面向融合媒體應用的5G 安全風險與對策

王新茂

（中國廣電山東網絡有限公司濰坊市分公司，山東 濰坊 261061）

0 引言

在當前的數字化時代，5G 已成為推動融合媒體發展的關鍵驅動力。融合媒體的發展依賴5G 網絡的高速度、大帶寬和低延遲特性，這些特性使得視頻傳輸、實時互動和多媒體內容的處理更加高效和流暢[1]。然而，隨著5G 的廣泛應用，安全風險逐漸成為制約其發展的重要因素[2]。本文旨在深入分析5G 在融合媒體應用中的安全挑戰，并探討有效的安全對策。

1 5G 在融合媒體中的應用

隨著5G 的快速發展和廣泛部署，其在融合媒體領域的應用日益顯著。5G 網絡的核心特性，如高帶寬、低延遲和高可靠性，為融合媒體應用提供了前所未有的機遇[3]。在這種背景下，融合媒體應用能夠充分利用5G 網絡的高速數據傳輸能力，實現更豐富的媒體內容呈現和更流暢的用戶體驗。例如，5G 支持的高清視頻流和增強現實（Augmented Reality，AR）/虛擬現實（Virtual Reality，VR）應用，在提供高清晰度和實時交互的同時，極大地豐富了用戶的媒體消費方式。5G 網絡的低延遲特性使得實時新聞報道、在線直播等應用得以實現近乎零延時的傳輸，大幅提高了信息傳遞的實時性和互動性。在物聯網（Internet of Things，IoT）領域，5G 同樣發揮著關鍵作用，使得海量的設備能夠實現高效的連接和數據交換，進而推動了智能家居、遠程醫療等融合媒體應用的快速發展[1]。

2 面向融合媒體應用的5G 安全風險分析

2.1 數據隱私和保密性的風險

隨著5G 在融合媒體領域的廣泛應用，數據隱私和保密性的風險日益凸顯。5G 網絡的高速率和低延遲特性使得大量敏感數據在網絡中快速流轉，不僅包括個人信息，還有企業機密和國家安全相關信息。

5G 網絡的廣泛連接性和異構性為數據泄露提供了多個潛在入口。5G 網絡的潛在安全漏洞來源如表1 所示。

表1 5G 網絡的潛在安全漏洞來源

5G 網絡的動態性和復雜性加大了數據流的監控和管理難度，使得傳統的數據保護機制難以適應。例如，網絡切片技術雖然可以為不同的服務提供定制化網絡環境，但是增加了數據隔離和保護的難度。

隨著融合媒體內容的多樣化和個性化發展，用戶產生的數據量和類型更加豐富，增加了數據保護的復雜性和難度。

2.2 身份認證和授權的漏洞

在5G 融合媒體應用中，身份認證和授權機制的漏洞構成了一項重要的安全風險。由于5G 網絡支持更高的數據傳輸速率和更廣泛的設備連接，身份認證和授權過程中的漏洞可能導致未經授權的訪問和數據泄露[2]。

隨著用戶和設備數量的激增，身份認證系統面臨著更大的挑戰，需要能夠快速而準確地驗證用戶和設備的身份。傳統的認證機制如密碼或個人身份識別碼（Personal Identification Number，PIN）可能因復雜性不足或用戶操作不當而變得脆弱。授權機制的漏洞可能使攻擊者獲得不當的訪問權限，進而訪問或篡改敏感數據。例如，不恰當的權限配置或細粒度控制缺失可能使得普通用戶或惡意攻擊者能夠訪問其不該授權的資源。跨平臺和多層網絡環境中的身份認證和授權更加復雜，需要綜合多種因素和安全策略，任何一點疏忽都可能成為安全漏洞。

2.3 網絡服務中斷與拒絕服務攻擊

5G 時代，網絡服務中斷和拒絕服務（Denial of Service，DoS）攻擊對融合媒體應用構成了嚴重的安全威脅。由于5G 網絡高度依賴軟件定義網絡（Software Defined Networking，SDN）和網絡功能虛擬化（Network Functions Virtualization，NFV），使得網絡架構更加靈活，但同時也增加了脆弱性。

網絡服務中斷可能由于軟件錯誤、硬件故障或惡意攻擊而發生，對于依賴實時數據流和高可靠性通信的融合媒體應用來說，后果可能非常嚴重。

DoS 攻擊和分布式拒絕服務（Distributed Denial of Service，DDoS）攻擊可以通過大量合成流量來使網絡資源飽和，導致合法用戶無法訪問服務，如圖1所示。在5G 網絡中，這類攻擊可能會因為網絡的高帶寬和大量連接的設備而變得更加易于發生和難以防御。

圖1 兩種流量攻擊原理

3 針對5G 融合媒體應用的安全對策

3.1 加強數據隱私和保密性保護

在5G 融合媒體應用中，數據隱私和保密性的保護是至關重要的。5G 網絡的高速性和大容量特點使得海量數據的傳輸和處理成為可能，但這也帶來了數據隱私泄露和保密性破壞的風險。因此，加強數據隱私和保密性的保護不僅是技術上的挑戰，也是法律和倫理的考量[3]。

首先，需要通過技術手段確保數據在傳輸和存儲過程中的安全，包括使用強加密技術來保護數據免受未授權訪問和竊取。例如，端到端加密（Endto-End Encryption，E2EE）技術可以在數據傳輸過程中保護用戶的通信內容不被竊聽，消息在雙端傳輸過程中，始終以密文形式存在，防止數據被第三方破解泄密，如圖2 所示。

圖2 E2EE 技術原理

其次，對于數據的處理和分析，應采用隱私保護技術，如同態加密和差分隱私技術，以確保在提供個性化服務的同時，不泄露用戶的敏感信息。

最后，除了技術手段外，還要制定嚴格的數據隱私保護政策和規范，確保所有參與方遵守數據保護的法律法規。提升用戶對數據隱私保護的意識也至關重要。用戶應被教育認識到自己的數據隱私權利，并了解如何保護自己的隱私[4]。

3.2 提升身份認證和授權機制

在5G 融合媒體應用的背景下，提升身份認證和授權機制是確保網絡安全的關鍵一環。隨著5G網絡的普及，越來越多的設備和應用連入網絡，這就要求有一個更為嚴格和可靠的身份認證和授權系統來保護用戶和數據不受未授權訪問的威脅。

身份認證機制需要能夠準確地識別和驗證用戶和設備的身份，不僅包括傳統的用戶名和密碼認證，還應包含多因素認證，如生物特征識別、令牌和手機認證等。這些方法可以大大提高身份驗證的安全性和準確性。

授權機制必須確保只有得到適當授權的用戶和設備才能訪問網絡資源。這需要實施基于角色的訪問控制（Role-Based Access Control，RBAC）或基于屬性的訪問控制（Attribute-Based Access Control，ABAC），以便根據用戶的身份和屬性分配訪問權限。

考慮到5G 網絡的動態性和復雜性，身份認證和授權機制應當具備自適應性，能夠根據網絡環境和用戶行為的變化動態調整安全策略。例如，如果檢測到異常行為或安全威脅，系統應能夠自動限制或更改相關設備或用戶的訪問權限。

3.3 防范網絡服務中斷和拒絕服務攻擊

在5G 融合媒體應用中，網絡服務中斷和DoS攻擊是常見的安全威脅。這類攻擊不僅會影響服務的連續性和可靠性，還可能造成重要數據的丟失和服務質量的下降。因此，有效地防范這些攻擊對于保障5G 網絡的穩定運行至關重要[5]。

首先，需要部署先進的入侵檢測系統（Intrusion Detection System，IDS）和入侵預防系統（Intrusion Prevention System，IPS），以實時監控和分析網絡流量，從而快速識別和響應可能的攻擊行為。這些系統能夠檢測到異常流量模式，如流量突然增加或來自不尋常來源的請求，從而及時采取措施防止攻擊。IDS 入侵檢測系統架構如圖3 所示。

圖3 IDS 入侵檢測系統架構

其次，實施負載均衡和冗余設計可以增強網絡的抗攻擊能力。通過在不同地理位置部署多個數據中心，并在它們之間分配流量，可以保證即使某一部分網絡受到攻擊，其他部分仍然可以正常運行。

再次，定期進行網絡彈性測試和演練，確保在遭受攻擊時能迅速恢復服務。

最后，與網絡服務供應商和安全團隊緊密合作，制定應急響應計劃也是關鍵。一旦發生攻擊，應迅速采取行動，如隔離受影響的網絡區域，通知受影響的用戶，并采取必要的修復措施。

4 結語

隨著5G 在融合媒體中的應用日益廣泛，對其安全風險的認識和防范變得尤為重要。通過本文的分析和對策建議，希望能夠為業界提供指導，幫助減少安全事件的發生，保障5G 融合媒體應用的健康和持續發展。未來的研究將進一步深入探討這些安全風險和對策，以適應不斷變化的技術環境和安全挑戰。