5G无线通信技术与网络安全研究

隗玉锟，迟祥瑞

（山东省邮电规划设计院有限公司，山东 济南 250101）

0 引 言

近年来，随着科技的发展，5G无线通信技术逐步取代了以往的3G与4G通信技术，成为当前主流。和传统通信技术对比，5G无线通信技术具有显著的优势，如覆盖性更广、热点容量高、能源消耗低等。另外，5G无线通信技术还具有更高的稳定性。因此，通过对5G无线通信技术的推广与应用，在科技研究、日常生活出行等多个方面都能够得到更快、更好的发展。但在这一过程中，其网络安全问题难以忽视，对5G无线通信技术的发展造成了严重阻碍，必须采取更为科学的对策加以完善，确保5G无线通信技术能够健康发展。

1 5G无线通信技术概述

1.1 发展过程概述

在5G无线通信技术不断推广、普及的时代背景下，多种高新技术也在不断深入发展，逐步从二维模式转变为三维模式。现阶段，智能移动设备成为了当前人们生活中离不开的重要工具，互联网中的数据信息不断增多。从21世纪初期开始，随着2G的普及以及3G的应用，数据信息传输变得更加普遍，互联网用户的数量呈几何倍数增长，移动宽带形式的出现也为后续的信息传输奠定了良好基础。随着5G无线通信技术在我国的普及，信息数据接收和传输也更加便捷与高效。从这一阶段开始，无线通信技术开始渗透到我国社会发展的诸多领域中，不仅融入了人们的生活，也为企业的生产运营带来了更多可能性。此外，5G无线通信技术的应用真正开始将生活与科技实现融合，相关的附属产品也逐渐得到研发。在5G无线通信技术的研究中，解决了过往在通信频谱方面的不足，全频谱与多载波共享也得以实现。当前，我国在5G无线通信技术方面的研究水平正处于世界领先的地位，在软、硬件不断更新升级的加持下，5G无线通信技术系统的容量也在不断增大，用户服务工作的开展也更加便捷。

1.2 5G无线通信技术优势特征

相较于过往的通信技术，5G无线通信技术的优势特征更为显著。第一，引进技术较多，如高频传输技术、多天线传输技术以及设备到设备（Deviceto-Device，D2D）通信技术等。借助5G无线通信技术能够有效提高即时性与可靠性，使用频率也更加稳定，且能规避传统通信技术中网络堵塞的问题。基于5G无线通信技术的应用，数据传输的承载力大大提升，大量用户接入情况下也能够有效保持网络畅通。在过去的无线通信技术应用中，更多的是采用单天线的传输技术[1]。而在5G无线通信技术中加入的多天线传输技术能够有效规避天气干扰的问题，频谱利用效率也大大提升。D2D技术作为长期演进（Long Term Evolution，LTE）技术的补充，其本质是直接通信，在信号堵塞的情况下也能够良好地完成信息传输工作，为用户搜寻更加高速的信号。该技术还能够很好地适应多种通信环境，有效降低数据传输的延迟问题，提高用户的通信体验。第二，速度较快。相对于4G无线通信技术，5G无线通信技术的网络速度大大提升，为当前众多领域业务的网络限制提供了解决方案。第三，低功耗。为了满足当前大规模物联网应用的需求，5G无线通信技术的应用功耗就要降低。5G无线通信技术的推出，智能手表、手环在使用方面的功耗大大降低，减少了充电次数。第四，低时延。在5G无线通信技术的应用领域中，无人驾驶以及工业自动化需求较大。通常来说，140 ms的延时已经能够满足正常的信息交流，但对于精度要求较高的无人驾驶而言就相对不足。而5G无线通信技术的时延最低要求为1 ms，通过中央控制中心与汽车互联，在高速运动下，汽车也能够做到良好的反应控制。

2 5G无线通信技术中的网络安全问题

作为当前社会科技发展的重要动力，5G无线通信技术有着自身独特的优势，其对人们的生活以及产业的发展起到了积极的推动作用。随着移动互联网、物联网以及各行业应用的爆发式增长，设备联网需求也在逐步扩大，对无线通信技术的应用提出了更高的要求。5G无线通信技术作为当前最新的无线通信技术，为工业、医疗以及交通等行业的发展融合提供了重要手段[2]。在新业务、新架构以及新技术的应用背景下，对于5G无线通信技术的网络安全也提出了更高的要求，不仅需要保证好基础的通信安全，还需要在不同的业务场景下提供更多的差异化安全服务，以此来满足多样化的网络接入模式与架构，确保用户隐私。

2.1 数据交互中的安全问题

在5G无线通信技术的加持下，万物互联成为了当前最主要的发展方向，通信联网联系更加紧密，同时也能够通过无线通信进行共享使用，形成全面完整的设备链，大范围通信与远程设备操作也成为现实。在对联网设备进行无线通信与远程操作的过程中，网络安全风险隐患也在大大增加[3]。由于5G无线通信技术的应用，在数据交互的过程中，通信速度变快，联网设备中的数据信息上传下载的频次更多，因此其网络安全尤为重要。在大量的数据交互与技术支持下，其中的安全风险也十分突出，数据遗漏的情况时有发生。在这一问题下，一些网络不法分子会通过这些风险漏洞对设备进行攻击，以此来窃取相关数据，并牟取非法利益。同时，随着智能移动设备的广泛应用，部分未经安全审核的软件程序中也会有潜在安全隐患，通过在编写程序代码的过程中植入病毒，设备中的隐私数据也会被不法分子所窃取。因此，在设计IP地址的过程中，可以对网络进行特殊设置，如当前的5G自定义网络切片，能够有效保证网络安全与运行效率，其运行成本也得以把控。

2.2 云技术中的安全问题

随着5G无线通信技术的应用，基于高速网络的处理水平，百度云、阿里云以及华为云等各种云平台相继推出，云计算、云存储等云技术随之成为热门，云安全也是其中最为关键的一类技术。在云计算的使用中，安全问题需要关注，云安全能够更加高效地处理网络病毒，通过实时监控网络异常故障，将病毒与流氓软件等安全隐患的最新情况传输至总服务器中，进行全面的整合、分析与处理，最后将方案传输回客户端中解决故障问题[4]。在大量的病毒与故障数据传输中，对于5G无线通信技术的云安全工作也带来了更多挑战，其技术性与安全性需要不断提升才能够满足日益变化的新型安全问题。

在云技术的安全问题中，主要包括了业务共享、数据信息以及用户隐私这三大问题。首先，用户隐私问题。由于云计算的IP服务具备较强的可变性，如果用户需要使用到云计算服务，那么就需要登录到云平台中，这时候平台需要认证用户的个人信息，以此来确保用户使用服务的安全性与合法性。在这一过程中，如果企业的防护墙不到位或是平台存在安全漏洞，那么会被不法分子找到契机窃取身份信息，导致用户隐私受到侵犯。其次，业务共享问题。在云技术的应用中，云安全算是云计算的附属产品，同样都是通过虚拟技术来为用户提供资源的共享与使用服务。但是在数据共享这一环节中，数据交互中的安全问题也会随之暴露。最后，数据信息问题。在5G无线通信技术的时代背景下，数据信息的安全问题是社会各界关注的重点。在云技术的应用中，由于数据传输都是依靠网络，其中一旦出现安全漏洞，不仅平台自身的数据信息会遭到威胁，连同用户的数据信息也会被窃取利用。因此，必须提出更加有效的数据保护措施，为云技术的数据传输提供更加可靠安全的环境。

3 优化5G无线通信技术网络安全的策略分析

3.1 优化安全架构

目前，人们的日常生活、工作以及企业的生产模式出现了巨大的改变，无线通信技术也成为其中不可或缺的一份子，5G无线通信技术必然会在未来完全取代4G通信技术成为时代主流。在这一重大转变的过程中，5G无线通信技术的社会影响力不断扩大，为了确保网络安全，为用户营造更加优异的网络安全环境，需要从架构方面出发，通过优化安全架构来提高通信技术的可靠性[5]。众所周知，5G无线通信技术的开放性较强，其优势就在于能够为用户的使用提供更加便捷的服务，但这也为黑客的非法攻击提供了便利。通过对安全架构的优化与完善，能够在很大程度上降低黑客对数据攻击的影响，维护好用户的数据信息与隐私。在5G无线通信技术的基础上，可以对硬件设备进行迭代更新，从设备本身的安全性出发，通过创新安全架构来提高其安全性与稳定性。

3.2 全面科普宣传

随着“互联网+”被写入政府工作报告，各行各业对“互联网+”的探索愈发深入，如“互联网+政务”“互联网+医疗”等全新的发展方向。在这一背景下，对无线通信技术的应用也更为频繁，用户规模也随之大幅度增长。用户在享受更加便捷的通信服务时，往往会忽略掉网络安全对自身的影响，个人的隐私信息暴露问题时有发生。因此，在用户使用层面，需要相关职能部门加强重视，做好社会面的科普与宣传工作，呼吁用户加强对自身信息安全的关注[6]。一方面，在无线通信技术的应用下，可以因势利导地使用好新媒体，在当前的短视频、微信以及微博等互联网平台中开展相关知识科普，通过喜闻乐见的方式来进行碎片化的宣传，从而将网络安全深入人心。另一方面，线下宣传也能够起到一定作用，通过短时间内在传统纸媒、广播电视、社区宣传等方面的投入，能够在潜移默化中促使人们了解网络安全，进而加强对这方面的重视。此外，在移动终端方面，需要人们加强自身重视，提高网络安全意识，在使用智能设备的过程中明确分辨未知来源的网页或软件，并加装病毒查杀软件来降低安全风险。

3.3 创新加密算法

在5G无线通信技术的应用中有一定的特殊性，如果需要使用加密算法，就必须要重视其加密的可靠性。一旦算法加密不当，就可能会出现反作用，增加数据传输的延迟，同时在高密度的数据传输中也会出现诸多安全隐患，容易遭受不法分子的攻击。在当前的加密算法应用中，较为常见的就是流密码技术，其优势在于比较精密、严谨，能够尽量满足当前5G无线通信技术的加密要求[7]。同时，在5G无线通信技术加密算法的创新中，也要结合目前黑客攻击的主要手段，以此来作为参考依据反向推理，有效防止黑客的攻击，提高无线通信加密算法中的有效性。

4 结 论

通过对5G无线通信技术的分析研究，掌握了其中主要存在的网络安全问题，并采取相关对策进行完善，能够进一步保障5G通信时代下网络运行的安全性，为5G无线通信技术的发展提供重要保障。在当前时代下，5G无线通信技术不仅为人们的日常生活与工作带来了便利，也为企业的生产经营管理工作提供了强力支撑。在海量的数据涌入过程中，保证信息安全就显得尤为重要，因此必须加强对这方面的重视，维护好5G通信用户的使用安全与隐私，以此来推动5G无线通信技术的高质量可持续发展。