【中国移动】2024年6G数字孪生网络安全技术白皮书1.0_27页_1mb

6G数字孪生网络安全技术白皮书总结

核心内容

本白皮书聚焦于6G网络中数字孪生技术的融合与应用，探讨了数字孪生在提升网络安全确定性、自主性和智能化方面的潜力。白皮书提出了数字孪生网络安全框架和关键技术，以应对6G网络带来的安全挑战，如安全风险难识别、安全需求难统一、安全效果难评估等。

主要观点

• 数字孪生技术能够实现对物理网络的高效仿真、分析和控制，从而推动网络安全从被动防御向主动预测和自适应优化演进。
• 数字孪生赋能6G网络安全的三大核心特征：数往知来、虚实结合、由点及面，分别对应对历史数据的分析、虚实融合的仿真、以及从单点到整体的安全分析。
• 数字孪生网络安全框架由物理网络层、南北向接口、网络安全数字孪生层和网络安全应用层组成，各层分别承担数据采集、模型映射、安全编排、应用执行等关键功能。
• 数字孪生网络安全技术涵盖多个关键领域，包括数据安全采集、网络威胁数字化建模、可编程协议栈、网络攻防知识图谱构建、安全策略验证与优化、安全态势呈现和安全保障等。

关键信息

1. 数字孪生网络概述

• 数字孪生网络由物理网络、虚拟网络和交互构成，支持实时同步、仿真推演、智能决策等。
• 中国移动提出的“三层三域双闭环”架构：三层为物理网络层、孪生网络层和网络应用层；三域为数据域、模型域和管理域；双闭环为内闭环仿真优化和外闭环控制反馈。
• 数字孪生网络可实现低成本试错、智能化安全决策、高效率创新和预测性维护。

2. 6G网络安全挑战

• 安全风险难识别：6G引入AI、区块链等新技术，带来未知安全风险，攻击路径复杂化。
• 安全需求难统一：支持异构网络和海量终端，安全需求多样化，需具备灵活、可扩展的安全能力。
• 安全效果难评估：安全能力部署复杂，需通过数字孪生技术对安全效果进行量化评估和持续优化。

3. 数字孪生赋能6G安全的典型场景

• 安全推演评估：模拟攻击场景，分析攻击路径和影响，优化安全策略。
• 差异化安全能力交付：基于数字孪生进行安全策略的预验证与优化，实现精准匹配。
• 主机威胁防护：通过主机行为数据构建孪生体，实现对恶意行为的实时识别和阻断。
• 异常流量访问控制：对异常流量进行检测、隔离、阻断，保障资源池安全。
• 安全态势感知：通过实时监测、预测和分析，实现主动防御和自免疫机制。

4. 数字孪生网络安全框架

• 设计原则：强调数据处理能力、模型映射能力、安全智能调度能力，以及平台化、模块化和原子化设计。
• 物理网络层：包含网络资产、配置、漏洞等，支持数据采集和控制指令接收。
• 南北向接口：负责数据交互、映射、控制指令下发与接收。
• 网络安全数字孪生层：包括安全数据处理、孪生安全模型、安全编排等模块，支撑安全应用。
• 网络安全应用层：调用孪生数据和模型，生成安全控制指令并部署至物理网络。

5. 数字孪生网络安全关键技术

• 数据安全采集技术：采用探针、清洗、标签等手段，确保数据的实时性、有效性与多样性。
• 网络威胁数字化建模技术：通过MOF建模方法实现网络威胁的多维度建模与分析。
• 面向安全的可编程协议栈技术：支持协议的灵活定义和控制，模拟复杂攻击链路。
• 网络攻防知识图谱构建技术：整合多源信息，识别攻击路径和防御弱点，实现动态安全策略。
• 安全策略验证与优化技术：通过数字孪生体进行策略测试和优化，提升安全防护效果。
• 安全态势呈现技术：可视化展示网络状态、攻击路径和防御策略，辅助安全决策。
• 网络数字孪生安全保障技术：涵盖数据安全、模型安全和指令安全，保障数字孪生系统整体安全。

结论与展望

• 本白皮书旨在推动6G数字孪生安全技术的研究与应用，为6G安全提供新的思路和解决方案。
• 当前研究仍处于初级阶段，需进一步探索架构设计、模型构建、数据治理等关键技术问题。
• 未来将推动数字孪生技术与6G网络深度融合，构建具备确定性、自适应、可评估的6G安全机制，保障6G网络的安全、稳定与可持续发展。

缩略语

参编单位及人员