1.5G網絡安全面臨新的考驗

“4G改變生活，5G改變社會”，在“新基建”大潮的助推下，5G被賦予了時代意義。同時我們也要看到，5G賦能了千行百業的噴薄發展，也面臨著全新的威脅和挑戰。

5G 時代，移動網絡的商業環境、應用場景、技術形態、網絡環境、監管要求等都發生了改變，移動網絡生態發生了變化：

• 從商業環境上看，移動網絡從單主體網絡演進為一個多主體的網絡，存在更多不同的信任關系;
• 從應用場景看，面向人的連接向面向機器的連接演變，承載了更多業務;
• 從技術上看，引入基礎設施云化、網絡功能虛擬化、軟件定義網絡、網絡切片、邊緣計算、能力開放等技術，使網絡的架構和層次復雜化、邊界模糊化;
• 從安全治理上看，國家對移動網絡提出更高的安全要求;需要從被動防御到主動防御的轉變。

移動網絡從可信可控網絡向非可信網絡發展，而目前移動網絡安全架構(包括 5G 網絡)還是按照安全域和安全層進行設計的，采用傳統的基于位置和區域的安全設計方法和安全技術。因此，網絡無邊界和傳統安全防護之間巨大的鴻溝會給網絡、應用都帶來極大的安全風險。5G 時代云網融合需要新的解決方案適應無邊界無處不在的網絡時代。

2.基于零信任理念拓展5G網絡安全

5GC安全協議在設計時并沒有刻意參考零信任架構，但實際上作為移動通信網安全架構，3GPP 的安全設計和零信任存在一定的非嚴格映射關系。

a)身份認證：

UDM/UDR存儲終端的身份信息，提供終端接入網絡時的 IAM 功能;NRF通過證書實現對NF身份的校驗認證。

b)訪問授權：

NRF 可以看作類似策略引擎，基于NF 身份認證結果、運營商策略、網絡切片等信息集中控制各 NF 間的互訪關系，并通過 OAuth 2.0 完成服務授權。

c)流量安全性：

TLS 廣泛應用于 PLMN 內各 NF間、運營商互通等場景，提供控制面流量的安全防護。

d)最小服務集：

NF/NRF 等 5GC 網元僅針對規定的API提供服務。

根據零信任架構的核心觀點，5GC 內外網的安全威脅級別是一致的：5G 會廣泛應用于工業互聯網、物聯網等業務場景，部署環境復雜;在多個廠家互操作、某些 NF 在不安全環境部署、安全協議實現理解有差異、特定情況下 NF被惡意感染等多個特殊場景中，信任域內的5G NF也一樣面臨風險。因此可以使用零信任架構的設計理念對5G安全協議進一步增強。

3.基于零信任打造5G網絡自適應安全

基于零信任安全的5G網絡自適應安全防護系統，可以提升5G網絡自身的安全性，尤其是網絡管理平面和5G核心網，滿足 5G網絡安全運營的需要。通過在 5GC SBA 架構中引入零信任安全的基本要素，實現基于證書體系的 NFS 認證、基于 NFS ID的業務訪問授權、和基于 TLS 的安全傳輸;通過細化訪問策略，實現最小權限訪問;通過網絡層動態白名單，SPA(單包認證)技術，實現服務入口的隱藏;通過流量檢測、可視化分析，實現持續的安全評估、安全評級、和全生命周期的安全管理。

圖：“1+3+9+N”5G網絡自適應安全防護系統

“1+3+9+N”5G網絡自適應安全防護系統，即1個5G網絡自適應安全防護系統，3大基礎平臺：零信任可信接入平臺、零信任威脅感知平臺、零信任終端管控平臺，實現9大安全能力：可信身份管理能力、最小化授權能力、業務準入控制能力、暴露面收斂能力、流量威脅檢測能力、聯動阻斷能力、終端環境感知能力、數據管控能力，動態策略編排能力，保護N個業務系統，強化5G網絡縱深主動防御能力。

可信接入：

NF Consumer在正式發起TLS通信前，可以向策略服務器(可以是 NRF等)發送 SPA預認證報文，NRF通知 NF Producer 為該 Consumer 打開對應的定制安全規則，允許該NF Consumer作為客戶端進行連接，該安全規則可以基于 IPtable 等狀態防火墻機制實現，在 SPA完成之前，NF Producer上防火墻規則默認為All Deny。這樣的預認證實現了防火墻規則的動態開關，避免了知名端口的濫用。

威脅感知：

通過非侵入式的長期記錄和分析網絡流量，可以進行流量分類、感知通信模式變化和分析可能的攻擊模式。在 Indirect 模式下，SCP 作為 HTTPS 的轉發節點，可以提供對應的流量監控、異常告警、日志記錄和安全審計功能，并通過API方式提供服務，供管理節點查詢或連接安全態勢感知系統;在 Direct 模式下，各NF/NRF同樣具備類似的功能并以API方式提供這些安全能力。例如當一個Access Token被多個NF使用、向同一個NF發起多個連接時，該目標NF應該進行告警，告知管理員該Access Token可能已泄露和發生了中間人攻擊。

終端管控：

5GC 自適應安全防護在提供服務時，充分考慮端側的評分機制，以防止對端NF加載完成并通過可信驗證后的網絡攻擊行為，該攻擊行為可能是在NF運行期間被攻擊者滲入植入惡意軟件，也可能是軟件設計不嚴謹導致的漏洞。NF 根據對端 NF 的運行時間、流量和網絡行為逐漸積累其信任積分，并根據攻擊類型的嚴重等級扣減積分，這樣既避免了偶爾突發異常造成的誤判導致業務中斷，也做到了攻擊持續發生時的惡意 NF隔離。

4.打造5G安全運營閉環

新一代零信任網絡空間防護體系對于5G網絡的全域安全防護體系建設，遵循“先驗證用戶和設備、后訪問業務”的產品邏輯，實現針對終端域安全、邊緣域安全、核心域安全、應用域安全和管理域安全的全覆蓋。通過傳統安全產品和技術的升級和改造，以及針對性的創新研究和突破，實現安全能力與5G安全需求的完美適配。著力打造智能、敏捷的5G安全運營閉環。