5G时代网络信息安全问题与展望探析_张曾油.pdf

电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|233网络与信息安全5G时代网络信息安全问题与展望探析张曾油浙江移动信息系统集成有限公司，浙江台州，318000摘要：在互联网和信息技术的带动下，5G技术在人们的日常生活中变得越来越重要，逐渐被应用于许多领域。5G通信为IP网络提供了一个新的开发周期，它的特性是延迟率非常低，而且所有内容都可以连接。然而，随着设备数量和服务类型的增加，信息安全威胁也逐渐增加，需要采取信息安全措施来应对5G通信带来的潜在信息安全威胁。文章首先分析了5G网络的潜在信息安全问题，然后着重论述了5G网络信息安全措施，以提高5G网络的安全水平，为5G技术的应用与发展提供更稳定的环境。关键词：5G时代；网络信息；安全问题；展望；探析中图分类号:TN929.5文献标志码:ADOI:10.19772/ki.2096-4455.2023.1.054 0引言5G技术具有独特的优越性，是未来通信技术发展的重点方向，是推动信息基础设施和经济社会数字转型的一个重要驱动力。5G流量在数据的吞吐量方面占据领先地位，它的延迟率非常低，能实现更大范围的覆盖，提供更优越、更人性化的服务1。15G网络概述5G网络自身具有很多适用于网络的功能，借助软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）和云计算等技术，5G网络可更好地反映软件定义、编程、动态可扩展性和灵活性。5G网络的主要特点如下：在网络数据数量上占据巨大的优势，数量可观，蜂窝网络数据的传输量呈现每5年10倍增长的速度，并且在以后会越来越快；5G实现物联网，如传感器、设备和网络之间的连接；控制的范围十分庞大，这是5G对互联网的又一项重要贡献，它有利于实现触摸屏互联网的构建，如果这一项技术成为现实，就可以让虚拟环境和人类产生联系，能够实现人类对事物的稳定状态的操控；高度灵活性，可以利用SDN、NFV、云计算和网络层功能充分展示网络的灵活性和可用性。基站的部署日渐密集、覆盖范围不断扩大，5G成为最新的全方位网络技术，能够为大量新的通信计算机设备、目标互联网和信息物理系统提供可靠、低成本的宽带接入。这一技术特点意味着5G不仅是4G技术的逐步发展，而且还引入了新技术，以满足国内流量、新服务和目标网络硬件对网络技术需求的不断提升。5G与人类的生活开始在多方面产生联系，通信网络与人类生活的连接，增加了安全要求。每一代移动网络都面临着各种各样的安全问题，例如，第一代移动网络面临的问题包括非法拦截、克隆和伪装。第二代移动网络面临的问题是普通攻击、垃圾邮件和诈骗信息。从第三代网络开始，信息安全面临的考验和困难越来越大，甚至在移动网络中都有internet安全漏洞和挑战。第四代网络通信技术的出现和广泛使用后，移动终端的数量大幅增加，随之而来的安全威胁在新的服务和设备扩大的情况下越来越多。在5G通信时代，安全问题与作者简介：张曾油，汉族，浙江天台，本科，中级工程师，研究方向：5G 通信、计算机网络、信息安全。dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术234|为大型对象网络创建融合设备和新服务一起变得更加重要2。25G网络时代关键技术分析2.1毫米通信技术现阶段，可供给移动通信网络的频带十分局限，无线通信系统的频率通常低于6GHz。多年的经验表明，3GHz至60GHz频带拥有大量未使用的资源，因此对频带的研究会成为5G网络的重点，有希望能够让LTE和UDE层实现叠加和覆盖，进而为通信技术的发展做出贡献。长期以来基站的建设得到了广泛重视，数量逐年递增，天线尺寸不断增大，实现在固定空间内进行更科学的天线部署，需确保移动无线通信的波长不致过长。因此，5G网络需要加强技术研发。2.2大规模多天线技术大规模多天线技术是指入站和出站通信技术，这意味着基站有数千个天线，而接收信息的移动终端只用了一个天线。显而易见，天线数量规模越大具备的优点越明显。第一，伴随不断增加的天线数量，可以大大减少用户之间的相互干扰。第二，增加天线有助于提高整个系统的能量分辨率，有利于网络的自主识别，并在相对较小的区域实现更好地聚合。第三，用户通道的信噪比可以依赖于多天线被提高，从而实现系统的不断优化。35G网络的信息安全问题3.1可能存在4G时代的安全隐患5G网络即将取代4G网络，不管是信息的传输速度，还是网络延迟率等方面，5G网络都具有优势，并且在相同的强度下使用较少的能源。4G网络时代的安全问题仍未得到解决，以往存在的安全方面的问题可能依然会出现。例如4G网络时代在保护隐私方面有很多不足之处，这些问题是5G网络也需要解决的，5G时代用户的隐私安全依然受到威胁。如果不能及时解决4G网络时代遗留的安全风险，可能会增加5G的安全风险，并对网络信息安全构成更大的威胁3。3.2出现新的网络安全问题5G技术是一种新的科学通信技术，给在线信息安全带来了新的挑战。4G技术发展阶段，随着4G技术水平的不断提高，3G时代遗留的安全风险发生了变化，成为网络信息安全的一个新问题；5G技术的推广范围比4G技术更广，并且带来更多的安全问题。5G技术带来的新的信息安全挑战，部分原因是4G技术带来的安全挑战不断变化，部分原因是5G技术尚未充分发展，仍然存在许多缺陷，这很容易导致出现目前没有的安全问题。随着5G技术的不断发展，这些安全问题的范围可能会扩大，威胁也会增加，从长远来看，这将阻碍5G技术的发展。3.3相关的5G技术可能存在缺陷为了充分了解5G技术的所有特点，需要不断实践，这样才能真正发现和改进当前5G技术的缺陷。我国5G技术的应用经过了一系列试验，并在许多行业中得到应用，但尚未在人民生活中得到充分应用。在一些不发达区域，5G技术的覆盖面仍然不足，而且在一些边缘行业应用不足，这使得目前5G技术的实践环境并不是理想的状态，无法体现它在不同环境中的应用差别。这种未知的安全漏洞非常危险，如果不及时解决，在实施5G技术的过程中可能会变得更加严重。此外，由于缺乏早期发现，有关工作人员往往无法及时弥补这种漏洞，从而加剧了安全问题4。3.4终端安全风险 终端采用传统方法定位，在5G技术条件下，网络在等待时间和响应时间方面有了新的要求。随着信息技术的不断进步，服务器位置的设定需摆脱传统的观念，要距离用户终端更近，这是对网络安全的一个新挑战。3.5数据保护的难度更大在5G网络中，每个企业通常都有一个专用的虚拟网络，这提高了企业内数据传输的效率，电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|235网络与信息安全但也有一个缺点，即当虚拟网络受到持续的非法攻击时，会导致数据被盗、删除、更改或恶意传播。尽管5G技术比前几代移动通信技术先进，但它仍然受到虚拟网络的限制，无法直接解决这些网络的使用问题。45G时代网络信息安全问题的对策及展望4.1建立全面的5G安全系统建立全面的5G安全系统是一项重要的举措，它主要用于应对和解决新的技术环境下可能出现的网络信息安全问题，以满足5G的大口径、覆盖面广、传输速度快等特点。第一，网络监管机构必须深入思考中国进入5G后可能出现的问题，充分考虑5G技术广泛应用后可能出现的新问题。例如，密集使用5G技术可能会增加工人的失业率。根据监控屏幕，5G监控将及时管控相应的智能设备，虽然可以提高工作效率，但也会降低人工效果，而且随着时间的推移，企业不再需要人工。同样，密集使用5G技术需要所有部门的工作人员加强技术学习，这反过来又增加了工作量。因此，网络的监管机构必须预先做好准备，充分考虑不同的5G技术应用领域可能出现的一系列问题5。第二，网络监管机构可以根据3G向4G过渡期间出现的许多问题以及4G发展的情况，为4G向5G过渡带来的问题提供参考。从历史上看，考虑5G带来的网络信息安全问题，提高网络监管机构工作效率，为建立5G综合安全体系奠定基础。4.2加强对网络安全的监督和管理加强网络安全监测和管理是解决5G时代可能出现的网络信息安全问题的重要保证。中国即将进入5G时代，网络监管机构应加强对中国网络安全的监管，确保5G时代网络信息的安全。同时，监督管理部门要跟上时代步伐，加强学习，及时消除潜在的安全风险。4.3制定新的风险应急计划制定新的风险应急计划是应对和解决5G时代可能出现的网络信息安全问题的最后一道防线。5G技术带来的复杂挑战可以通过适当的风险应急计划加以解决。并能在网络信息安全问题出现后快速解决，确保中国进入5G时代后各个应用领域更加健康地发展。首先，要制定一个经济风险计划，5G技术的发展将更好地促进经济发展，但5G技术经济毕竟是虚拟的、不稳定的经济，如果不事先预见到经济风险，其后果是无法预测的。其次，要制定文化风险计划，密集使用5G技术将大大加快文化交流。如果不提前制定文化风险计划，会污染中国的网络文化环境，容易造成一系列的负面影响。最后，要制定社会风险计划，使用5G技术也可能引发一系列的社会问题，例如儿童越来越依赖互联网，以及由于互联网出现的恶俗网络文化的影响而沉迷网络的颓废人群，因此需要预先预测社会风险。4.4建立高效的加密算法在5G网络环境中，首先应解决安全问题，如何让5G网络摆脱4G网络时就存在的网络非法攻击将成为研究的重点。基于这些原因，我们需要往更高效的加密算法方向努力。5G网络中低延迟和高传输密度更可能会出现网络安全漏洞。因此，更高效的加密算法和协议亟待研发，只有这样，才能从根源解决问题，肃清网络环境。根据具体情况分析，选择更适用于5G网络的流密码体制进行密码处理。与此同时建立安全的访问控制机制，以实现多领域的安全整合。在5G网络环境中，用户登录通信过程可能涉及多个不同的网络域以及不同的通信安全域。为了更好地解决这一安全问题，可以建立跨平台身份验证，允许不同通信网络之间的自由连接。另一方面，信道租赁已广泛应用于网络通信，在5G网络环境中，用户可以根据自己的需要租用无线信道，此外还可以自由租用云计算和存储资源，这与数据安全和用户隐私安全相关6。（下转第240页）dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术240|5 赵玉娟,郑丽萍.工程教育专业认证背景下课程目标设置的思考与研究J.教育教学论坛,2020(40):180-181.6 蒋敏兰,张长江,黄志亮,等.工程教育专业认证背景下电子信息工程专业课程体系构建J.高教学刊,2020(31):83-86.7 刘研,甘晓晔,李晓亮.工程教育认证和新工科背景下与专业耦合的创新教育模式探索J.辽宁科技学院学报,2020,22(03):23-25.8 付华,任书霞,于刚,等.工程教育认证理念下的新工科专业课程体系的构建J.教育教学论坛,2020(16):275-276.9 王鹏.“新工科”背景下数字图像处理实验延展探索J.工业和信息化教育,2018(09):42-46.10刘东,方芳.人工智能视域下数字图像处理课程的教学改革J.福建电脑,2020,36(03):23-26.11张红斌,李广丽.众智模式与主动学习驱动下的数字图像处理课程教学改革实践J.教育教学论坛,2020(07):103-104.12陈舒涵,胡学龙,姚志均,等.深度学习在“数字图像处理”课程教学中的应用探讨J.工业和信息化教育,2019(02):84-88+94.（上接第235页）5G通信网络的迅速发展需要建造大量5G基站。对于电力系统，大量5G基站是灵活性的潜在来源。通过促进5G基站参与需求响应，可以降低基站的电费，提高电力系统的灵活性，实现通信系统和电力系统的双赢互利。5G基站的基本组成设备、基站的电气特点表明它具有很大的需求响应潜力。5G基站参与需求响应的关键技术在基站设备能耗管理、储能电池电源管理、基站可编程能力评估、通信负荷预测、基站协调规划等领域进行了排序。在此基础上，5G基站的应用场景包括峰值调节、阻塞管理、频率调制等。对5G基站进行研究，以满足对潜在业务模式的需求。目前，5G基站与电力系统之间的互动仍处于初期阶段，需要重大技术突破才能实现大规模商业应用。5结语5G时代一定会有好的发展前景，要让5G网络