5G 網絡安全發展趨勢及創新進展探討

◆孫凌波

（廣東省電信規劃設計院有限公司 遼寧 110170）

5G 網絡也被稱為第五代移動通信技術。我國目前應用較為廣泛的通信技術為4G 網絡，已經實現覆蓋和普及，5G 網絡仍然處于發展過程中。5G 雖然在發展過程中，但是給人們生活也帶來了較大的便利，5G 網絡與4G 網絡相比，5G 網絡速度較為迅速，能夠加快信息傳輸速度，能夠降低網絡延遲的情況出現。5G 網絡在發展過程中具有良好的發展空間以及發展優勢，但是由于5G網絡處于發展當中，在網絡安全方面還存在較大的缺陷，需要能夠解決其網絡安全問題，降低用戶使用風險。

1 5G 技術概述

5G 網絡是在4G 網絡技術的基礎上進行創新和優化，從而形成較為先進的移動通信技術。5G 網絡與4G 網絡進行比較，5G 網絡整體結構具有較強的靈活性，并且能夠對網絡資源進行拓展，擴大網絡資源的搜索范圍。還能夠對網絡資源進行高效率調配，加強網絡信息傳輸速度，縮短網絡信息傳輸時間。5G 網絡能夠根據用戶實際網絡使用需求進行調整，能夠科學合理的控制網絡速度，并能夠促進網絡信息多線路傳輸，提高用戶網絡使用效率，為用戶帶來更多的便利。5G 網絡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 網絡近年普及速度也是成倍增長，技術應用更加廣泛。

表1 國內5G 網絡發展情況

2 5G 網絡的應用

2.1 超密集異構網絡技術

超密集異構網絡技術的應用，能夠縮短網絡終端以及網絡節點之間的距離，并且能夠拓展網絡運行過程中的效率，并可以拓展系統容量，從而為網絡的使用提供便利。為了能夠保證超密集異構網絡技術質量安全，應在其運行過程中，增強相鄰節點的感知能力，提高相鄰節點之間協調運行的能力，并降低節點之間切換頻率，降低網絡運行過程中出現的運行壓力。超密集異構網絡技術的應用，應能夠對網絡動態進行部署，合理分配網絡資源，在開啟和關閉5G 網絡節點過程中，應對網絡運行過程中所出現的特性進行分析，避免網絡其他因素對網絡二級節點產生干擾，降低網絡運行過程中可能出現變化，影響網絡的安全運行[2]。

2.2 MIMO 技術

MIMO 技術能夠增加網絡運行過程中傳輸信息的方式，通過在接收端和發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量，保證網絡信息過程中不會受到干擾。同時，能夠擴大信息傳輸容量，并能夠實現多項信息同步傳輸。在進行網絡信息傳輸的過程中，需要應用天線進行輔助傳輸，為了能夠加強信息傳輸效率以及質量，應能夠保證天線數量符合信息傳輸需求，充分發揮出天線網絡信息傳輸優勢，從而加強網絡信息傳輸效果。5G 網絡在發展過程中，應能夠合理利用該項技術，并加大對該項技術的研究，保證技術應用的有效性[3]。

2.4 移動云計算技術

移動云技術的應用能夠保證移動終端設備性能水平得到提升，并能夠為網絡運行提供相關服務。移動云計算技術背景下，使5G 網絡能夠在各行各業中應用，并加強對網絡的連接。移動云計算技術能夠做好5G 網絡的創新，并且能夠根據用戶實際需求進行網絡接入，保證網絡信息傳輸的安全性以及準確性。移動云計算技術能夠凈化網絡環境，從而加強網絡連接，為5G 網絡提供技術和服務支持，保證網絡安全穩定運行。

3 5G 網絡安全問題分析

3.1 虛擬技術具有脆弱性

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

3.2 5G 網絡儲存技術以及設備存在不足

5G 網絡在進行信息傳輸的過程中速度較快，因此，對于接收信息設備所提出的要求較高，需要加強對設備的油畫以及改善。由于5G 網絡正處于發展過程中，還沒有大面積的推廣以及普及，部分接收設備在接收5G 信息技術過程中較為緩慢，很大程度上限制了5G網絡信息的傳輸速度，并且難以保證網絡信息傳輸的安全性。5G 網絡在發展過程中，應加強對接收設備的優化以及創新，避免在信息傳輸過程中出現較多的問題。

3.3 網絡業務缺乏安全性

互聯網時代背景下，依靠網絡而生的新興行業得到發展，給電子商務行業創造了巨大的發展空間。為了保證電子商務行業穩定發展，必須保證5G 網絡安全運行。如果電子商務行業在運用5G 網絡傳輸運營數據的過程中，不能保證信息傳輸的安全性，會給電子商務行業造成較大經濟損失，不利于電子商務行業的發展。加之，電商務行業在發展過程中，會進行大量的信息交流，需要保證信息儲蓄的安全性，避免出現信息丟失的情況[5]。

3.4 5G 網絡架構及安全挑戰

5G 網絡架構具備高帶寬、低延時、大連接的特點，相比4G 網絡有巨大優勢，但同時也存在諸多的安全挑戰，主要如表2：

表2 5G 網絡架構安全性分析

4 5G 網絡安全創新發展

4.1 5G 場景

5G 網絡與4G 移動通信網絡相比，5G 在場景性能方面應該向著多樣化的方向發展。5G 網絡在發展過程中主要分為兩類，移動互聯網、物聯網兩種類型。5G 場景主要包括低時延高可靠、移動寬帶增強、大規模物聯網等三個場景。移動寬帶增強與傳統的移動互聯網場景相比，其主要是在網絡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，能夠根據網絡運行要求進行調整。4G網絡安全機制在發展過程中，對于密集網絡場景安全考慮不夠全面，導致網絡安全還存在較大的威脅。5G 網絡在發展過程中，也會受到密集網絡場景的影響，如果在網絡運行過程中出現其他網絡的接入，會影響網絡運行的安全性，導致網絡運行過程中存在較多的安全問題。5G 場景發展速度較快，其主要是依靠物聯網中的終端進行信息傳輸，聯網終端主要分為三個部分，物聯網終端主體、RFID 標簽和近距離無線通訊終端。物聯網終端在進行信息傳輸的過程中，容易受到網絡環境的影響，更容易受到病毒攻擊。為了能夠保證網絡安全運行，可以適當調整接入點覆蓋范圍，并且做好網絡管理工作，避免網絡安全出現問題。

圖1 5G 場景

4.2 5G 安全算法

5G 網絡安全在發展過程中對于5G 安全算法進行了創新，在主要目的是保證5G 網絡應用的安全以及終端網絡中間技術的安全，能夠提高數據傳輸過程中的保密性。在無線網絡發展初期就注重網絡運行安全，4G 網絡應用過程中也存在合適的網絡安全算法。在5G 網絡安全發展過程中，對安全算法進行創新，能夠保證5G 網絡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 新型網絡

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

網絡切片是5G 網絡主要特性。在5G 網絡發展過程中，需要根據網絡切片方的實際要求對5G 網絡進行調整，能致使能夠為其提供多種不同的網絡服務。但是網絡切片在發展過程中，還需要保證其安全性。企業在發展過程中應用5G 網絡技術，會利用網絡切片進行企業資源傳輸和儲存，如果不能將企業資源進行合理保護，就會導致企業信息資源受到損失，泄漏企業機密，影響企業的正常發展。如果企業所使用的切片網絡區域相同，需要能夠對企業資源做好保護工作，從而有效提高網絡安全性。5G 網絡在發展過程中，無線接入技術的類型較多。異構接入網絡具有較強的特性，如無線網、蜂窩網絡。同時，由于異構接入網絡點的不同，會導致5G網絡構架形成存在差異，因此，在未來發展過程中，應加強對異構接入技術的研究，保證異構網絡能夠順利接入，并通過不同的安全措施保證網絡安全。

5 5G 網絡安全發展趨勢以及前景

為了能夠保證5G 網絡安全，增強對用戶網絡隱私保護，促進互聯網行業能夠迅速發展，應該采取合適的措施提高5G網絡的安全性，引導5G 網絡安全能夠向著正確的方向發展。在5G 網絡安全發展過程中，應合理引入NFV 技術。NFV 技術也被稱為網絡功能虛擬技術，通過服務器以及交換設備能夠使網絡在運行過程中不依靠專門的網絡硬件，同時，還能夠實現網絡資源共享，具有較強的彈性。但是在引入NFV 技術的過程中，應能夠保證網絡運行的安全性，從而充分發揮出NFV 技術在5G 網絡中應用的作用。

5G 網絡安全發展過程中應滿足網絡切片的安全需求，建立合適的網絡切片隔離機制，能夠避免非法的網絡訪問請求，也能夠加強網絡資源的安全性。相關技術人員可以根據網絡切片不同的不同，制定合適的隔離保護機制，并將隔離機制分為不同的等級，保證滿足使用網絡切片的安全要求。

在5G 網絡發展過程中，技術人員應該引進更加高級的安全保障技術以及加密技術，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絡中儲存的安全性。在5G 網絡安全發展過程中，不僅需要引進先進的安全技術以及網絡保障設備，還要加強對5G 網絡安全管理，制定符合網5G 網絡安全實際發展情況的管理制度，并完善相關法律法規，從而提高5G 網絡運行的安全性。并且加強網絡安全的宣傳和普及，使人民能夠了解到5G 網絡信息安全的重要性，加強網絡用戶的信息安全意識，并且保護和尊重他人隱私，形成良好的網絡環境。能夠定期安排專業的人員對5G網絡系統、路線、設備進行檢查，做好維護和修理工作，針對網絡安全運行過程中出現的漏洞以及病毒需要及時采取相關措施進行處理。

5G 網絡在發展過程中具有良好的發展趨勢，為了能夠保證5G網絡持續穩定的發展，必須提高5G 網絡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 網絡的安全管理。在5G 網絡發展過程中，應引進多種先進的安全管理技術，從而來解決5G 網絡安全存在的問題，并對5G 網絡發展過程中進行全面的分析，能夠有重點有針對性地解決5G 網絡發展過程中存在的安全問題，加強對5G 網絡安全運行的管理以及維護。針對網絡安全運行中存在的漏洞，應及時采取合適的措施給予解決，保證網絡資源以及網絡信息傳輸的安全性，避免網絡受到病毒等外界因素的攻擊，提高5G 網絡運行水平。

綜上所述，5G 網絡安全發展過程中，應能夠加強5G 網絡信息傳輸的安全性，減少信息傳輸過程中存在安全漏洞，并對網絡安全進行創新，為信息傳輸提供更多的便利，從而有效加強5G 網絡安全管理水平。