5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題研究
時(shí)間:2022-08-05 03:11:27
導(dǎo)語(yǔ):5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。
摘要:隨著移動(dòng)通信和智能設(shè)備的迅速發(fā)展,第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5g)的商用落地,為用戶(hù)提供更好體驗(yàn)、更為快捷流暢、穩(wěn)定的通信服務(wù).針對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全,分別從新業(yè)務(wù)、新網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、新型空中接口技術(shù)和用戶(hù)隱私的更高要求這4個(gè)方面來(lái)介紹5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全要求,并提出5GUE接入和切換方法、物聯(lián)網(wǎng)的輕量級(jí)安全機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)切片安全隔離策略、用戶(hù)隱私保護(hù)和區(qū)塊鏈技術(shù)這5方面的保護(hù)應(yīng)對(duì)策略.
關(guān)鍵詞:5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò);安全要求;網(wǎng)絡(luò)切片;區(qū)塊鏈;保護(hù)應(yīng)對(duì)策略
當(dāng)今社會(huì)對(duì)高速互聯(lián)網(wǎng)連接、高數(shù)據(jù)速率的無(wú)線通信有著很高的需求,是智能經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)和世界數(shù)字化的重要因素.5G網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)2G,3G,4G,WiFi等接入技術(shù)的無(wú)縫融合,提供超過(guò)10Gbps的速度、低延遲、高可靠性、超高密度用戶(hù)容量、高移動(dòng)性的支持端口等.5G的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)主要包括eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)、uRLLC(低時(shí)延高可靠)、mMTC(海量物聯(lián)網(wǎng))三大典型場(chǎng)景[1].而5G需要根據(jù)這3種應(yīng)用場(chǎng)景的不同安全要求使用保護(hù)機(jī)制,其中eMBB主要針對(duì)帶寬和用戶(hù)體驗(yàn)有著高要求的業(yè)務(wù),比如高清視頻和VR等;mMTC主要側(cè)重于高密度的應(yīng)用場(chǎng)景,終端具有能耗限制特性,拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化,注重?cái)?shù)據(jù)分析,比如智能電表;uRLLC則是提供較低的時(shí)延和較高的安全性的通信應(yīng)用服務(wù),例如實(shí)時(shí)醫(yī)療應(yīng)用服務(wù)、車(chē)輛聯(lián)網(wǎng)等.除了mMTC和uRLLC外,網(wǎng)絡(luò)還需要支持100萬(wàn)?km2的連接密度,端到端延遲小于1ms,這意味著大量節(jié)點(diǎn)將同時(shí)加入和退出網(wǎng)絡(luò).通信節(jié)點(diǎn)具有分布密集、并發(fā)通信量高、通信時(shí)延低、動(dòng)態(tài)遷移等特點(diǎn).網(wǎng)絡(luò)將面臨海量通信節(jié)點(diǎn)之間密鑰分配的實(shí)時(shí)生成和管理等諸多問(wèn)題.為傳統(tǒng)無(wú)線通信的安全性帶來(lái)新挑戰(zhàn).相應(yīng)地,需要為5G開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)是:大規(guī)模多輸入多輸出(MIMO)、全雙工、超密集網(wǎng)絡(luò)(UDN)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)等[2].
15G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全要求分析
由于新的業(yè)務(wù)應(yīng)用、新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、新應(yīng)用技術(shù)和新應(yīng)用場(chǎng)景,5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)需要使用許多新的安全類(lèi)型,目前,以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新的業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)安全和開(kāi)放共享的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出了新的挑戰(zhàn).由于安全手段有限,空中接口技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展不僅對(duì)無(wú)線安全提出了更高的傳輸要求,同時(shí)也為解決信息問(wèn)題創(chuàng)造更好的條件.1.15G新業(yè)務(wù)的安全要求.5G通信網(wǎng)絡(luò)在eMBB,uRLLC和mMTC等三大典型應(yīng)用場(chǎng)景時(shí),由于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、大數(shù)據(jù)及互聯(lián)網(wǎng)的消費(fèi)者體驗(yàn)的產(chǎn)品種類(lèi)越來(lái)越豐富,導(dǎo)致多樣化的場(chǎng)景需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量和性能提出更高的要求[3].同時(shí),5G的高速率和低延遲將逐漸和工業(yè)、交通、醫(yī)療、教育和城市等方面緊密聯(lián)系在一起.uRLLC能給用戶(hù)提供端到端的毫秒級(jí)的時(shí)延和接近100%的高可靠性的業(yè)務(wù)保證,因此,為實(shí)現(xiàn)即時(shí)互聯(lián)互通的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)醫(yī)療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等,就需要5G網(wǎng)絡(luò)提供更加可靠的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);eMBB能給用戶(hù)提供隨時(shí)隨處獲得100Mbps以上的無(wú)縫、極致和高速的通信體驗(yàn),則要求5G網(wǎng)絡(luò)需要建設(shè)更多的小基站,而隨著這些小基站的密集度增加,其組網(wǎng)能力和組網(wǎng)能力的安全隱患也隨著增加;mMTC則能支撐百萬(wàn)級(jí)別低能耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備終端的連接服務(wù),而拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜等情況,終端設(shè)備的安全可靠運(yùn)營(yíng)也受到威脅.所以,5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的使用將涉及到大量的接入節(jié)點(diǎn)、低延遲和高可靠性.而目前,所存在的計(jì)算資源、規(guī)模和功耗都有局限性,對(duì)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全性提出了前所未有挑戰(zhàn),但對(duì)5G內(nèi)生安全機(jī)制的研究正朝著一個(gè)有前景的方向發(fā)展.1.2新網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的安全要求.隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,越來(lái)越多的用戶(hù)設(shè)備和對(duì)帶寬的巨大需求,將來(lái)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施需在HetNets網(wǎng)絡(luò)下才能正常工作.只有當(dāng)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)足夠強(qiáng)大,才能滿(mǎn)足多用戶(hù)同時(shí)請(qǐng)求可擴(kuò)展的服務(wù)要求.將SDN?NFV技術(shù)運(yùn)用到新5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,分離設(shè)備的控制平面和數(shù)據(jù)平面,這為基于通用IT硬件平臺(tái)的多個(gè)制造商生產(chǎn)的新設(shè)備兼容性提供了條件[4].此外,業(yè)務(wù)的開(kāi)放性能和用戶(hù)的可定制性等都會(huì)給企業(yè)帶來(lái)極大的挑戰(zhàn),需為云平臺(tái)提供安全性和可信性.此外,有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源的共享等帶來(lái)了一系列的問(wèn)題,例如虛擬機(jī)的安全性和數(shù)據(jù)的安全性.1.3新型空中接口技術(shù)的安全要求.基于上層協(xié)議,目前實(shí)現(xiàn)了2G和3G的加密技術(shù)和4G空中無(wú)線廣播信號(hào)的安全性,卻忽略了接口的重要性,接口對(duì)無(wú)線通信安全造成威脅.目前,5G通信網(wǎng)絡(luò)將擁有更寬的帶寬、更密集的用戶(hù)數(shù)、更低的延遲和更可靠的傳輸.因此,為保證5G通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI),需設(shè)計(jì)安全有效的機(jī)制,以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景.在傳統(tǒng)的認(rèn)證和數(shù)據(jù)完整性保護(hù)機(jī)制(如AKA,EPS-AKA)中,用于防止基于信號(hào)的無(wú)線攻擊(如消息篡改、模擬、中間主攻擊和重放攻擊)的主要方法是用由身份確定的用戶(hù)身份信息來(lái)標(biāo)記信令和數(shù)據(jù)[5].但是,當(dāng)身份密鑰泄露或暴露時(shí),身份驗(yàn)證數(shù)據(jù)就會(huì)失效,而攻擊者不但能夠竊取身份驗(yàn)證過(guò)程,還能獲取后續(xù)的會(huì)話(huà)密鑰,網(wǎng)絡(luò)安全得不到保證.目前,由于數(shù)據(jù)速率和計(jì)算復(fù)雜度存在矛盾,當(dāng)前的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)缺乏合適的解決方案,難以解決移動(dòng)通信速率的快速和持續(xù)增加帶來(lái)的問(wèn)題,不能確保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性.因此,急需開(kāi)發(fā)能在5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)景中,能快速確認(rèn)從未知位置發(fā)起的主動(dòng)攻擊者并能進(jìn)行防御的有效方法.1.4對(duì)用戶(hù)隱私的更高安全要求.5G網(wǎng)絡(luò)承諾為終端用戶(hù)提供智能服務(wù),這將從用戶(hù)的角度提出許多隱私問(wèn)題.5G網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)將包含有關(guān)其用戶(hù)的主要信息(如身份、位置以及私人數(shù)據(jù)).這些信息將如何存儲(chǔ),以及在何種條件下,許多利益相關(guān)者可以獲得個(gè)人數(shù)據(jù),因此,5G網(wǎng)絡(luò)引發(fā)了私人數(shù)據(jù)泄露的重大問(wèn)題[6]:第一,數(shù)據(jù)隱私.5G網(wǎng)絡(luò)允許用戶(hù)通過(guò)異構(gòu)智能設(shè)備使用智能和數(shù)據(jù)密集型的按需服務(wù),例如,高分辨率流媒體、醫(yī)療保健等.為了提供這些服務(wù),服務(wù)提供者可以未經(jīng)許可存儲(chǔ)和使用個(gè)人的私人數(shù)據(jù).存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以與其他用戶(hù)共享,以便他們可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)分析數(shù)據(jù),并為自己的產(chǎn)品找到新的業(yè)務(wù)趨勢(shì),這可能更適合該用戶(hù).為了緩解此類(lèi)數(shù)據(jù)隱私問(wèn)題,服務(wù)提供商必須向用戶(hù)說(shuō)明個(gè)人數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式和存儲(chǔ)位置.第二,位置隱私.在5G網(wǎng)絡(luò)中,大多數(shù)設(shè)備將依賴(lài)無(wú)處不在的基于位置的服務(wù)(LBS).LBS使用與智能手機(jī)和?或移動(dòng)設(shè)備相關(guān)的位置數(shù)據(jù)向用戶(hù)提供服務(wù).近年來(lái),在政府、娛樂(lè)、交通、醫(yī)療、食品等多個(gè)垂直行業(yè),LBS的推廣力度明顯加大.事實(shí)上,這樣的LBS讓用戶(hù)的生活更輕松、更愉快,但也帶來(lái)了大量的隱私問(wèn)題,而這些問(wèn)題都是不斷被跟蹤的.在某些情況下,個(gè)人可能不知道這些技術(shù)所帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn),不知道如何確定其位置,以及允許誰(shuí)訪問(wèn)這些信息.第三,身份隱私.指保護(hù)設(shè)備、系統(tǒng)和用戶(hù)的身份相關(guān)信息免受主動(dòng)攻擊.隨著越來(lái)越多的設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上,這就引發(fā)了身份盜竊的報(bào)警情況.例如,在最近的研究中,主動(dòng)攻擊者可以通過(guò)捕捉用戶(hù)的國(guó)際移動(dòng)用戶(hù)身份(IMSI)來(lái)暴露用戶(hù)的身份.此外,通過(guò)身份盜竊可以找到更多關(guān)于用戶(hù)的細(xì)節(jié)[7].在5G和物聯(lián)網(wǎng)中,身份盜竊可以算作最大的風(fēng)險(xiǎn)之一.因此,5G通信網(wǎng)絡(luò)需要提高對(duì)用戶(hù)隱私的保護(hù),設(shè)計(jì)安全機(jī)制來(lái)防止用戶(hù)在存儲(chǔ)、傳輸和訪問(wèn)過(guò)程中的敏感信息的泄露.
25G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)對(duì)策略
2.15GUE接入和切換方法.5GUE接入方法中,5GUE與網(wǎng)絡(luò)之間的相互認(rèn)證以及用于提供密鑰材料以保護(hù)后續(xù)安全程序的密鑰協(xié)議是5G網(wǎng)絡(luò)中2個(gè)最重要的安全功能.在5G系統(tǒng)中,3GPP委員會(huì)支持一種名為5GAKA的新AKA協(xié)議,該協(xié)議通過(guò)為家庭網(wǎng)絡(luò)提供成功認(rèn)證的證明來(lái)增強(qiáng)4GAKA協(xié)議,即EPSAKA[8].除5GAKA協(xié)議外,還支持EAP-AKA協(xié)議,以在5G網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行相互認(rèn)證和密鑰協(xié)議.5GUE切換方法中,3GPP委員會(huì)規(guī)定了5G系統(tǒng)的不同移動(dòng)性場(chǎng)景,包括移動(dòng)性?xún)?nèi)部新無(wú)線電(NR)、移動(dòng)性?xún)?nèi)部3GPP接入和3GPP與不可信非3GPP接入之間移動(dòng)性[9].目前,針對(duì)5G接入過(guò)程的安全性的解決方案:USIM兼容的5G-AKA協(xié)議已被提出[10].在該方案中,由于Diffie-Hellman(DH)密鑰交換協(xié)議嵌入到5G-AKA協(xié)議中,會(huì)話(huà)密鑰的生成不僅依賴(lài)于長(zhǎng)期密鑰,還依賴(lài)于短暫的DH參數(shù).即使長(zhǎng)期密鑰被泄露,對(duì)手也不可能獲得共享密鑰.因此,該方案可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)完美的前向保密(PFS)和抵抗被動(dòng)攻擊.然而,由于使用了Diffie-Hellman(DH)算法,在資源有限的情況下,移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算和通信開(kāi)銷(xiāo)會(huì)有所增加.Yang等人[11]提出了一種基于區(qū)塊鏈的5G網(wǎng)絡(luò)匿名接入方案.通過(guò)在訪問(wèn)過(guò)程中引入基于區(qū)塊鏈的分發(fā)信任體系結(jié)構(gòu),可以節(jié)省大量的信令和連接成本.Miao等人[12]提出了一種基于信道信息和EAP-AKA協(xié)議的超密集5GHetNet跨層認(rèn)證方案.在該方案中,當(dāng)UE想要接入網(wǎng)絡(luò)時(shí),首先采用EAP-AKA認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行初始認(rèn)證.而為了實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)安全高效的切換認(rèn)證,大量的切換認(rèn)證方案被提出.Duan等人[13]提出UE借助安裝在SDN控制器中的認(rèn)證切換模塊(AHM)從源小區(qū)切換到目標(biāo)小區(qū),并且能夠監(jiān)視和預(yù)測(cè)用戶(hù)的位置.由于AHM可以在UE到達(dá)之前準(zhǔn)備好相關(guān)小區(qū),并且相關(guān)小區(qū)也可以提前為UE準(zhǔn)備資源,因此該切換方案可以大大降低切換延遲.此外,由于UE和小區(qū)始終處于AHM的監(jiān)控之下,該方案可以避免模擬攻擊和MitM攻擊.2.2物聯(lián)網(wǎng)的輕量級(jí)安全機(jī)制物聯(lián)網(wǎng).(loT)是5G通信網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景.在高速傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中,必須保證敏感數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性.超高速、超大容量、超低延遲是未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的顯著特點(diǎn).5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率是4G網(wǎng)絡(luò)的10~100倍.如何在如此快速的傳輸過(guò)程中設(shè)計(jì)重量最輕的安全保護(hù)機(jī)制,同時(shí)保證海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備敏感數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性,是未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)面臨的重大挑戰(zhàn).為了解決這一問(wèn)題,相關(guān)研究者提出了一系列的解決方案.Tahir等人[14]提出了一種新的用于客戶(hù)機(jī)服務(wù)器架構(gòu)的可搜索加密方案,該方案利用模塊化的逆屬性方便在具有云上加密數(shù)據(jù)搜索功能的安全逆索引表上進(jìn)行搜索.目前,學(xué)者為5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)高級(jí)別和輕量級(jí)的安全性提供了一個(gè)有希望的解決方案,例如使用mMTC和uRLLC.Wang等人[15]提出了一種將隨機(jī)信號(hào)與無(wú)線信道相結(jié)合的密鑰生成方法,解決了無(wú)線信道隨機(jī)性有限和移動(dòng)受限時(shí)密鑰生成率低的問(wèn)題情景.Lou等人[16]研究出一種把隨機(jī)信號(hào)和密鑰相結(jié)合的方法.在BS中,密鑰主要是通過(guò)信道和信號(hào)隨機(jī)地提取出來(lái)的,而信號(hào)源的安全則是通過(guò)一種安全的傳輸方案來(lái)保證的,同時(shí),節(jié)點(diǎn)側(cè)根據(jù)接收到的信號(hào)直接生成密鑰.綜上所述,無(wú)線信道安全機(jī)制能夠做到快速密鑰更新,減少不必要的網(wǎng)絡(luò)信令開(kāi)銷(xiāo)和降低延遲,為大量運(yùn)營(yíng)設(shè)備的密鑰分配和管理提供了一個(gè)很好的解決方案,也滿(mǎn)足了輕量級(jí)實(shí)現(xiàn)的安全要求5G物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中的終端,提供高效的小數(shù)據(jù)安全傳輸和隱私保護(hù).2.3網(wǎng)絡(luò)切片安全隔離策略.在5G時(shí)代,數(shù)千億個(gè)設(shè)備將連接到網(wǎng)絡(luò).不同類(lèi)型的設(shè)備和不同的應(yīng)用場(chǎng)景具有不同的網(wǎng)絡(luò)要求.如何在同一網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)施上滿(mǎn)足5G網(wǎng)絡(luò)不同服務(wù)的QoS要求是關(guān)鍵[17].將NFV和SDN技術(shù)引入5G網(wǎng)絡(luò),并采用網(wǎng)絡(luò)切片方法,可以有效滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)的QoS要求.網(wǎng)絡(luò)切片將現(xiàn)有物理網(wǎng)絡(luò)拆分為多個(gè)分別獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò),以為網(wǎng)絡(luò)的差異化服務(wù)提供一系列的定制服務(wù).根據(jù)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不同業(yè)務(wù)的QoS服務(wù)要求,分別給網(wǎng)絡(luò)切片分配相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能和網(wǎng)絡(luò)資源,來(lái)實(shí)現(xiàn)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的實(shí)例化.通常,網(wǎng)絡(luò)切片由大量網(wǎng)絡(luò)功能和1組特定的RAT組成.網(wǎng)絡(luò)功能和RAT集的組合方式取決于特定的使用場(chǎng)景或業(yè)務(wù)模型.例如,在某些物聯(lián)網(wǎng)情況下,移動(dòng)性不會(huì)很高,因此不需要移動(dòng)性處理功能.可以有不同的提供網(wǎng)絡(luò)切片的方法,例如,我們可以為每個(gè)服務(wù)提供1個(gè)切片,也可以為每個(gè)垂直市場(chǎng)提供1個(gè)切片.若想實(shí)現(xiàn)隔離,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片的配置都有各自相匹配的專(zhuān)屬切片ID,同時(shí),還需與5G通信的網(wǎng)絡(luò)規(guī)定切片安全需求保持一致,然后放到切片安全服務(wù)器內(nèi),當(dāng)用戶(hù)設(shè)備使用5G網(wǎng)絡(luò)時(shí),則需提供相關(guān)網(wǎng)絡(luò)切片ID.當(dāng)歸屬服務(wù)器接收到網(wǎng)絡(luò)切片的請(qǐng)求時(shí),會(huì)以HSS按照SSS相對(duì)應(yīng)切片的安全配置使用和該切片ID相應(yīng)的安全設(shè)置,同時(shí),選擇合適的安全算法來(lái)建立UE相關(guān)認(rèn)證矢量,此外,該認(rèn)證矢量計(jì)算需和網(wǎng)絡(luò)切片ID相綁定,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片安全隔離.而對(duì)于同樣業(yè)務(wù)種類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)切片而言,也體現(xiàn)出隔離方面的需要.不管是資源、服務(wù)還是數(shù)據(jù),處于網(wǎng)絡(luò)切片內(nèi)受到隔離保護(hù).因此,為用戶(hù)提供統(tǒng)一、靈活和安全的可分離身份認(rèn)證框架,安全存儲(chǔ)用戶(hù)相關(guān)重要信息,以供用戶(hù)實(shí)時(shí)訪問(wèn)相關(guān)資源.2.4用戶(hù)隱私保護(hù).5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制的研究和標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中,用戶(hù)隱私保護(hù)是廣泛的關(guān)注點(diǎn).對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)有關(guān)內(nèi)容主要有3個(gè)方面:第一,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)上傳統(tǒng)的用戶(hù)隱私數(shù)據(jù)保護(hù),例如用戶(hù)位置、行蹤、通信內(nèi)容等;第二,不同行業(yè)的用戶(hù)隱私數(shù)據(jù)保護(hù),例如,用戶(hù)個(gè)人醫(yī)療和健康信息等;第三,敏感行業(yè)中的基本數(shù)據(jù)保護(hù),例如機(jī)器設(shè)備中生產(chǎn)控制等指令數(shù)據(jù).國(guó)家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心(NDSC)針對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中用戶(hù)隱私數(shù)據(jù)泄露的相關(guān)問(wèn)題,提出了相應(yīng)的解決方案,其主要核心思想是利用動(dòng)態(tài)隱藏映射的主動(dòng)防御機(jī)制來(lái)有效地隱藏并動(dòng)態(tài)改變用戶(hù)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系,進(jìn)而在不可控制的通信過(guò)程或通信設(shè)備中構(gòu)造動(dòng)態(tài)的、不確定的“用戶(hù)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系譜”,使用戶(hù)數(shù)據(jù)體現(xiàn)出不完全、不確定、不相關(guān)、不真實(shí)的特點(diǎn).5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同的用戶(hù)和不同服務(wù)場(chǎng)景有不同的隱私保護(hù)要求.因此,需采用不同的技術(shù)手段來(lái)防止用戶(hù)隱私泄露.首先要明確用戶(hù)個(gè)人隱私信息的內(nèi)容和涉及范圍,明確處理并存儲(chǔ)用戶(hù)的隱私信息的網(wǎng)絡(luò)操作等.然后,就空中交通、網(wǎng)絡(luò)、信令交互和應(yīng)用層、隱私信息的請(qǐng)求等其他操作使用包括數(shù)據(jù)最小化、加密保護(hù)和用戶(hù)權(quán)限等在內(nèi)技術(shù)和管理措施加以保護(hù).2.5區(qū)塊鏈技術(shù).5G網(wǎng)絡(luò)空間中存在大量的設(shè)備,其類(lèi)型復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜,虛擬狀態(tài)和物理狀態(tài)同時(shí)存在.因此,有必要確定如何實(shí)現(xiàn)相互的完整性保護(hù).在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)環(huán)境中,各網(wǎng)絡(luò)元素之間的信息交互行為的不可否認(rèn)性是5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)面臨的主要挑戰(zhàn).而區(qū)塊鏈被定義成一種分布式數(shù)據(jù)庫(kù),用于記錄從起源區(qū)塊到當(dāng)前區(qū)塊的所有事務(wù),具有如下特點(diǎn):分散性、不可變性、匿名性和可審計(jì)等,也能為上述挑戰(zhàn)提供解決方案.通過(guò)基于區(qū)塊鏈的安全通信基礎(chǔ)設(shè)施,可以實(shí)現(xiàn)面向隱私的加密音頻和視頻通信、欺詐管理、身份服務(wù)和電信行業(yè)數(shù)據(jù)管理的新解決方案,同時(shí)為5G構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)安全網(wǎng)絡(luò).Zyskind等人[18]提出了一種分散的個(gè)人數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),保證了用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的擁有和控制,信令(存儲(chǔ)、查詢(xún)和共享數(shù)據(jù))被用作不受信任的第三方類(lèi)信息,來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全訪問(wèn)控制管理.Kravitz等人[19]提出了大量嵌入式設(shè)備存在隱私和安全挑戰(zhàn),通過(guò)私有鏈來(lái)保護(hù)并管理這些系統(tǒng),使用區(qū)塊鏈技術(shù)提供分布式管理和靈活管理用戶(hù)及設(shè)備的身份來(lái)滿(mǎn)足基本需求.Cruickshank等人[20]提出了一種新的密鑰管理方案,用于在異構(gòu)VCS(車(chē)輛通信系統(tǒng))中的安全管理器之間進(jìn)行密鑰轉(zhuǎn)移,并通過(guò)密鑰進(jìn)行安全傳輸.
作者:林嘉濤 李玉 陳海萍 單位:中國(guó)電信股份有限公司廈門(mén)分公司