5G网络的安全发展趋势探析

赵 洁

（江苏医药职业学院 江苏 盐城 224005）

1 引言

5G网络是近年来移动通信发展的主要成果。但截至目前，应用较多的移动通信网络仍以4G为主，而5G网络的发展仍然存在一定局限性，无法广泛应用于社会各种场景中。虽然其在应用的过程中，出现了一些应用安全问题，但整体而言，5G网络在功能和速度上明显优于4G网络，并在近年来不断应用于高铁、智慧医疗等领域中，与4G网络相比，其呈现出来的市场潜力是4G移动通信网络无法比拟的。但在应用的过程中，需要注意的是其发展和应用仍然面临一些安全性的问题，对于5G网络新业务、新技术和新构架等方面的发展具有一定的安全隐患[1]。在这种背景下，5G网络在应用的过程中，其存在的安全性问题已经成为社会研究的重要课题。本文通过对5G网络安全性进行有效研究，不断分析新时代5G网络发展新要求，进而有效促进5G网络技术安全、科学和全面发展，带动社会不断对5G通信网络的应用，进而满足不同应用场景对5G网络应用的需求。

2 5G网络所面临的新挑战

5G网络同4G网络相比，其主要的移动通信在满足住宅区、企业和相关单位办公区等通信场景的网络需求覆盖率之外，还需要涉及对高铁等新型通信场所的覆盖，比如在超高流量需求等场所，4G网络出现了移动数据缓慢，甚至产生延迟性等问题，需要借助5G网络有效解决这一问题，二者的网络性能对比见表1。但对于5G网络的应用，仍然面临较多的安全挑战，其主要表现在多样化的场景中，容易出现安全性挑战，其主要涉及了宽带增强、低时延高可靠和大规模物联网的主要场景，其存在的安全性挑战有以下几点。

2.1 小站部署安全问题

通过4G和5G之间的对比，4G网络通过传统的网络技术相比之下，强化对5G移动通信网的移动宽带技术场景，其主要的目的是不断向网络用户有效提供更为高速的网络传输速率，强化高密度的网络容量。这种技术的发展，实际意味着需要对数量众多的小站进行有效部署，但在部署的过程中，其主要的方式、功能以及条件等多个方面呈现出灵活多样的特点[2]。对于当前仍在使用的4G网络移动通信而言，其在运行的过程中，未能有效考虑网络安全机制，忽视了由众多的小站所构成的密集型技术场景主要存在的网络安全威胁。同时，对于小站接入产生了相关安全威胁也是忽视的重要部分。因此，针对这种现象的分析，4G网络技术在发展的过程中存在的安全性威胁，也是当前5G移动通信网络在运行过程中的安全隐患之一。

2.2 网络安全协议认证问题

对于5G移动通信网络技术发展的过程中，不断出现大规模物联网技术场景，曾有相关研究预测表明，在2020年大规模物联网技术应用场景的主要设备能够达到500亿台，其终端服务器逐渐呈多样化发展趋势，主要涉及了物联网终端和近距离无线通信终端等。但需要注意的是，对于该技术的应用，呈现出物联网终端的主要资源受到一定限制以及拓扑动态变化等相关特征，与4G无线网络技术相比，能够呈现出来的技术安全容易受到黑客、病毒以及复杂的网络环境等方面的威胁。在这种环境之下，为了保障网络信息的安全，需要在发展的过程中引入安全机制，对于每条信息和主要设备进行认证，但这种认证的方式实际容易引起大量资源的耗费。但需要注意的是，对于传统的4G网络的机制进行认证的过程中，相关的海量认证信令并没有被有效考虑进去[3]。具体来说，也就是终端信令请求的过程中，如果收到的信令请求超过了其资源处理的能力范围，就比较容易造成网络崩溃现象的发生，进而导致整个移动通信网络出现一系列故障，呈现出一定的通信危机。除此，对于5G移动通信网络而言，在物联网、智慧医疗和远程技术应用等相关环境中，需要对低时延高可靠的技术进行有效运用，这对于技术的超高可靠性以及超低的网络延时性要求就比较高。也就是说，需要提供的延时保障至少低于1 m/s。但对于传统的4G移动通信网络而言，其主要的安全协议中，比如其中存在的加解密流程等没有充分对该技术应用场景进行考虑，进而使得安全性协议容易带来认证风险[4]。因此，在这种背景下，需要强化超高可靠性以及所需要的超低延时性的主要技术目标，需要对相关的流程以及安全管理过程中的功能单元进行有效优化，其主要的目的是通过这种方式来满足5G网络的主要安全需求。

3 5G网络发展新要求

在5G移动通信网络中，其发展的新趋势主要以三大技术应用场景为主，为了有效保障5G网络在三大技术场景的有效应用，需要保障5G网络的应用安全性能，这就要求5G网络应用过程中，需要保障满足以下要求。

3.1 引入NFV等虚拟化技术，完善5G网络基础设施体系

在5G移动通信网络中，其主要涉及的虚拟化系统可以对其中的虚拟化基础设施平台进行有效管理。同时，对其中的资源的有效配置中，以动态化的配置处理方式，因此，对于其中的虚拟化技术而言，强化对NFV的引入，其很大程度上能够对于5G网络的主要安全潜力进一步强化，通过这种方式来实现网络安全策略能够有效呈现出可编排性。同时，不断发挥虚拟化系统自身的优势，旨在对业务负载进行有效隔离，进而对网络安全具有强化作用。但需要注意的是，通过在采用NFV虚拟技术的方式来强化5G网络安全的基础上，也容易出现一些安全隐患隐，比如，在该技术中采用虚拟化技术，管理层容易成为黑客主要攻击的目标，这种攻击容易对虚拟机造成严重的不良后果[5]。针对这种现象的分析，对于该技术的引用过程中，需要针对5G网络设备进行采用多元的系统级防护措施，旨在阻止相关非法攻击，消除这种攻击造成的安全威胁，相关NFV虚拟化技术构架见图1。

图1 NFV技术架构图

3.2 按需部署网络切片，增强5G网络云端安全性

在5G网络安全的发展新需求背景下，针对网络切片的使用，其中的隔离机制是保障安全应用的关键因素，对于该机制的核心功能进行分析，主要可以防止本切片之中的资源被其他相关网络切片以非法的方式访问，进而对切片内的相关资源的隐蔽性进一步破坏。针对这种现象，5G网络在发展的过程中，需要对其进行网络切片的有效部署，有效对不同网络切片之间的隔离和保护，通过这种保护方式，强化在网络切片的使用中，保障相关的服务以及数据和资源等信息能够与传统的私网相接近，促使这些数据和主要的资源得到有效保护。在此基础上，才能有效保障用户存放在云端的相关资源和数据的安全性，促使在5G环境下的相关业务以健康的姿态进行发展。

3.3 接入RAT构建5G网络通用认证机制

在5G网络的技术特征中，异构网络接入是其中的核心之一。对于5G网络而言，能够对多种无线网络进行有效融合，并以此为基础，不断对其优化和升级，比如，对蜂窝网络以及 Wi-Fi进行分析，这种网络形成的局部网络构架，实际也就是异构网络。针对这种异构网络而言，5G网络仅通过有效提供统一以及通用的认证机制，便能够对其有效接入，通过以此为基础，可以有效构架出新型的安全运营网络[6]。除此之外，对于异构网络而言，需要强化其中的安全操作并实现终端切换，对于5G网络的安全功能需求可以更好地实现。但是，这种统一的认证机制运行的过程中，也对安全算法提出了一些要求，需要采用4G网络中的AES、ZUC主要安全算法，并研究其存在的安全性以及复杂性，从而对安全算法进行有效保障和优化升级。

4 结语

综上所述，与4G网络相比，虽然5G网络呈现出来的功能比较强大，同时还可以在不同的应用场景中有效应用，但在发展的过程中，仍然存在一些问题，严重威胁了5G网络应用的安全性。针对这种现象分析，需要强化对5G网络的主要算法、整体的构架设计以及相关业务的流程等方面存在的安全性进行全面分析，进而对5G网络的安全发展的新需求进行有效研究，旨在促进5G网络不断以安全的目标发展，促进社会进步的同时，强化移动通信高质量发展。因此，本文主要以5G网络的安全发展趋势分析为研究路线，针对5G网络应用过程中所面临的新挑战进行分析，强化5G网络发展过程中的新要求进行研究，旨在促进5G网络技术的安全发展构建安全体系，加强5G网络在发展的过程中逐渐向良性发展的趋势靠近，满足人类社会对5G网络应用的需求。