6G内生安全：体系结构与关键技术-彭木根.pdf
本文探讨了6G内生安全体系结构与关键技术，旨在应对传统移动通信安全防护的不足。 传统安全防护依赖“补丁式”和“外挂式”的方案，难以满足6G对内生安全的需求。6G 移动通信系统基于软件定义切片平台、边缘计算、人工智能和大数据挖掘等技术，以适应多样化的应用场景。
**6G内生安全的基本原理：**
6G内生安全遵循“内聚而治”和“自主以生”的理念。
* **内聚而治：** 通过整合不同安全协议和机制来治理网络安全。
* **自主以生：** 网络安全防护具备自主驱动力，适应网络变化并增强防御能力。
**6G内生安全体系结构：**
分为接入侧安全和网络侧安全。
* **接入侧安全：**
* **终端安全：** 解决终端身份伪造、接入受阻、干扰降级和追踪等问题，保障接入真实、可信及终端的隐私。
* **基站安全：** 解决伪基站威胁，确保基站无线环境的安全，保证终端消息的完整性和真实性。
* **网络侧安全：** 应对边缘计算、人工智能和大数据带来的安全挑战，包括边缘数据受威胁、网络状态易探知、分布式架构难防御等。通过提高安全感知能力、分布式防御能力，增强对异常边缘节点的控制与隔离，从而具备缓解攻击和自保的能力。
**关键技术：**
* **身份认证技术：** 解决海量异构终端接入、边缘计算、以及安全攻击带来的挑战，提升身份认证精度和安全性能，降低功耗。
* 5G中存在的问题： 终端追踪、服务降级、掉线等问题。
* 未来解决方案： 身份认证增强机制，优化终端的隐私保护。
* **接入控制技术：** 6G网络采用软件定义切片平台，实现动态、灵活的服务和业务模型。确保授权对象才能创建、更改和删除网络切片实例。
* 实现方式： 分布式网络访问控制机制，基于角色或组的访问控制(例如，基于PKI)。
* **通信安全技术：** 解决通信链路的安全问题，涉及海量异构设备、边缘计算及应用场景多样化等带来的安全挑战。
* 应对方式： 从信号层面入手，解决各种场景下的通信安全问题，并适用于智能化、边缘化、开放化的6G应用，降低计算开销和能耗。
* **数据加密技术：** 保障数据安全，特别是针对6G高频高速传输带来的隐私泄露风险。
* 实现方式： 在6G网络的不同部分使用加密技术，包括用户平面加密和NAS，AS层面的加密。关注隐私保护，使用例如椭圆曲线集成加密方案 (ECIES)。
**标准化工作：**
涵盖3GPP、ETSI等国际标准化组织的相关标准，聚焦6G安全标准制定。
**未来挑战：**
6G面临的挑战包括：
* 物联网设备数量的增长带来新的安全挑战。
* 虚拟化和软件定义网络的趋势对安全提出了新要求。
* 人工智能在安全领域的应用，需要新的安全算法。
* 智能电网、交通和医疗等关键基础设施的安全保障。
6G内生安全需要创新的安全标准和技术，以应对安全风险，保护用户隐私。
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