無線內(nèi)生安全技術(shù)2.0藍(lán)皮書:支撐無線內(nèi)生安全的關(guān)鍵技術(shù),無線內(nèi)生安全原型驗(yàn)證系統(tǒng)

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

目前無線通信安全基本上依靠兩類方法:一類是直接移植傳統(tǒng)有線通信系統(tǒng)中的方法，沒有考慮具體的物理層安全傳輸技術(shù)，回避了無線信號本身易被截獲的問題;另一類是采用序列擴(kuò)頻1跳頻、超寬帶等所謂低截獲概率傳輸技術(shù)，依賴設(shè)計(jì)特殊的信號體制提G信息還原的復(fù)雜度，仍然沒有考慮無線信道傳輸?shù)纫蛩�，一旦信號體制被破解則失去作用，因此沒有根本解決信號輻射泄露帶來的問題。

無線內(nèi)生安全技術(shù)基于無線環(huán)境內(nèi)生安全屬性-““各點(diǎn)異性”的利用和改造，構(gòu)建G自由度的無線內(nèi)生安全架構(gòu)，對抗無線環(huán)境中自然與人為的廣義不確定擾動，提供抵御“未知威脅”的能力，是內(nèi)生安全理論與傳統(tǒng)無線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?yàn)殚_發(fā)新的無線通信可靠性、安全性方法提供指導(dǎo)，有望成為未來無線通信安全發(fā)展的趨勢，具有重要的理論研究與應(yīng)用價(jià)值。,歷本藍(lán)皮書首先回顧無線通信發(fā)展范式，在梳理無線內(nèi)生安全問題的基礎(chǔ)上，提出無線內(nèi)生安全基礎(chǔ)理論;然后，總結(jié)了支撐無線內(nèi)生安全的關(guān)鍵技術(shù)，以及目前研究的無線內(nèi)生安全原型驗(yàn)證系統(tǒng);后結(jié)合 6G 愿景，展望了無線內(nèi)生安全在6G中的應(yīng)用。

無線通信的發(fā)展，以地面蜂窩移動通信系統(tǒng)為例，從只支持語音通信的 1G 時(shí)代，短信業(yè)務(wù)風(fēng)靡一時(shí)的2G時(shí)期，支持G速數(shù)據(jù)傳輸?shù)?3G 時(shí)期，智能手機(jī)與移動互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的4G時(shí)期，發(fā)展到如今萬物互聯(lián)的5G時(shí)代，移動通信在市場需求、技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動下日新月異，其演進(jìn)過程具有明顯的代際效應(yīng)。反觀無線通信安全的發(fā)展，以已知的安全問題為導(dǎo)向，采用“亡羊補(bǔ)牢”、“圍堵修補(bǔ)”的打補(bǔ)丁方式予以應(yīng)對。例如,2G中采用 A51/A52 加密算法實(shí)現(xiàn)單向認(rèn)證機(jī)制，存在無法抵抗偽基站攻擊的問題。為了彌補(bǔ)這一漏洞，3G中改為基于 Kasumi算法的雙向鑒權(quán)機(jī)制，然而SS7信令自身的缺陷導(dǎo)致無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(yīng)對這一安全威脅，但又出現(xiàn)了跨網(wǎng)攻擊問題，在5G中通過增加網(wǎng)元認(rèn)證、元數(shù)據(jù)防護(hù)等技術(shù)予以解決。

無線內(nèi)生安全技術(shù)基于無線環(huán)境內(nèi)生安全屬性——“各點(diǎn)異性”的利用和改造，構(gòu)建G自由度的無線內(nèi)生安全架構(gòu)，對抗無線環(huán)境中自然與人為的廣義不確定擾動，提供抵御“未知威脅”的能力，是內(nèi)生安全理論與傳統(tǒng)無線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?yàn)殚_發(fā)新的無線通信可靠性、安全性方法提供指導(dǎo)，有望成為未來無線通信安全發(fā)展的趨勢，具有重要的理論研究與應(yīng)用價(jià)值。

本藍(lán)皮書首先回顧無線通信發(fā)展范式，在梳理無線內(nèi)生安全問題的基礎(chǔ)上，提出無線內(nèi)生安全基礎(chǔ)理論；然后，總結(jié)了支撐無線內(nèi)生安全的關(guān)鍵技術(shù)，以及目前研究的無線內(nèi)生安全原型驗(yàn)證系統(tǒng)；后，結(jié)合 6G 愿景，展望了無線內(nèi)生安全在 6G 中的應(yīng)用。

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