5G新場(chǎng)景和新技術(shù)帶來(lái)新的安全威脅

面對5G網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展趨勢，尤其是5G新業(yè)務(wù)、新架構、新技術(shù)，都會(huì )對用戶(hù)安全和用戶(hù)隱私保護提出新的挑戰。5G安全機制除了要滿(mǎn)足基本通信安全，還需要為不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供差異化安全服務(wù)，能夠適應多種網(wǎng)絡(luò )接入方式及新型網(wǎng)絡(luò )架構，保護用戶(hù)隱私，并支持提供開(kāi)放的安全能力。

5G的eMBB場(chǎng)景與傳統移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景相比，主要區別是為用戶(hù)提供高速的網(wǎng)絡(luò )速率和高密度的容量，因此將出現數量眾多的小站（smallcell、femtocell）。小站的部署方式、部署條件以及功能都存在靈活多樣的特點(diǎn)。傳統4G安全機制未考慮此種密集組網(wǎng)場(chǎng)景下的安全威脅，因此，除了傳統移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)所存在的安全威脅外，在這種密集組網(wǎng)場(chǎng)景下可能會(huì )存在小站接入的安全威脅。

針對大規模物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景方面，預計到2020年聯(lián)網(wǎng)設備達500億臺。終端包括物聯(lián)網(wǎng)終端、RFID標簽、近距離無(wú)線(xiàn)通信終端、移動(dòng)通信終端、攝像頭以及傳感器網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)關(guān)等。由于大部分物聯(lián)網(wǎng)終端具有資源受限、拓撲動(dòng)態(tài)變化、網(wǎng)絡(luò )環(huán)境復雜、以數據為中心以及與應用密切相關(guān)等特點(diǎn)，與傳統的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相比，更容易受到威脅和攻擊。在此情況下，為了確保信息的準確有效性，需要在機器通信中引入安全機制。如果每個(gè)設備的每條消息都需要單獨認證，則網(wǎng)絡(luò )側安全信令的驗證需要消耗大量資源。在傳統4G網(wǎng)絡(luò )認證機制中沒(méi)有考慮到這種海量認證信令的問(wèn)題，一旦網(wǎng)絡(luò )收到終端信令請求超過(guò)了網(wǎng)絡(luò )各項信令資源的處理能力，則會(huì )觸發(fā)信令風(fēng)暴，導致網(wǎng)絡(luò )服務(wù)出現問(wèn)題，使整個(gè)移動(dòng)通信系統出現故障，進(jìn)而崩潰。

而在低時(shí)延高可靠場(chǎng)景方面，尤其針對車(chē)聯(lián)網(wǎng)、遠程實(shí)時(shí)醫療等時(shí)延敏感應用，提出了低時(shí)延高安全性的需要。在這些場(chǎng)景中，為避免車(chē)輛碰撞、手術(shù)誤操作等事故，要求5G網(wǎng)絡(luò )能在保證高可靠性的同時(shí)提供低至1ms的時(shí)延QoS保障。而傳統的安全協(xié)議如：認證流程、加解密流程等，在設計時(shí)未考慮超高可靠低時(shí)延的通信場(chǎng)景。這樣可能會(huì )帶來(lái)傳統的復雜的安全協(xié)議/算法造成的時(shí)延無(wú)法滿(mǎn)足超低時(shí)延的需求。同時(shí)，5G中超密集部署技術(shù)的應用使單個(gè)接入節點(diǎn)覆蓋范圍很小，當車(chē)輛等終端快速移動(dòng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò )的移動(dòng)性管理過(guò)程將會(huì )非常頻繁，為了低時(shí)延的目標，安全上下文的移動(dòng)性管理相關(guān)的功能單元和流程需要進(jìn)行優(yōu)化。

此外，由于5G網(wǎng)絡(luò )的虛擬化特點(diǎn)，改變了傳統網(wǎng)絡(luò )中功能網(wǎng)元的保護很大程度上依賴(lài)于對物理設備的安全隔離的現狀，原先認為安全的物理環(huán)境已經(jīng)變得不安全，實(shí)現虛擬化平臺的可管可控的安全性要求成為5G安全的一個(gè)重要組成部分，例如安全認證功能也可能放到物理環(huán)境安全當中。因此，5G安全需要考慮5G基礎設施的安全，從而保障5G業(yè)務(wù)在NFV技術(shù)環(huán)境下能夠安全運行。

另外，5G網(wǎng)絡(luò )中通過(guò)引入SDN技術(shù)提高了網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸效率，實(shí)現了更好的資源配置，但同時(shí)也帶來(lái)了新的安全需求，即需要考慮在5G環(huán)境下，虛擬SDN技術(shù)控制網(wǎng)元和轉發(fā)節點(diǎn)的安全隔離和管理，以及SDN技術(shù)流表的安全部署和正確執行。