5G時代計算機網絡信息安全問題探析

楊青豐 劉思雨 唐麗萍

【摘 ?要】信息技術的發展極大促進了人類社會的進步，5G時代在為人們的生活工作提供更多便利的同時，其自身計算機網絡信息安全問題逐漸受到人們的關注?；诖?，論文首先對5G網絡概念及優勢進行了闡述，簡要分析了5G網絡控制技術，進而引發對5G時代計算機網絡信息安全問題的思考，并尋求能夠有效解決5G網絡信息安全問題的對策，以期為我國5G網絡技術的順利發展提供幫助。

【Abstract】The development of information technology has greatly promoted the progress of human society. While 5G era provides more convenience for people's life and work， its own computer network information security has gradually attracted people's attention. Based on this， this paper firstly describes the concept and advantages of 5G network， briefly analyzes the 5G network control technology， and then causes the consideration of the computer network information security problems in the 5G era， and seeks for effective solutions to the 5G network information security problems， so as to provide help for the smooth development of 5G network technology in China.

【關鍵詞】5G時代;計算機;網絡信息安全

【Keywords】5G era; computer; network information security

【中圖分類號】TP393.08 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）12-0146-03

1 引言

近年來，我國從1G空白實現了5G領先，5G時代的到來不僅僅是滿足于人們日常通話、上網等基本功能，而是更加智能化、信息化，是集通信、大數據、物聯網以及人工智能等諸多先進技術為一體的復雜體系。通信系統越復雜它所面臨的網絡信息安全問題也就越多，因此，5G時代的到來還需要我們在網絡信息安全方面做好保障。

2 5G網絡的概念及優勢

2.1 5G網絡的概念

5G即5th-Generation，是對第五代移動通信技術的簡稱，如果說4G時代改變了個人的生活和工作模式，那么5G的影響更加巨大，改變的不僅僅是個人，而是諸多行業甚至整個國家的發展格局。5G網絡在4G網絡的基礎上進行了進一步優化和提升，目前來看，5G應用主要有3個方面：一是對現有的4G網絡進行進一步發展，提升用戶體驗;二是人工智能的應用，如無人駕駛、VR/AR等的應用;三是物聯網技術。相比4G而言，5G在信息傳輸方面速率更高、網絡功耗更低、頻譜效率更高，同時5G網絡還能夠與人工智能技術、物聯網技術等有機融合，形成巨大的信息網絡，涉及生產生活的方方面面。

2.2 5G網絡的優勢

首先，5G網絡進一步提升了信息傳輸速率。目前LTE峰值速率能夠達到100MB/s，5G網絡環境下，可以在此基礎上提升10倍甚至百倍。這是因為5G網絡選擇了更高頻率波段的無線電波，相比4G網絡使用的無線電波而言具有更強的穿透性，數據信息在傳播過程中能量衰減少，利用度高，傳輸速率更快，用戶體驗更好。

其次，5G網絡時延更低。相比4G網絡而言，5G網絡環境下端到端時延大大縮短，業務時延不到5ms，通信環境更佳。

最后，更多設備的連接。5G時代的到來最大的優勢是將更多設備連接到無線網絡中，實現“萬物聯網”。5G網絡利用方向性波束賦形，通過吸收屏蔽和交叉極化的方式實現收發信號的同步，有效提升了傳輸速率，降低網絡延時，從而實現更多終端設備之間的連接，實現“萬物聯網”[1]。

3 5G網絡控制技術分析

3.1 大規模MIMO控制技術

5G一項關鍵性技術就是大規模MIMO技術，即大規模天線技術。傳統的TDD網絡天線最多不超過8天線，而大規模MIMO控制技術天線數可以達到256個。從信號覆蓋維度來看，傳統的MIMO技術下，信號覆蓋只能實現水平方向的移動，無法進行垂直方向上的移動，信號的發射是平面發射的，而大規模MIMO控制技術下，信號覆蓋不僅能夠水平方向移動，還能夠進行垂直方向上的移動，信號輻射是以電磁波束狀發射出去的，覆蓋范圍更廣。從現在網絡應用上來看，大規模MIMO控制技術能夠實現移動通信網絡信息實時傳輸，同時還能夠提升通信傳輸速度，從而提升通信信息系統網絡容量。因此，大規模MIMO控制技術的應用能夠更好地滿足當前5G網絡信息發展的需求。

3.2 同時同頻全雙工技術

與傳統的FDD、TDD雙工方式相比，全雙工技術突破了傳統FDD與TDD方式對頻譜資源使用的限制，頻譜資源的使用更加方便靈活。同時同頻全雙工技術能夠同時利用相同的信號頻譜，進行兩個收發系統的信息傳輸，提高了空口頻譜效率，同時也降低了收發系統信息響應延時。但是全雙工技術對于干擾消除技術要求較高，需要具備極強的干擾消除能力，尤其是在多天線以及組網環境下，同時同頻全雙工技術應用存在較大的難度。

3.3 D2D技術

在5G之間，傳統的蜂窩通信系統組網方式是以基站為中心實現區域內覆蓋，但是由于基站無法移動，網絡結構不夠靈活。而5G網絡不僅要實現用戶端與終端的網絡連接，同時還有更多無線多媒體業務加入進來，傳統的技術模式難以滿足大量用戶在不同環境下的業務需求。D2D技術則能夠很好地解決這一問題，D2D技術無需依靠現實中的基站，而是以虛擬基站網絡為中心，拓展網絡連接和接入方式，用戶端與終端之間通信距離更短，通信效果更好。與此同時，D2D技術的應用還能夠大大提升頻譜資源的利用效率，降低功耗，延時更低，有效改善網絡覆蓋問題，為大量用戶各種復雜業務提供可靠的通信網絡[2]。

4 5G時代計算機網絡信息安全問題

4.1 網絡通信安全問題

5G時代的到來相比4G時代為人們帶來了更多便利，用戶網絡體驗更佳。但是5G網絡采用了更多先進的通信技術，改變了原來4G的網絡架構，改變了傳統以基站為中心的通信模式，同時也無法使用傳統以基站為中心的信息安全監測體系，而是用戶與用戶之間進行直接通信，這就容易產生更多網絡通信安全問題，而如何加強網絡通信保護是5G時代網絡通信需要考慮的問題。此外，5G時代的到來也為海量信息傳輸的檢測和加密等安全防護提出了更高的要求，海量終端超大連接也承擔著更高的安全責任，一旦受到全網攻擊會造成嚴重的后果。

4.2 網絡數據安全問題

縱觀無線通信技術的發展，每一次技術的革新都必將帶來更多的安全隱患問題。相比4G網絡技術而言，5G網絡采用了切片技術，通過對每個業務進行虛擬網絡設置實現更加高效的數據傳輸。但是一旦網絡切片被非法程序訪問，必將會破壞用戶數據的完整性，造成大量用戶數據被破壞和泄漏。此外，5G網絡環境下，數據的傳輸方式更加靈活和開放，而數據所面臨的安全問題也更加嚴峻，有可能會在傳輸過程中被非法攔截、違法盜取、惡意篡改等，并且一旦個人數據被盜取，由于5G網絡環境下數據傳輸更快，很難對盜取的數據進行追蹤，這些問題必將隨著5G技術的發展而顯現出來[3]。

4.3 用戶隱私安全問題

在4G網絡時代，用戶隱私安全問題就一直存在，而5G網絡時代的到來，用戶與其他用戶之間的訪問更加頻繁，連接數量也更多，用戶隱私安全問題更難以保障。與此同時，5G網絡由于依靠高頻段實現信息傳輸，雖然高頻段具有波長短、能量高的優勢，但是同時由于波長較短，信號覆蓋范圍受到限制，就需要更加密集的基站提供信號傳輸支持，但是基站的增加使得用戶被精準定位，如果有不法分子運用運營商定位數據，則會造成用戶隱私泄漏問題。在網絡時代，用戶隱私逐漸變得透明，一旦被不法分子進行利用將會對個人和全社會造成嚴重的損失，因此，需要相關部門做好風險防范。

4.4 5G技術自身的缺陷問題

5G技術是近年來新興起的技術，雖然其在4G技術上進行了更多的延伸和優化，但是目前還沒有進行大范圍使用。5G技術目前還不算成熟，人們所發現的網絡信息安全問題只是在部分地區推廣使用過程中所暴露出來的問題，例如，D2D通信技術在5G網絡通信中的應用存在很大的干擾性，嚴重影響周圍用戶，這是5G技術的發展帶來的新的問題。但是對于5G技術其他方面的網絡信息安全問題，有可能還有許多目前尚未暴露出來，人們尚未發現的問題，可能隨著5G技術的發展和應用在未來體現出來?？偠灾?，5G技術屬于新興科技，在使用過程中不可避免地會存在各種各樣的問題，如何進一步優化5G技術，并且做好網絡信息安全問題預測和預防是研發人員需要解決的問題[4]。

5 5G時代計算機網絡信息安全問題的應對措施

網絡信息安全問題是網絡時代每個人都需要面對的問題，5G時代的到來可以從以下幾方面進行應對。

5.1 建立健全5G安全體系

5G時代計算機網絡信息安全問題不僅僅涉及用戶個人，還關系到國家眾多項目的發展。同時，我國5G技術發展迅速，5G安全問題關系著未來我國5G網絡技術的可持續發展。因此，在5G網絡技術發展初期有必要建立健全5G安全體系。

首先，加快5G基礎設施建設。5G網絡技術的應用相比4G網絡技術對基礎設施有了更多的要求，與此同時在安全體系建設方面也需要做好相關基礎設施規劃與建設，從國家、企業、個人等層面構建我國5G網絡技術安全保障體系。此外，在市政基礎設施規劃方面還需要考慮到5G基站、管線以及機房等一系列配套設施的部署，為5G網絡技術的順利推進創造安全穩定的環境。其次，無線通信技術的每一次創新變革都會引發一系列新的網絡信息安全問題。5G時代的到來，相關技術人員可以充分參考4G時代初期在發展過程中遇到的一系列問題，結合5G網絡技術特點和具體應用對未來5G發展過程中可能遇到的網絡信息安全問題進行預測，并盡可能進行規避，同時提高網絡監管部門的工作效率，全力做好5G網絡信息安全體系建設。最后，加強5G供應鏈安全管理。一方面要加強我國5G全球供應鏈系統建設，對5G供應鏈有可能存在的網絡安全問題進行識別，根據問題來源、造成的影響采取有效的應對措施，構建可持續的5G供應鏈;另一方面要積極與國外其他國家加強技術合作，共同推進5G技術的發展。

5.2 做好網絡信息安全問題應急預案

對5G時代到來可能會帶來的一系列網絡信息安全風險問題進行預判，并制定相應的應急預案是十分必要的。在進行預案制定方面需要充分考慮5G技術的復雜性，多角度、多層面考慮問題，雖然目前我們無法百分之百保證網絡信息安全，但是要盡量做到一旦有問題出現可以及時拿出有效的解決措施，第一時間將損失降到最低，保護5G網絡技術的健康發展。

首先，做好經濟風險應急預案。5G時代的到來無疑是科學技術發展的結果，科技的進步能夠有效推動人類社會經濟的快速發展，然而這種經濟具有很大的不確定性，因此需要做好相應的經濟風險緊急預案。其次，做好文化風險應急預案。網絡信息的普及和發展使得信息傳播速度更快，范圍更廣，與此同時也加劇了不同國家和地域之間的文化傳播，其中不乏一些不良文化思想的滲透。在5G網絡環境下，必將有越來越多的文化涌入網絡環境中，有可能會對我國本土優秀傳統文化造成巨大沖擊。因此，有必要做好文化風險緊急預案，創造文明健康的網絡環境。最后，做好社會風險應急預案。隨著互聯網的普及，幾乎每個家庭都有手機、平板等電子設備，網絡在給人們生活工作帶來便捷的同時也影響著更多人的娛樂方式和思維模式。目前，智能電子設備逐漸呈現出低齡化趨勢，越來越多的兒童將手機網游、短視頻等作為主要娛樂方式，甚至沉溺于虛擬的網絡文化中不可自拔，長此以往有可能造成兒童心理問題，形成錯誤的思想觀念等，引發一系列社會性問題[5]。因此，需要意識到5G網絡技術對整個社會造成的風險問題，并制定相應的風險預案。

5.3 加強網絡安全監督管理

目前，我國已經正式進入5G時代，我國網絡信息安全即將迎來新的挑戰。網絡監管部門需要加大監管力度，充分保證5G網絡環境下的網絡信息安全。首先，網絡監管部門要對5G網絡技術有充分的了解，未雨綢繆，提前部署，積極預防，對有可能出現的網絡信息安全問題做好防范。其次，監督管理部門要不斷提高個人業務能力，學習相關業務知識，有效識別網絡信息安全隱患問題，并將其扼殺在萌芽中，避免引發更大的安全問題。最后，發揮市場監督作用。5G網絡的順利發展與推行，需要市場為用戶提供安全的5G網絡環境，獲取用戶對5G網絡的信任，因此，市場應當充分發揮監督作用。例如，可以開放舉報通道，借廣大民眾的力量共同監督5G網絡信息安全，共同構建公平、公正、安全的網絡運行環境。此外，在監管過程中，還需要對網絡資源進行合理分配，并提供有效的安全認證機制，讓廣大用戶能夠放心使用5G網絡。

5.4 不斷完善5G各項技術

5G時代計算機網絡信息安全問題的產生很大一部分原因是5G技術不成熟、不完善引起的，由于5G技術自身一些缺陷的存在使得一些不法分子有機可乘，因此，完善5G各項技術是解決一系列可能造成的網絡信息安全問題的關鍵。目前，我國不少地區紛紛試水5G網絡，除了不同地區暴露出來的網絡信息安全問題之外，還需要做好用戶體驗及市場調研，有效挖掘5G網絡背后所隱藏的不完善之處，并采取有效措施不斷優化，為廣大民眾提供更加可靠、安全的網絡環境[6]。除此之外，5G網絡技術研發人員也要不斷創新，積極學習先進的網絡信息知識，在現有的5G技術基礎上進行改進升級，通過不斷完善5G各項技術保障我國在全面進入5G時代后網絡環境的安全性，5G技術相關的各項技術及產業也能夠健康發展。

6 結語

5G時代的到來對人類社會產生的影響必將是深遠的，這將是一場前所未有的變革，在未來必然有著廣闊的發展前景。但是與此同時，我們應當清醒地認識到，目前5G技術尚未完全成熟，還有諸多安全隱患需要引起我們高度關注，網絡信息安全問題是網絡時代不可避免的問題，而5G時代的到來無疑會使得這一問題更加復雜和難以防御。因此，適用于5G技術的網絡安全管理機制必須盡快完善，對有可能引發的一系列問題做好充足的應急準備工作，最大程度增強5G網絡信息安全防護能力，在享受5G網絡更多便捷的同時維護網絡信息安全。

【參考文獻】

【1】石玉峰.淺談5G網絡安全風險與應對策略[J].科技經濟導刊，2021，29（04）：40-41.

【2】虞尚智.5G網絡信息面臨的安全問題及防護辦法[J].中國新通信，2020，22（22）：42-43.

【3】曠暉.5G通信時代計算機網絡信息安全問題探究[J].電腦與電信，2020（08）：33-35.

【4】吳楚洲.5G時代網絡信息安全問題與展望探析[J].數字技術與應用，2020，38（01）：180+182.

【5】董廣民.淺析5G時代網絡信息安全問題與展望[J].中國新技術新產品，2019（16）：18-19.

【6】周震，李夏媛.大數據時代的網絡信息安全及防范措施[J].通訊世界，2019，26（06）：81-82.