面向融合媒体应用的5G 安全风险与对策

王新茂

（中国广电山东网络有限公司潍坊市分公司，山东 潍坊 261061）

0 引言

在当前的数字化时代，5G 已成为推动融合媒体发展的关键驱动力。融合媒体的发展依赖5G 网络的高速度、大带宽和低延迟特性，这些特性使得视频传输、实时互动和多媒体内容的处理更加高效和流畅[1]。然而，随着5G 的广泛应用，安全风险逐渐成为制约其发展的重要因素[2]。本文旨在深入分析5G 在融合媒体应用中的安全挑战，并探讨有效的安全对策。

1 5G 在融合媒体中的应用

随着5G 的快速发展和广泛部署，其在融合媒体领域的应用日益显著。5G 网络的核心特性，如高带宽、低延迟和高可靠性，为融合媒体应用提供了前所未有的机遇[3]。在这种背景下，融合媒体应用能够充分利用5G 网络的高速数据传输能力，实现更丰富的媒体内容呈现和更流畅的用户体验。例如，5G 支持的高清视频流和增强现实（Augmented Reality，AR）/虚拟现实（Virtual Reality，VR）应用，在提供高清晰度和实时交互的同时，极大地丰富了用户的媒体消费方式。5G 网络的低延迟特性使得实时新闻报道、在线直播等应用得以实现近乎零延时的传输，大幅提高了信息传递的实时性和互动性。在物联网（Internet of Things，IoT）领域，5G 同样发挥着关键作用，使得海量的设备能够实现高效的连接和数据交换，进而推动了智能家居、远程医疗等融合媒体应用的快速发展[1]。

2 面向融合媒体应用的5G 安全风险分析

2.1 数据隐私和保密性的风险

随着5G 在融合媒体领域的广泛应用，数据隐私和保密性的风险日益凸显。5G 网络的高速率和低延迟特性使得大量敏感数据在网络中快速流转，不仅包括个人信息，还有企业机密和国家安全相关信息。

5G 网络的广泛连接性和异构性为数据泄露提供了多个潜在入口。5G 网络的潜在安全漏洞来源如表1 所示。

表1 5G 网络的潜在安全漏洞来源

5G 网络的动态性和复杂性加大了数据流的监控和管理难度，使得传统的数据保护机制难以适应。例如，网络切片技术虽然可以为不同的服务提供定制化网络环境，但是增加了数据隔离和保护的难度。

随着融合媒体内容的多样化和个性化发展，用户产生的数据量和类型更加丰富，增加了数据保护的复杂性和难度。

2.2 身份认证和授权的漏洞

在5G 融合媒体应用中，身份认证和授权机制的漏洞构成了一项重要的安全风险。由于5G 网络支持更高的数据传输速率和更广泛的设备连接，身份认证和授权过程中的漏洞可能导致未经授权的访问和数据泄露[2]。

随着用户和设备数量的激增，身份认证系统面临着更大的挑战，需要能够快速而准确地验证用户和设备的身份。传统的认证机制如密码或个人身份识别码（Personal Identification Number，PIN）可能因复杂性不足或用户操作不当而变得脆弱。授权机制的漏洞可能使攻击者获得不当的访问权限，进而访问或篡改敏感数据。例如，不恰当的权限配置或细粒度控制缺失可能使得普通用户或恶意攻击者能够访问其不该授权的资源。跨平台和多层网络环境中的身份认证和授权更加复杂，需要综合多种因素和安全策略，任何一点疏忽都可能成为安全漏洞。

2.3 网络服务中断与拒绝服务攻击

5G 时代，网络服务中断和拒绝服务（Denial of Service，DoS）攻击对融合媒体应用构成了严重的安全威胁。由于5G 网络高度依赖软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）和网络功能虚拟化（Network Functions Virtualization，NFV），使得网络架构更加灵活，但同时也增加了脆弱性。

网络服务中断可能由于软件错误、硬件故障或恶意攻击而发生，对于依赖实时数据流和高可靠性通信的融合媒体应用来说，后果可能非常严重。

DoS 攻击和分布式拒绝服务（Distributed Denial of Service，DDoS）攻击可以通过大量合成流量来使网络资源饱和，导致合法用户无法访问服务，如图1所示。在5G 网络中，这类攻击可能会因为网络的高带宽和大量连接的设备而变得更加易于发生和难以防御。

图1 两种流量攻击原理

3 针对5G 融合媒体应用的安全对策

3.1 加强数据隐私和保密性保护

在5G 融合媒体应用中，数据隐私和保密性的保护是至关重要的。5G 网络的高速性和大容量特点使得海量数据的传输和处理成为可能，但这也带来了数据隐私泄露和保密性破坏的风险。因此，加强数据隐私和保密性的保护不仅是技术上的挑战，也是法律和伦理的考量[3]。

首先，需要通过技术手段确保数据在传输和存储过程中的安全，包括使用强加密技术来保护数据免受未授权访问和窃取。例如，端到端加密（Endto-End Encryption，E2EE）技术可以在数据传输过程中保护用户的通信内容不被窃听，消息在双端传输过程中，始终以密文形式存在，防止数据被第三方破解泄密，如图2 所示。

图2 E2EE 技术原理

其次，对于数据的处理和分析，应采用隐私保护技术，如同态加密和差分隐私技术，以确保在提供个性化服务的同时，不泄露用户的敏感信息。

最后，除了技术手段外，还要制定严格的数据隐私保护政策和规范，确保所有参与方遵守数据保护的法律法规。提升用户对数据隐私保护的意识也至关重要。用户应被教育认识到自己的数据隐私权利，并了解如何保护自己的隐私[4]。

3.2 提升身份认证和授权机制

在5G 融合媒体应用的背景下，提升身份认证和授权机制是确保网络安全的关键一环。随着5G网络的普及，越来越多的设备和应用连入网络，这就要求有一个更为严格和可靠的身份认证和授权系统来保护用户和数据不受未授权访问的威胁。

身份认证机制需要能够准确地识别和验证用户和设备的身份，不仅包括传统的用户名和密码认证，还应包含多因素认证，如生物特征识别、令牌和手机认证等。这些方法可以大大提高身份验证的安全性和准确性。

授权机制必须确保只有得到适当授权的用户和设备才能访问网络资源。这需要实施基于角色的访问控制（Role-Based Access Control，RBAC）或基于属性的访问控制（Attribute-Based Access Control，ABAC），以便根据用户的身份和属性分配访问权限。

考虑到5G 网络的动态性和复杂性，身份认证和授权机制应当具备自适应性，能够根据网络环境和用户行为的变化动态调整安全策略。例如，如果检测到异常行为或安全威胁，系统应能够自动限制或更改相关设备或用户的访问权限。

3.3 防范网络服务中断和拒绝服务攻击

在5G 融合媒体应用中，网络服务中断和DoS攻击是常见的安全威胁。这类攻击不仅会影响服务的连续性和可靠性，还可能造成重要数据的丢失和服务质量的下降。因此，有效地防范这些攻击对于保障5G 网络的稳定运行至关重要[5]。

首先，需要部署先进的入侵检测系统（Intrusion Detection System，IDS）和入侵预防系统（Intrusion Prevention System，IPS），以实时监控和分析网络流量，从而快速识别和响应可能的攻击行为。这些系统能够检测到异常流量模式，如流量突然增加或来自不寻常来源的请求，从而及时采取措施防止攻击。IDS 入侵检测系统架构如图3 所示。

图3 IDS 入侵检测系统架构

其次，实施负载均衡和冗余设计可以增强网络的抗攻击能力。通过在不同地理位置部署多个数据中心，并在它们之间分配流量，可以保证即使某一部分网络受到攻击，其他部分仍然可以正常运行。

再次，定期进行网络弹性测试和演练，确保在遭受攻击时能迅速恢复服务。

最后，与网络服务供应商和安全团队紧密合作，制定应急响应计划也是关键。一旦发生攻击，应迅速采取行动，如隔离受影响的网络区域，通知受影响的用户，并采取必要的修复措施。

4 结语

随着5G 在融合媒体中的应用日益广泛，对其安全风险的认识和防范变得尤为重要。通过本文的分析和对策建议，希望能够为业界提供指导，帮助减少安全事件的发生，保障5G 融合媒体应用的健康和持续发展。未来的研究将进一步深入探讨这些安全风险和对策，以适应不断变化的技术环境和安全挑战。