足5G高速傳輸的要求。需要注意的是,高頻段傳輸也存在一定缺點,比如傳輸距離短、穿透能力弱,信號易受干擾,需要進一步解決系統設計、射頻器件等問題。
2.3D2D技術。傳統的蜂窩通信系統以基站為中心實現區域信號覆蓋,由于基站不能移動,限制了網絡結構的靈活度。隨著人們對無線多媒體業務需求的增加,以基站為中心的業務模式已然滿足不了當前發展。D2D技術的應用無須基站協助,通過拓展網絡技術和接入方式,能夠實現短距離通信,終端分布更廣泛,頻譜資源利用效率更高。
2.4新型網絡架構技術。當前LTE接入網為扁平化架構,新型網絡架構技術采用C-RAN接入網,C-RAN建網和維護成本更低,能夠實現集中化處理、降低干擾、實時云計算,推動智能化組網。
35G無線通信系統網絡安全問題
3.1接入安全。在5G無線通信系統網絡中,接入控制起到重要角色,能夠有效保護通信資源和頻譜資源,為設備提供5G服務。與4G同構網絡接入控制不同,5G無線通信系統網絡面臨異構接入和異構設備等問題。一是底層異構無線接入在網絡系統、接入技術、類型站點方面有所不同,需要采用統一的認證框架,才能靈活應用于各種場景。二是抗拒絕服務攻擊,在5G網絡體系中,黑客對物聯網進行拒絕服務攻擊時,造成的危害遠遠大于傳統的終端設備,應采取措施以減少對網絡資源的消耗,減少DoS攻擊可能帶來的后果。
3.2網絡安全。5G無線通信網絡系統采用先進的IP網絡,其本身屬于融合網絡體系,在運行過程中無法實現多個系統的契合,影響網絡鏈路運行的科學性,網絡鏈路數據可能被惡意篡改。與此同時,網絡切片無法保證特定設置的正常使用,需要制定有效的網絡切片,才能合理控制開發及制作成本,達到降低能耗的效果。隨著5G無線通信技術的開發和優化,要高度重視網絡切片問題,積極采取有效的應對措施,保障網絡鏈路運行的安全性及穩定性。
3.3用戶安全。5G無線通信網絡運行中涉及的服務種類更多,如果防范措施不當,就會造成用戶身份泄露。隨著5G網絡、第三方應用網絡的增加,給第三方應用網絡提供的權限級別較高,無形中對用戶安全產生一定威脅。5G面臨的隱私不僅體現在用戶身份信息方面,同時還涉及人身、財產等多項內容。因此,要將用戶隱私保護作為5G網絡的重要屬性,提升用戶5G網絡應用的信任感。
3.4應用安全。從實際應用來看,5G網絡支持海量物聯網設備連接,這些設備會頻繁發送大量的數據包,造成核心網與接入網信號指令增加,消耗一定網絡寬帶資源,在一定程度上影響傳輸效率。在5G無線通信網絡應用中,要切實保障小數據通信安全,注重機器類終端連接設計,在滿足數據傳輸的同時確保信息的安全性。此外,當前移動終端設備推廣中存在一些病毒,給不法分子帶來可乘之機。
45G網絡安全問題應對策略
4.1加大市場監管力度。5G網絡屬于信息消費產物,需要加強市場監管,形成強有力的保護屏障,為5G網絡的長效應用奠定基礎。政府主管部門要結合網絡運營商,為用戶提供高質量的5G服務,構建系統、完善的監督機制,形成有效的舉證通道和處理措施,使得用戶與供應商相互信任,服務種類、模式和未來發展趨勢更加透明。保證信息傳輸的可靠性,幫助用戶更好地辨別信息真偽度,減少網絡管理紕漏以及盜用信息等危險事件。在市場監管各項舉措落實過程中,合理優化網絡資源配置,并提供有針對性的安全服務,通過定期開展網絡信息安全培訓工作,加大日常工作中信息安全防范力度,杜絕違規操作行為,在操作時發現異常情況應及時反饋,確保網絡信息使用的安全性。對網絡空間服務中所存在的相關安全問題實行有效維護及管理,為5G網絡應用提供安全、舒適的市場氛圍,推動5G網絡的健康、平穩發展。
4.2用戶權益機制的應用。5G網絡的應用與用戶權益息息相關,物聯網時代的產品都具有傳感功能,用戶可以獲得良好的信息體驗,關心身邊事物、打破時空的局限性。無線通信系統包含虛擬現實技術、物聯網技術、智能家居及時、云服務技術,將會為人們的生活、工作、學習提供極大便利,維護用戶權益具有非常重要的現實意義。為了達成這一目標,5G網絡應用時應合理構建用戶權益機制,提升應用的系統性,保障用戶基本需求,形成健全的權益投訴及維護平臺,提升5G網絡的實用性,不斷優化5G網絡應用性能。
4.3網絡切片安全隔離。作為5G網絡重要的組件,網絡切片可以結合市場情景和用戶需求進行網絡定制,提升網絡服務的針對性。網絡切片作為一項虛擬化技術,不同切片的隔離是切片網絡的基本要求。為了達到切片隔離的目的,每個切片需要配置相應的ID,符合網絡規范條件的切片存放于切片安全服務器。在附著網絡時應提供相應的切片ID,附著請求到達歸屬服務器后,切片安全配置與之匹配的安全措施,同時結合對應的安全算法,創建認證矢量并綁定到切片ID。通過上述方法,可以對網絡切片進行安全隔離。網絡切片自身復雜程度較高,切片之間在基礎設施協作后實現更高級功能,明顯提升切片的通信安全。當前網絡切片安全隔離仍處于初級階段,理論基礎和實踐經驗有待進一步完善,隨著5G網絡不斷發展和完善,網絡切片安全隔離必將發展更加完善。
4.4應用安全保障機制。5G網絡的應用對于安全性要求較高,由于監管力度不足,一些不法分子利用網絡體系的漏洞實施非法營銷、詐騙等活動,擾亂了網絡應用正常秩序,會影響5G網絡的公信力和權威性。5G網絡對于功能性、靈活性和擴展性要求更高,安全性也是不可或缺的內容,這是確保5G網絡正常運行的前提。從當前安全保障技術發展現狀來看,端對端加密技術是較為理想的方式,這項技術建立在網絡層和傳輸層的基礎上,保證信息在傳輸階段始終處于加密狀態。在信息傳輸過程中,即使系統被非法入侵,也不會引發信息泄露,這在很大程度上提升了信息的安全性。不僅如此,基于ID的密碼認證系統在應用中表現也十分優異,這些技術可以對同一物體的不同賬號信息和身份進行全面管理,大大提升了應用的便捷性和安全性。密鑰管理體系也非常重要,這種加密方式相對簡單,能夠保障了5G網絡使用的安全性,減少因用戶信息泄漏產生的負面影響。
5結語
總而言之,5G無線通信系統網絡對于各行各業的發展起到推動作用,有助于提升生產力、促進行業的轉型升級。但是,5G網絡面臨的外部環境更加復雜,接入安全、網絡安全、用戶安全和應用安全的重要性愈發凸顯,需要不斷優化網絡和數據安全,構建安全、可靠的5G網絡,這樣才能滿足5G網絡的使用需求,帶給人們優越的使用體驗。
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作者:胡斌 劉文忠 單位:綠盟科技集團股份有限公司國源征信有限公司