2024年6G天地一体化网络安全技术研究报告-IMT-2030（6G）推进组-39页_1mb

报告摘要

6G天地一体化网络安全性分析总结

引言

6G天地一体化网络（以下简称天地一体化网络）是卫星通信与地面网络深度融合的新型通信系统，旨在提供全球无缝覆盖和泛在连接。本文基于2024年发布的研究报告，分析了该网络的关键安全挑战和应对策略。研究强调了网络的独特特性，如动态性、大时空尺度和资源受限，并探讨了这些特性带来的安全隐患。通过识别安全威胁、提出需求，并设计参考架构和关键技术，报告为6G时代的安全通信提供了技术方向。

网络特性与安全挑战

天地一体化网络融合卫星和地面基础设施，实现全球覆盖，但其固有属性增加了复杂性。动态性源于卫星轨道运动，导致网络拓扑频繁变化，影响数据传输和控制管理。大时空尺度使节点规模庞大，但传输时延高，资源受限则限制了计算和存储能力。这些因素联合导致安全风险放大，例如更容易受到窃听和拒绝服务攻击。研究还指出，卫星的高速运行和轨道不可预测性，为认证和移动性管理带来额外挑战。

安全威胁识别

天地一体化网络面临多方面的安全威胁。无线通信层面，卫星终端容易遭受接入认证失败、重放攻击和位置信息泄露。星间链路和馈电链路的安全隐患包括信号监听、非法截获和篡改。认证安全方面，传统的密码机制难以应对大规模物联网设备的轻量化需求，易受假冒和DoS攻击。隐私保护涉及用户标识和位置信息泄露风险，而卫星自身的安全威胁包括物理劫持和软件注入风险。此外，数据传输的高时延和异构网络交互，增加了数据篡改和伪造的可能性。

安全需求与应对策略

地球站与卫星的双向认证、数据加密和隐蔽通信是核心需求。研究提出了分层安全架构，要求在网络接入、数据传输和用户域中实施全面保护。针对动态网络特性，建议采用轻量化认证机制和物理层安全技术，以适应资源限制。认证参考架构基于分层设计，确保端到端安全，同时支持跨运营商协作。网络参考架构划分为多个安全域，包括移动性管理、认证域和应用域，强化了可靠性。

关键技术与架构

关键技术包括物理层安全传输、聚合签名批量认证、轻量化认证系统和区块链应用。物理层技术利用信号特性实现内生安全，聚合签名减少信令拥塞，区块链则支持去中心化认证和数据溯源，提升效率。控制面安全机制如密钥管理和移动性保护被细化，强调基于应用需求的弹性能力建设。端到端数据安全通过智能合约和分布式共识机制，确保数据流转的可靠性和一致性。