2024年6G数字孪生网络安全技术白皮书_27页_1mb

6G数字孪生网络安全技术白皮书总结

核心内容

本白皮书探讨了数字孪生技术在6G网络安全中的应用与价值，提出了数字孪生网络安全框架及关键技术，旨在推动6G网络安全向确定性、自主性和智能化方向发展。

主要观点

• 6G网络安全挑战
  6G网络将面临安全风险难识别、安全需求难统一、安全效果难评估等挑战，传统安全机制难以应对新型威胁与复杂场景。

• 数字孪生对6G安全的推动作用
  数字孪生技术通过“数往知来、虚实结合、由点及面”的特性，为6G网络提供更精准、高效、智能的安全分析与防护能力。

• 数字孪生网络安全框架
  框架包括物理网络层、南北向接口、网络安全数字孪生层和网络安全应用层，通过数据、模型和应用的协同，实现对网络的全面安全控制与优化。

• 数字孪生网络安全关键技术
  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、安全态势呈现以及网络数字孪生安全保障等。

关键信息

数字孪生概述

• 数字孪生技术由M.Grieves提出，已在多个领域广泛应用。
• 6G网络将引入数字孪生技术，实现物理网络与虚拟网络的实时同步。
• 中国移动提出的“三层三域双闭环”架构为数字孪生网络提供了系统化设计。

数字孪生赋能6G安全的典型场景

• 安全推演评估
  通过模拟攻击和安全事件，分析风险影响，生成优化安全策略。

• 差异化安全能力交付
  利用数字孪生进行安全策略的预验证与持续优化，实现精准匹配业务需求。

• 主机威胁防护
  通过主机行为数据采集与孪生模型，实现对恶意行为的实时识别与阻断。

• 异常流量访问控制
  利用数字孪生技术对流量进行分类、标签和分析，实现对异常流量的智能处置与安全策略优化。

• 安全态势感知
  实时监测、分析和预测网络安全态势，支持APT攻击等高级威胁的识别与防御。

数字孪生网络安全框架

• 设计原则
  框架设计强调数据的开放性、模型的灵活性、智能分析能力以及平台化与服务化。

• 总体架构
  框架分为物理网络层、南北向接口、网络安全数字孪生层及网络安全应用层。

• 物理网络层
  包括网络资产、安全配置、安全漏洞等，为数字孪生提供真实数据来源。

• 南北向接口
  负责数据交互、映射及控制指令的接收与发送。

• 网络安全数字孪生层
  核心层，包括安全数据处理、孪生安全模型和安全编排模块，支撑安全策略的生成与执行。

• 网络安全应用层
  调用数字孪生体和安全能力模型，生成安全控制指令并部署至物理网络。

数字孪生网络安全关键技术

• 数据安全采集技术
  通过探针、清洗和标签技术实现对多源异构数据的高效采集与处理。

• 网络威胁数字化建模技术
  将网络威胁抽象为模型，支持跨域、多维度的安全分析，提升威胁预测能力。

• 面向安全的可编程协议栈技术
  支持协议的灵活定义与控制，用于模拟攻击链路与安全场景。

• 网络攻防知识图谱构建技术
  构建攻击与防御的关联图谱，提升威胁检测与响应能力。

• 安全策略验证与优化技术
  在数字孪生环境中验证和优化安全策略，确保其在实际网络中的有效性与稳定性。

• 安全态势呈现技术
  通过可视化手段呈现网络状态、攻击路径和防御策略，辅助安全决策与分析。

• 网络数字孪生安全保障技术
  保障数据、模型和指令的安全，防止数据泄露、模型篡改和指令误操作。

总结与展望

• 当前6G数字孪生安全研究仍处于初期阶段，需进一步推动技术融合与标准化。
• 未来需重点突破架构设计、模型构建、数据安全等关键技术问题，实现6G网络的安全自免疫。
• 数字孪生技术为6G安全提供了新的路径，有助于构建具备确定性、自适应、可评估的安全机制，为6G网络的商用与可持续发展提供安全保障。

缩略语

参编单位及人员