5G環境下網絡安全威脅與防護策略

一、前言

5G技術的普及推動了工業互聯網、智慧城市等領域的深度變革，滿足了海量設備聯網與高速數據傳輸需求。但隨著應用場景拓展，其安全威脅愈發凸顯：數據隱私保護不足、協議存在漏洞、攻擊面因設備規模化與基礎設施密集化而擴大，旁路攻擊等新型威脅也對網絡切片安全構成挑戰，不僅會威脅用戶隱私，還影響關鍵行業的穩定運行。因此，系統分析5G網絡安全威脅并提出針對性防護策略，對保障“萬物互聯”時代的網絡安全具有重要意義。

二、5G環境下的網絡安全威脅分析

（一）數據隱私與信息泄露風險

現有移動網絡在數據信息隱私性保護方面的措施尚未完善，尤其在個人隱私信息保護上存在諸多安全隱患，難以適配5G網絡下海量數據傳輸需求，使得5G網絡數據信息隱私面臨更高風險。同時，5G網絡與工業、醫療、交通等行業聯系愈發密切，跨領域數據共享需求激增。這些領域涉及的敏感數據在傳輸過程中，因現有保護機制對多場景適配不足，安全漏洞更為凸顯，進一步加劇了信息泄露的可能性，對用戶隱私和行業數據安全構成威脅[。

（二）協議漏洞與安全機制缺陷

5G網絡與4G網絡均依賴認證和密鑰協商協議實現用戶與網絡的相互信任，但該協議存在明顯漏洞，網絡黑客可借此判斷手機位置并進行追蹤監測，且協議版本受攻擊后，用戶在使用網絡過程中會遭遇惡意收取流量費用的情況。同時，5G網絡處于新型網絡時代，包含較多網絡應用層面和控制層面，而當前的網絡信息安全協議是基于功能較單一、應用與控制層面較少的傳統移動通信網絡設計，難以充分滿足5G網絡信息安全及架構的安全需求，致使無論網絡空間還是網絡實體，在信息安全方面均存在隱患，面對網絡攻擊時防御能力明顯不足。

（三）攻擊面擴大與多樣化威脅

物聯網發展至2025年，聯網設備數量增至215億臺，遠超當前的70億，如此大規模的設備接人使得5G網絡面臨的潛在攻擊目標急劇增加，每一臺設備都可能成為安全缺口，為網絡攻擊提供更多入口。同時，為提升數據傳輸速率，5G網絡需建設更為密集的基站，而企業、公共服務基礎設施對5G的依賴度不斷提升，在無形中讓更多移動網絡攻擊面暴露出來。

（四）網絡切片與旁路攻擊隱患

網絡切片作為共享物理資源，是為適應不同場景需求而獨立出來的虛擬網絡，在系統管理程序下集中控制和管理，不同切片對網絡安全性要求存在差別，卻處于同一物理網絡系統中，這種共享物理資源的特性使其極易成為旁路攻擊的目標，為跨切片滲透提供可能。旁路攻擊能繞過對加密算法的復雜分析，借助密碼算法的硬件結合執行時間、輻射及功耗等運算泄露信息，利用統計理論進行密碼破解，通過分析加密算法過程推理出密鑰，迅速破解5G某一切片中虛擬機的代碼運行規律，進而掌握其他切片的代碼規律并發起安全攻擊，對整個系統安全構成威脅[2。

（五）密碼管理與密鑰保護不足

密碼管理對保障網絡安全意義重大，尤其是針對政府機構或擁有重要信息的其他機構，當前施行的密碼管理服務尚未健全，使得部分網絡密碼在5G環境下易被高級破解技術攻克，造成信息泄露并形成危害。同時，密鑰管理環節存在明顯不足，在密鑰生成、分發及更新等全生命周期過程中，現有機制未能形成有效防護，存在諸多漏洞，進一步加劇了5G網絡中信息泄露的風險。

三、5G環境下的網絡安全防護策略

（一）強化數據隱私保護與身份認證

1.構建多重身份驗證體系

針對5G網絡設備規模化接入、場景多樣化的特點，需突破傳統單一身份驗證模式，構建適配5G架構的多維度驗證體系。該體系可融合用戶終端硬件特征、實時網絡環境參數及動態生物信息等要素，形成交叉驗證機制，彌補AKA協議在身份認證中的漏洞。通過整合終端標識、加密證書與臨時會話密鑰，在用戶接入網絡、數據傳輸及服務請求各環節實現分層驗證，減少因單一驗證方式被攻破導致的身份被盜用風險，提升用戶身份信息在復雜網絡環境中的可信度，為數據隱私保護筑牢第一道防線。

2.推進端到端數據加密

針對5G網絡中工業、醫療、智慧城市等跨場景數據傳輸的復雜性，需構建端到端數據加密體系，覆蓋數據從終端生成、邊緣節點傳輸到云端存儲的全鏈路。通過部署動態加密算法，在數據發出端進行初始加密，傳輸過程中依托邊緣計算節點實時更新加密密鑰，到達接收端后通過專屬解密機制驗證解鎖，形成閉環加密鏈條。同時，對傳輸數據中的敏感信息實施隱私脫敏處理，剝離個人標識、核心參數等關鍵內容，僅保留必要業務數據，使數據在傳輸環節即使被非授權獲取，也無法提取有效信息，降低跨場景數據共享中的數據泄露風險[3]。

（二）完善網絡安全協議與機制

1.優化身份認證協議

5G網絡沿用的認證和密鑰協議存在明顯漏洞，網絡黑客可借此實施位置追蹤與監測，協議版本受攻擊后還會導致用戶遭遇惡意收取流量費用的情況。鑒于5G尚處于初步發展階段，協議標準仍有更新空間，需針對性升級該協議以修復現有漏洞。升級過程中應強化身份驗證邏輯，對用戶位置相關數據傳輸進行加密處理，避免位置信息被非法解析。同時優化計費交互機制，明確流量費用核算的加密校驗環節，防止惡意篡改計費信息。通過上述調整，使升級后的協議更適配5G多應用層、多控制層的架構特點，減少因協議缺陷引發的安全風險。

2.制定5G專屬安全協議

制定5G專屬安全協議需緊密結合網絡切片與邊緣計算特性，針對網絡切片共享物理資源卻存在差異化安全需求的情況，在協議中嵌入切片間隔離規則與動態權限分配機制，避免跨切片安全風險。同時適配邊緣計算中終端與邊緣節點的實時數據交互，優化數據傳輸環節的加密與校驗邏輯。通過構建能覆蓋多應用層、控制層的動態協議體系，使其可根據不同場景安全需求實時調整規則，充分滿足5G網絡架構的安全需求。

（三）升級網絡架構與動態防御能力

1.重構安全基礎架構

5G網絡不能依賴傳統管理技術和安全構架，過去依靠人工管理多個控制臺的模式已無法適配5G的復雜需求，且與現有諸多技術方案不兼容，導致安全措施失效。重構安全基礎架構需摒棄此類傳統模式，轉向定制化設計，以適配5G多網絡應用層面和控制層面的特點，針對不同場景安全需求打造專屬防護模塊。同時推進集成化架構建設，打破技術方案間的壁壘，解決系統版本不兼容問題，提升不同設備與系統的協同能力，使安全機制能覆蓋網絡各環節。

2.部署智能自動檢測系統

依托大數據分析與AI技術部署智能自動檢測系統，需以5G網絡中終端、邊緣節點及云端產生的海量數據為基礎，通過AI算法構建動態威脅識別模型，覆蓋從終端接入到邊緣計算，再到云端存儲的全鏈路。系統需實時采集各節點運行數據，分析異常流量、異常訪問模式及潛在攻擊特征，在終端層面識別惡意代碼注人風險，在邊緣節點監測數據傳輸異常，在云端匯總分析全網威脅趨勢，形成多層級聯動檢測機制。同時，通過AI驅動的自動化響應模塊，在發現威脅時快速觸發防御措施，減少人工干預延遲。

（四）構建云端協同防御體系

1.終端與云端安全協同

終端層面需從硬件、軟件及系統多維度強化安全防護，通過升級設備固件、優化操作系統安全模塊、部署終端側加密程序，筑牢前端安全防線。云端依托網絡能力提供集中化安全監測，構建覆蓋全網的安全預警系統，對終端上傳數據實施端到端加密處理，并保障數據存儲環節的安全性。借助云端遠程管控功能，可實時追蹤終端運行狀態，發現異常時快速介入，形成終端前端防護與云端后端支撐的聯動機制，使終端與云端在安全防護中形成互補，提升5G網絡整體防御效能，適應5G網絡大帶寬、多設備連接的特點。

2.邊緣計算安全增強

邊緣計算作為5G網絡數據處理與傳輸的關鍵環節，其安全增強需聚焦邊緣節點部署加密與訪問控制機制。在數據傳輸環節，對邊緣節點與終端、云端間的交互數據實施實時加密處理，采用適配5G高帶寬特性的加密算法，減少數據在傳輸途中的暴露風險。同時，建立嚴格的訪問控制體系，對訪問邊緣節點的設備與用戶進行身份核驗，依據業務需求劃分訪問權限層級，限制非授權主體的操作范圍。通過上述措施，使邊緣節點既能高效處理數據，又能在數據落地與流轉過程中形成安全屏障，與終端防護、云端監測形成聯動，降低數據傳輸環節的安全隱患，適配5G網絡多場景數據交互的特點。

（五）健全密碼管理與密鑰體系

1.強化密鑰全生命周期管理

密鑰全生命周期管理需覆蓋生成、分發、更新等各環節，依托多方驗證技術筑牢初始安全防線，在密鑰生成階段引人多節點交叉校驗機制，通過不同主體的獨立驗證確認密鑰有效性，減少單一節點生成可能存在的漏洞。分發過程中使用加密傳輸通道，結合設備標識與網絡環境參數進行權限匹配，限制密鑰傳遞范圍。建立動態更新機制，根據網絡負載、威脅態勢及密鑰使用周期自動觸發更新流程，通過多方式信息驗證確保更新指令的合法性，避免未授權替換。通過上述全流程管控，彌補現有密鑰管理中存在的漏洞，提升5G網絡環境下密鑰在各環節的安全性，適配密碼保護級別提升的需求。

2.推廣新型加密技術

推廣新型加密技術需聚焦5G網絡密碼保護需求，將量子加密等前沿技術融入現有加密體系，借助其抗干擾與不可破解特性，強化密碼算法的防御層級。針對5G環境下高級密碼破解技術的威脅，通過量子密鑰分發機制提升密鑰生成與傳輸的安全性，使加密過程脫離傳統數學算法限制，減少被暴力破解的風險。同時，結合5G網絡多應用場景特點，優化新型加密技術的適配性，在保證加密強度的前提下，適配海量設備數據傳輸的效率需求，形成能抵御復雜破解手段的加密屏障，彌補現有密碼管理服務的不足，提升5G網絡整體密碼防護水平。

（六）優化安全管理與應急響應

1.完善市場監管機制

完善市場監管機制需從多維度構建防護體系，建立透明的用戶與5G網絡服務提供者身份認證體系，通過標準化流程實現雙方身份信息的可追瀕與互信，消除認證環節的模糊地帶。同時規范信息傳遞全流程，明確數據流轉的責任主體與操作標準，使每一次信息交互都有明確依據，提升大量信息的辨識度與真實性。配套完善監管機制與有效的舉證通道，制定合理化的處理措施，對信息泄露、盜用等行為形成約束。在此基礎上建立用戶身份與信用機制，結合實際情況調配網絡資源，從管理層面減少信息安全隱患，維護網絡空間服務的有序性。

2.動態更新安全響應計劃

動態更新安全響應計劃需構建“漏洞掃描一威脅識別一熱修復一預案迭代”的閉環體系。通過實時態勢感知捕捉零日漏洞跡象，結合威脅情報精準定位威脅向量與影響面，實施靶向補丁部署消除隱患。修復后，將根因分析報告與處置SOP反哺至前端檢測引擎，優化識別規則庫，推動計劃動態演進。該機制可自適應5G網絡威脅的突變性，在安全事件中依托積累的處置經驗壓縮MTTR，提升RTO達標率，降低漏洞利用損失，確保與行業安全基線實時對齊。

（七）引入專業化安全服務

依托托管安全服務模式，可將5G網絡安全運營功能外包，分流企業安全運維負載，降低人力投入與時間成本，使資源向核心業務傾斜。5G網絡部署涉及海量監測節點，細微疏漏易誘發高危漏洞，托管服務商通過 7×24h 持續監測與動態管控基礎設施，實時溯源潛在高危威脅，壓縮風險敞口。該模式從冗余日常運維中釋放內部安全團隊，聚焦5G網絡核心安全域，增強防護精準度與響應效能，適配5G網絡異構化、動態化的安全場景。

四、結語

綜上所述，5G網絡面臨數據隱私泄露、密鑰生命周期管理缺陷、AKA協議脆弱性、攻擊面泛化及旁路攻擊滲透等多重安全風險。對此，需通過部署多因素認證（MFA）與端到端加密筑牢數據防線，迭代安全協議棧與重構網絡架構，搭建云邊端協同防御架構，構建密鑰全生命周期管控體系，完善合規監管與應急響應流程，引人MSSP托管安全服務等策略應對。未來需深度融合量子加密等前沿技術，推進安全機制標準化落地，強化自適應防御能力，適配5G多領域深度應用，實現技術創新與安全保障的協同演進。

參考文獻

[1]王瀚洲，周洺宇，劉建偉，等.5G網絡安全威脅發現及解決方法綜述[J].信息安全研究，2024，10（04）：340-346.

[2]馮國聰，王健，付志博.5G網絡信息安全的威脅及防護技術探討[J].工程技術研究，2023.8（01）：226-228

[3]米仁沙·艾尼.5G網絡信息安全威脅與防護技術研究[J].軟件，2021，42（09）：135-137.

[4]西佳平.5G網絡信息安全威脅及防護技術研究探索[J].數字技術與應用，2021，39（07）：178-180.

作者單位：天津市網絡數據安全和技術保障中心

責任編輯：王穎振鄭凱津