2024年5G核心网安全架构及关键技术白皮书-中国联通-46页_1mb

中国联通5G核心网安全架构及关键技术白皮书总结

前言与背景

5G核心网引入功能虚拟化、边缘计算等技术，重塑了网络架构，但也带来了更高的安全挑战和部署成本。为实现网络的安全可靠运行与业务灵活性，需平衡网络安全与运营压力，构建高健壮性、可快速恢复的容灾体系。

一、网络安全面临的挑战

1. 网络复杂度与故障风险
   5G共存多制式、多业务网络，集中部署导致单点故障影响巨大，信令浪涌风险显著提升。
2. 安全依赖生产运营
   行业专网应用要求数据安全与生产隔离，防止泄露导致的运营风险。
3. 智能化演进的攻防困境
   分布式部署、开放API等技术增加了未知威胁检测难度。

二、5G网络容灾架构与关键技术

1. 可靠性架构设计

• 三级可靠性保障
  • 网元内：虚拟化、容器化实现无损迁移和自愈能力。
  • 网元间：热备、Bypass机制保障无缝切换。
  • 网络级：多地域容灾资源池和链路冗余设计。

2. 通信云虚拟层防护

• 软件可靠性：热迁移、看门狗、异步重生等机制保障业务不中断。
• 硬件可靠性：N+M冗余配置、BMC监控、链路故障切换。

3. 安全技术

• 组网与接口安全：VPN、防火墙隔离，信令加密（如TLS/DTLS）。
• 数据与接入安全：用户面加密、UE认证、存储加密（AES/SNOW3G）。
• 信令风暴防控：流控机制、过载保护策略。

三、专网安全与风险应对

• 边缘节点下沉风险：需强化物理隔离、边界防护与设备可信验证。
• 二次鉴权与链路加密：通过DN-AAA设备实现用户接入可控、可溯源。
• 传输隧道保护：空口硬隔离与IPSec加密通道。

四、智能化网络安全体系

• NWDAF智能化分析平台
  • 提供网络行为、性能、风险预测分析。
  • 实现动态策略自动调整与攻击检测（如异常UE行为分析）。
• CAPIF能力开放安全框架
  • 标准化API接口，引入外置安全网关增强可信域防护。

五、未来内生安全架构

• 内生安全特性：资产可视、入侵检测、微隔离、应急响应闭环。
• AI驱动的自治防御：结合通信场景知识，构建白名单基线，实现业务零感知、防护自主化。

六、总结与展望

5G核心网安全需融合容灾备份、智能分析与内生防御手段，适应网络高复杂性与安全性并重的要求。未来重点方向包括：

• 加密技术、零信任架构、全生命周期安全管理。
• 智能化增强威胁感知与防御响应能力。
• 建立开放协同安全生态，支持能力开放与定制化安全服务。