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5G移动网络安全及发展需求探讨 摘要：5G在给社会、人民的生活带来便利的同时也存在安全隐患，文章首先介绍5G网络面临的安全威胁，之后从5G网络架构层面研究了其安全性的需求。 关键词：5G网络；业务场景；网络化架构；SDN；NFV；网络切片 3G网络致力于“人与人”之间的连接；4G网络致力于“人与信息”之间的连接；而5G是万物互联的时代。即将到来的5G涵盖了社会生活的方方面面：无人驾驶、智能交通、远程医疗、智能家居、智能制造、智慧农业、以及由5G网络互联的智慧城市等等。毫不夸张的说“4G改变了人类的生活，而5G改变了我们的社会”。5G时代带来的是速率、连接数的百倍十倍的提升，但是响应用时却大大缩减，仅为原来的20%。那么在这个新的时代网络安全是否也应该跟上节奏的变化呢？答案是肯定的：5G产业需要5G安全保驾护航。 15G网络面临的安全威胁 [1]5G的移动网络业务主要包括uRLLC（低时延高可靠）、eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量物联网）三大典型场景。同时由于VR（虚拟现实）、大数据以及万物互联的消费者体验产品种类越来越丰富，导致移动用户和数据流量快速增长。多样化的场景需求对网络设备容量和性能提出了更高的要求。因此，未来的5G在速率更高、时延更低的基础上将渗透到万物互联的方方面面，与工业、交通、医疗、教育、农业、城市管理紧密联系在一起。5G移动网络相较于现有的4G移动网络，具有更多的应用场景以及多样化的应用条件和极致的性能挑战。所以，网络安全显得尤其重要。1.1URLLC业务场景。URLLC（低时延高可靠）主要用于物联网及其垂直的行业如AR（增强现实）、VR（虚拟现实）、触觉互联网、智能交通、远程工业制造、远程教育、远程手术等的特殊应用上，为用户提供了端到端的毫秒级的时延和接近100%的高可靠性业务保证。5G网络要求时延必须极低：在工业自动化控制方面时延大约需要10ms；而在无人驾驶方面，则要求更严格，必须具备低至1ms的传输时延。为了实现即时互联互通在一些重要的领域如远程实时医疗、车联网等应用场景就需要5G网络提供更加可靠的网络架构。为了避免在远程医疗上出现手术操作错误及无人驾驶时出现车辆碰撞等问题，需要5G网络能够在保证可靠性的前提下提供低至1ms的低时延QoS保障。这就需要5G网络提供低时延的安全算法和协议；5G网络中采用了超密集部署技术，它的应用使得单个接入节点的覆盖范围非常小，若车辆等其他的一些终端在快速移动状态下，则网络的移动性管理过程会非常之频繁，故安全上下文的移动性管理相关的功能单元和流程需要作出简化和优化，这样才能保证达到低时延的目标。同时还要支持边缘计算架构、支持隐私和关键数据的保护。1.2eMBB业务场景。eMBB（增强移动宽带）该业务场景主要满足诸如超高清视频、沉浸式游戏、全息视频等移动互联网的业务需求。它为用户提供了无论该用户是在静止还是高速移动状态，无论是身处热点覆盖中心还是覆盖的边缘，均能够随时随处获得100Mbps以上的无缝、高速、极致的通信体验，且用户的移动性和业务服务仍具有连续性。由于应用了eMBB，5G移动网络囊括了移动互联网与物联网两大应用模式，使得5G网络具有支持更广维度应用体系的特点；且5G网络相较传统移动网络在信息容量密度及网络速率上均有了大幅的提升。正是由于这部分的差异，5G网络会相应的产生许多小站（SmallCellFemtocell）。这些小站将会在部署方式、部署条件以及功能等方面具有更加灵活多变的特点。随着站点的密集程度不断增加导致了其组网能力和组网节点安全隐患的。1.3mMTC业务场景。mMTC（海量物联网）是以智慧城市、智慧农业、环境监测、森林防火等需要传感和数据采集为目标的应用场景。它能够支撑百万级低功耗物联网设备终端的连接服务。有数据显示未来到2020年，大规模的物联网终端设备将达到500亿台之多。显然资源受限、拓扑动态变化、网络环境复杂等特性的存在使得在5G网络中，大量终端设备的安全可靠运行具有较大的威胁。未来大规模终端设备的数量及需要信息认证的安全问题的量都是前所未有，为了确保信息的精确性，就必须加强机器之间进行通信的安全机制建设。传统的4G网络没有考虑到庞大的认证信令问题，对于5G网络来说针对每条消息进行单独的安全认证，则需要耗费大量的资源、精力和时间。所以未来的5G低功耗网络，需要对安全机制进行轻量化处理从而适应时延受限及功耗受限的物联网设备的需求；同时为了解决海量物联网设备认证时所带来的信令风暴问题需要通过群组认证机制来解决；最后为了解决设备安全能力不足被攻击者利用，导致对网络基础设施发起攻击的危险，需要加入抗DDOS攻击机制。 25G网络架构安全性研究 5G移动通信网络是一个全