15、5G无线系统安全概述

5G无线系统安全概述

1. 引言

随着技术的发展和用户对网络服务需求的增加，网络资源的连接性和使用得到了显著改善。然而，人们在任何地理位置的连接需求以及因连接目的而异的可变连接要求，使得通信基础设施的部署和网络流量大幅增加。4G网络已难以满足这些需求，这给制造商、研究人员、专业人士和电信机构带来了巨大挑战。

在这样的背景下，5G技术应运而生，它能够以高速率、更短的响应时间满足当前和未来的连接需求，并支持大量的连接设备。为了提供这些新优势，5G除了其物理架构外，还提出了一种基于服务的架构，通过软件组件将控制平面与数据平面（或用户平面）分离。这种架构的实现依赖于软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）和网络切片等技术。

1.1 NFV的安全挑战

尽管NFV对未来通信网络至关重要，但它也存在一些潜在的安全挑战，例如机密性、完整性、真实性和不可否认性。从移动网络的应用角度来看，当前的NFV平台无法为虚拟化电信服务提供足够的安全性和隔离性。在移动网络中使用NFV时，虚拟网络功能（VNFs）的动态特性会导致配置错误，从而引发安全故障。此外，NFV还容易受到常见的网络攻击，如欺骗、嗅探和拒绝服务（DoS）攻击，以及一些特定的虚拟化威胁，如泛洪攻击、管理程序劫持、恶意软件注入和虚拟机（VM）迁移相关攻击，还有云特定攻击。

2. 5G架构

5G网络有望提供多种类型的服务，包括增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类通信（mMTC）、大规模物联网（mIoT）和超可靠低延迟通信（URLLC），这些服务基于不同的服务质量（QoS）要求。为了实现这些具有不同特性和需求的多服务交付，需要对现有架构进行改进。5G定义了以下架构： </