【未来移动通信论坛】2024年10.0Q-6G安全潜在关键技术白皮书_37页_4mb

报告摘要

6G安全潜在关键技术白皮书总结

核心内容概述

本白皮书系统分析了6G网络在安全方面的潜在关键技术，旨在构建一个具有内生安全基因的6G网络体系。6G网络由于其复杂性、开放性以及对多样化业务和用户需求的支持，使得传统安全边界模糊，攻击手段升级，因此必须采用主动免疫、弹性自治、虚拟共生、泛在协同等特性，构建以**“信任+安全”为核心理念的内生安全架构。白皮书从安全能力、安全控制、安全决策**三个层次出发，详细阐述了9项关键技术。

主要观点与关键信息

安全能力层关键技术

无线物理层安全技术
- 场景与需求：支持万物互联，应对物联网设备处理能力有限和开放电磁环境带来的安全挑战。
- 技术原理：
  - 物理层密钥生成：利用信道特征生成共享密钥，结合RIS等技术优化密钥生成性能。
  - 物理层安全传输：通过波束赋形和人工噪声注入，提升通信安全性。
  - 信道指纹认证：基于信道唯一性与时空特异性实现节点身份和数据包认证。
- 应用构想：构建6G空口物理层安全原子能力，与上层安全机制融合，实现轻量级安全能力。
- 挑战与建议：需探索信道感知与安全通信的融合机制，推动物理层安全技术的工程化应用。
分布式信任技术
- 场景与需求：支持跨域资源共享、异构网络信任建立，构建去中心化信任机制。
- 技术原理：
  - 区块链：实现去中心化、不可篡改的信任管理，支持联盟链和私有链部署。
  - 分布式公钥基础设施（DPKI）：实现证书和身份的跨域验证，提升CA可信度。
- 应用构想：构建基于区块链的6G信任平台，实现设备与用户身份的分布式认证。
- 挑战与建议：需研究适合6G的区块链结构，解决安全、速度与去中心化之间的矛盾。
泛在可信技术
- 场景与需求：应对云边端融合带来的安全挑战，保障数据处理和跨域交互的安全性。
- 技术原理：基于可信计算，包括安全启动、可信度量、可信执行环境等。
- 应用构想：通过可信计算构建统一的安全解决方案，提升安全运维效率。
- 挑战与建议：需选择性实现可信计算功能，结合AI技术提升裁决效率，降低系统复杂度。
量子安全技术
- 场景与需求：应对未来量子计算对传统密码体系的威胁。
- 技术原理：
  - 量子密钥分发（QKD）：基于量子力学原理实现理论安全的密钥分发。
  - 后量子密码（PQC）：采用抗量子攻击的密码算法，确保对称与非对称加密的兼容性与安全性。
- 应用构想：在6G中部署量子安全加密机制，保障核心网络与用户设备间的通信安全。
- 挑战与建议：需研究适用于6G的PQC算法，推动QKD技术的标准化与工程化。
隐私保护技术
- 场景与需求：保障用户隐私，应对数据全生命周期中的隐私泄露风险。
- 技术原理：包括匿名化、数据脱敏、差分隐私、安全多方计算（MPC）等。
- 应用构想：构建覆盖数据采集、传输、处理和共享的隐私保护体系，支持联邦学习和智能合约。
- 挑战与建议：需建立统一的数据保护框架，推动隐私计算与加密技术的融合应用。

安全控制层关键技术

安全能力服务化技术
- 场景与需求：支持6G网络的灵活、按需安全能力部署。
- 技术原理：基于软件定义安全（SDS），将安全能力原子化并统一编排。
- 应用构想：通过SDS实现安全能力的动态调度与按需服务，提升网络灵活性。
- 挑战与建议：需推动安全能力的标准化，关注AI模型的可解释性与安全性。
拟态防御技术
- 场景与需求：保障6G云化与虚拟化网络的可靠性与韧性。
- 技术原理：基于动态异构冗余（DHR）架构，通过多执行体、裁决器、反馈控制实现安全重构。
- 应用构想：实现网络组件的动态迁移、清洗与重组，提升网络弹性与安全性。
- 挑战与建议：需优化资源调度策略，引入智能算法提升裁决效率与系统性能。

安全决策层关键技术

AI安全管理与决策技术
- 场景与需求：支持6G网络智能化安全管理和决策，提升对安全威胁的识别与响应能力。
- 技术原理：利用AI算法对网络数据进行分析，实现智能威胁检测、策略自适应与自动化响应。
- 应用构想：结合NWDAF与联邦学习技术，实现多节点间的智能协同与安全策略优化。
- 挑战与建议：需关注AI模型的安全性与隐私保护，推动AI与安全的深度融合。
DTN安全推演技术
- 场景与需求：支持数字孪生网络在安全推演、攻击预测与智能决策中的应用。
- 技术原理：
  - 数据安全采集：确保数据全面性、可信性与机密性。
  - 虚拟化场景构建：通过微服务架构实现灵活的仿真与推演。
- 应用构想：构建“物理—孪生”交互闭环，实现安全策略的动态更新与验证。
- 挑战与建议：需标准化数据接口，设计差异化的隐私保护方案，提升孪生模型的可信性。

技术分类与应用目标

层次	技术类别	应用目标
安全能力层	无线物理层安全、分布式信任、泛在可信、量子安全、隐私保护	提供基础安全能力，保障通信与数据安全
安全控制层	安全能力服务化、拟态防御	实现动态安全调度与网络弹性
安全决策层	AI安全管理与决策、DTN安全推演	提升智能安全决策与推演能力