5G技术支持下的应用场景安全应对措施

张 洁

(江西省电子信息工程学校,江西 南昌 330096)

0 引言

5G通信技术能够对更大带宽、更高性能的低延时进行支持,与以往通信技术相比,5G在网络接入和服务方式等方面都具有一定的差异性。因此,需要在5G技术特点和应用场景特点的基础上,对相关的安全应对措施进行全面落实[1]。

1 5G应用场景和技术特点

从相关机构的研究中可得,5G业务应用场景包括以下几方面。

1.1 三大业务应用场景

1.1.1 增强移动带宽

对移动带宽进行全面的增强具有重要的意义,其能够提供高速率性能,有效升级个人消费流量。将4G和5G两者进行对比,后者速率要远远大于前者,就算该区域内聚集大量人群,其依旧保持高下载速率。网络速率全面提升后,用户可以全面体验VR或超高清服务。另外,部分业务对速率具有较高要求,这也为其带来了一定创新机遇以及发展的可能[2]。

1.1.2 海量物联网通信

海量物联网通信关键的基础为万物互联,其相关的通信形式以人-物和物-物为主[3]。另外,其能够增大网络覆盖面积,并且不断向深入进行挖掘和延展,从而使传感和数据采集为目标的应用场景得到全面的发展,如智慧城市、智能交通等。

1.1.3 高可靠低时延通信

信息发出到接收之间所花费的时间就是时延,在理论情况上,5G的时延大约为1 ms,并且其对于高速率之下的可靠连接进行全面支持。高可靠低时延通信主要应用在自动驾驶、智慧医疗等[4]。

1.2 5G技术的特点

1.2.1 高速率

对5G的移动边缘计算来讲,其能够使云端管理、边际应用的模式得以实现,具体为向距离服务器最近的用户发送内容,当内容达到服务器之后,其需要对内容分析整合和筛选,以此来完成相应的内容发送。同时,其能够反馈到距离最近的用户之中,从而完成相应的高速率运算。对比5G和4G 两者可知,前者数据的传输速率远远大于后者,当前者的速率持续增加时,使用户在VR和超高清业务中受到的问题困扰得到有效的解决,以此来大幅度提高用户的体验感[5]。

1.2.2 差异性服务

网络切片技术是5G通信中的技术之一。网络切片指的是在不同应用场景的基础上,将物理网划分成多个虚拟网,每个虚拟网与网络需求一一对应,这样不仅可以使资源管理的优化性得到保证,而且使智能化应用资源的目标得以有效完成。

1.2.3 低功耗

从研究中可知,把云计算与移动边缘计算两者进行融合,对融合后的全新技术进行应用,这样只会占据云计算资源成本的40%左右。通过比较5G与4G的基站可知,前者体积和发生频率都远远低于后者。另外,对比两者的技术可知,前者具备规模庞大的天线阵列和波束赋形技术,在基站侧对大量天线进行安装,这样多根天线能够同时进行接收和发送等工作,这样可以使上下行之间的发射功率明显降低,以此来显著提升功率效率[6]。

1.2.4 低时延

从理论上来讲,5G的网络时延为1 ms,但是在实际的应用过程之中,其时延可能只达到5 ms,这远远比人的感官时延还低,在对VR等设备进行应用时,可以使眩晕现象的发生率大幅度降低。同时,其能够使远程医疗的事故发生率大幅度降低,以此来使医疗资源的合理化分配得以实现。

1.2.5 海量连接

5G隶属于智能化时代,该时代的主要特点之一为万物互联,能够使海量连接得以实现。当大量的设备联入网络,使全新服务应运而生,这为智能社会的构成产生正向意义,并可以让用户体验智慧生活。

2 5G应用场景安全需求和对策

2.1 三大应用场景的安全需求

2.1.1 增强移动带宽

增强移动带宽的优势主要在传输速率方面,即5G对高速率服务进行提供,在一段时间范围内,随着传输速率的提高,网络数据量呈爆炸式增加,这使得流量抓取等工作难度系数明显增大,与此同时,相应的安全防护需求也不断提升,使其面临全新的挑战。

2.1.2 海量物联网通信

海量物联网通信场景的显著特点之一为海量设备的连接,与无线网络设备相比,联网的终端设备受到网络攻击的难度更低,信息认证是海量终端在互联网上进行连接时搜索面临的问题之一,当需要连接的设备数量不断增加时,对安全管理机制的重视程度也随之加强,为了保证互联网信息的安全可靠性,就要对连接的设备进行全面认证。通常来讲,采用的认证方式以信令认证为主,但其会消耗部分的网络资源,信令认证也存在一定的极限,当相关信令超出其极限范围时,就会导致信令风暴现象出现。

2.1.3 高可靠低时延

全新分析和探讨高可靠低时延可知,其最适宜的应用场所为无人驾驶,对该行业来讲,其对精准度的需求极高,因为再小的误差,都能够直接威胁到人的生命安全,所以,高可靠低时延也是如此。

2.2 5G应用场景安全对策

2.2.1 增强移动带宽

当5G 网络中涌入大量数据流量时,需要有效保障增强带宽的应用场景,把安全基础设施设置在网络入口处,并且需要将流量监控程序、应急管理程序等布置在边缘计算节点处,这样能够对危险数据进行全面拦截,从而对网络进行全面防护。当防护起作用时,可以降低服务器遭受损害的概率,并使得彼此之间协同作业得以完成,以此来使其计算能力得到全面的提升。从用户隐私的角度来讲,将访问控制、二次信息认证等机制设置在终端和增强移动带宽服务之间,可以使服务用户身份的合法化得到加强。同时,服务密钥能够对用户与平台之间数据安全进行保障。对部分用户来讲,其对数据安全性要求相对较高,这时需要对传输方式进行创新和加强,利用物理隔离或数据加密等方式,使数据传输安全性得到保障,进而使用户的需求得到满足。

2.2.2 海量物联网通信

想要使海量数据链接得以实现,需要从以下方面入手:第一,完成相关设备认证工作,并合理缩减管理方面的步骤。想要保证终端连接的安全性,就需要将海量物联网当成切入点,全面深入分析其设备的安全部署能力,这样不仅可以有效管理接入的设备,还可以使其防御能力得到加强,即全面防御DDos攻击;第二,当大量设备一下接入网络,会对网络产生一定的冲击,甚至使其安全性能出现一定的下降,想要对这种现象进行改善,可以将轻量级安全算法引入其中,如果效果依然欠佳,可以引入相关安全高效协议,这样可以全面认证双方,并避免相关的安全问题。从终端敏感信息的角度来讲,需要将加密处理引入其中,使信息传输安全性得到全面提升,这大大降低信息发生窃听事件的概率;第三,在网络中包含大量的重要节点,想要对其安全性进行保证,需将安全监控放置在其中,当异常数据出现时,能够进行及时的监控和分析,并采取合理化措施解决问题,以此来使网络感染病毒现象得到有效防止。

2.2.3 高可靠低时延

5G网络具有高可靠低时延的特点,在运行的工程中也会出现一定的风险,想要对风险进行及时应对,需从以下方面入手:第一,保证核心设备,将用户和应用当成切入点,将双向认证算法构建在两者之间,并对其进行不断的优化,同时,当相关的安全性满足需求之后,需要全面优化或整改安全协议,以此实现提升计算效率的目的。与此同时,需要对安全防护进行合理化部署,对其防御能力进行提升,这样可以有效防治恶意攻击,进而保证网络的通畅性;第二,保障信息可靠性,5G移动边缘计算指的是对内容、服务等分散部署计算,移动边缘计算能够对5G网络低延时的业务需求进行支撑。但需注意的是,功能节点是移动边缘计算的主要构成部分之一,其数量繁多,分布具有分散性,这导致核心设备面临的风险系数增大,想要对这种现象进行改善,需要对用户身份进行反复的审核和验证,并在应用和用户之间,构建双向认证机构,对非可靠链接进行阻拦,以此来使其安全系数得到提升。

3 结语

综上,在5G技术基础上,可以对全新的智能应用进行发展,本文对5G技术下的应用场景进行分析,并根据其特点对相应安全需求进行研究,以此提出安全对策,从而对5G技术与社会生产有效融合的全新安全需求进行深入挖掘。