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無(wú)線(xiàn)內生安全技術(shù)2.0藍皮書(shū):支撐無(wú)線(xiàn)內生安全的關(guān)鍵技術(shù),無(wú)線(xiàn)內生安全原型驗證系統

來(lái)源:紫金山實(shí)驗室     編輯:創(chuàng )澤   時(shí)間:2024/12/6   主題:其他 [加盟]

無(wú)線(xiàn)通信擺脫了有線(xiàn)通信的束縛,使人們能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)享受無(wú)線(xiàn)服務(wù),極大地提高了生活便利性。然而,無(wú)線(xiàn)通信中電磁波開(kāi)放式傳播同時(shí)造成了無(wú)線(xiàn)鏈路的脆弱性,為攻擊者實(shí)施惡意攻擊提供了天然條件,是引發(fā)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題的根源所在。

目前無(wú)線(xiàn)通信安全基本上依靠?jì)深?lèi)方法:一類(lèi)是直接移植傳統有線(xiàn)通信系統中的方法,沒(méi)有考慮具體的物理層安全傳輸技術(shù),回避了無(wú)線(xiàn)信號本身易被截獲的問(wèn)題;另一類(lèi)是采用序列擴頻1跳頻、超寬帶等所謂低截獲概率傳輸技術(shù),依賴(lài)設計特殊的信號體制提高信息還原的復雜度,仍然沒(méi)有考慮無(wú)線(xiàn)信道傳輸等因素,一旦信號體制被破解則失去作用,因此沒(méi)有根本解決信號輻射泄露帶來(lái)的問(wèn)題。

無(wú)線(xiàn)內生安全技術(shù)基于無(wú)線(xiàn)環(huán)境內生安全屬性-““各點(diǎn)異性”的利用和改造,構建高自由度的無(wú)線(xiàn)內生安全架構,對抗無(wú)線(xiàn)環(huán)境中自然與人為的廣義不確定擾動(dòng),提供抵御“未知威脅”的能力,是內生安全理論與傳統無(wú)線(xiàn)通信信息安全與功能安全技術(shù)的相互融合、相互滲透,能夠為開(kāi)發(fā)新的無(wú)線(xiàn)通信可靠性、安全性方法提供指導,有望成為未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信安全發(fā)展的趨勢,具有重要的理論研究與應用價(jià)值。,歷本藍皮書(shū)首先回顧無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展范式,在梳理無(wú)線(xiàn)內生安全問(wèn)題的基礎上,提出無(wú)線(xiàn)內生安全基礎理論;然后,總結了支撐無(wú)線(xiàn)內生安全的關(guān)鍵技術(shù),以及目前研究的無(wú)線(xiàn)內生安全原型驗證系統;最后結合 6G 愿景,展望了無(wú)線(xiàn)內生安全在6G中的應用。

無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展,以地面蜂窩移動(dòng)通信系統為例,從只支持語(yǔ)音通信的 1G 時(shí)代,短信業(yè)務(wù)風(fēng)靡一時(shí)的2G時(shí)期,支持高速數據傳輸的 3G 時(shí)期,智能手機與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的4G時(shí)期,發(fā)展到如今萬(wàn)物互聯(lián)的5G時(shí)代,移動(dòng)通信在市場(chǎng)需求、技術(shù)進(jìn)步的驅動(dòng)下日新月異,其演進(jìn)過(guò)程具有明顯的代際效應。反觀(guān)無(wú)線(xiàn)通信安全的發(fā)展,以已知的安全問(wèn)題為導向,采用“亡羊補牢”、“圍堵修補”的打補丁方式予以應對。例如,2G中采用 A51/A52 加密算法實(shí)現單向認證機制,存在無(wú)法抵抗偽基站攻擊的問(wèn)題。為了彌補這一漏洞,3G中改為基于 Kasumi算法的雙向鑒權機制,然而SS7信令自身的缺陷導致無(wú)法抵御信令劫持攻擊。4G中基于Diameter協(xié)議,采用基于SnoW3G/AES/ZUC 分級密鑰的方法應對這一安全威脅,但又出現了跨網(wǎng)攻擊問(wèn)題,在5G中通過(guò)增加網(wǎng)元認證、元數據防護等技術(shù)予以解決。

無(wú)線(xiàn)內生安全技術(shù)基于無(wú)線(xiàn)環(huán)境內生安全屬性——“各點(diǎn)異性”的利用和改造,構建高自由度的無(wú)線(xiàn)內生安全架構,對抗無(wú)線(xiàn)環(huán)境中自然與人為的廣義不確定擾動(dòng),提供抵御“未知威脅”的能力,是內生安全理論與傳統無(wú)線(xiàn)通信信息安全與功能安全技術(shù)的相互融合、相互滲透,能夠為開(kāi)發(fā)新的無(wú)線(xiàn)通信可靠性、安全性方法提供指導,有望成為未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信安全發(fā)展的趨勢,具有重要的理論研究與應用價(jià)值。

本藍皮書(shū)首先回顧無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展范式,在梳理無(wú)線(xiàn)內生安全問(wèn)題的基礎上,提出無(wú)線(xiàn)內生安全基礎理論;然后,總結了支撐無(wú)線(xiàn)內生安全的關(guān)鍵技術(shù),以及目前研究的無(wú)線(xiàn)內生安全原型驗證系統;最后,結合 6G 愿景,展望了無(wú)線(xiàn)內生安全在 6G 中的應用。


附件:無(wú)線(xiàn)內生安全技術(shù)2.0藍皮書(shū):支撐無(wú)線(xiàn)內生安全的關(guān)鍵技術(shù),無(wú)線(xiàn)內生安全原型驗證系統






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