安全杂谈丨5G离我们还有多远？

不久前，来自全球多国政府的安全官员就未来5G网络的一系列提议达成一致，强调了对供应商提供的设备可能受到政府
影响的担忧。（虽然当时没有任何供应商被直接点名，但美国一直在向盟友国施压，要求限制对中国华为公司设备的使
用，尽管华为一再否认其设备会被用于间谍活动的可能性。）

应考虑到第三国供应商带来的总体风险。”这便是来自欧盟、北约、美德日等30多个国家在会议之后形成的一致看法32国联合
推出“布拉格提案”，坊间称此举是向华为发起“致命一击”。
（写下上面这句话的时候，美国还没有开始全面打击华为，看看现在，换了人间呐。）
（顺便提一嘴毛衣战。打得赢吗？打不赢。一定输吗？也不一定。但能站着跟人讨价还价的时候，可千万不要先跪下。）
Ok我们回到主题，来捋一捋，什么时候开始，5G这个概念突然就出现在了我们的生活中？反正我是不记得了。
不知道各位有没有看过《速度与激情8》，电影中大反派塞隆凭借其高超的黑客水平掌控全世界的摄像头，操纵数百辆汽车对老唐围
追堵截，上天入地下海无所不能，没事还拿个核弹威胁一下世界和平。

是不是很酷炫？
这些电影情节都是虚构的吗？是的。但它真的不可能实现吗？也不是。
现在，越来越多的设备接入网络，越来越多的操作可以通过终端完成。而手机作为使用最广泛的终端，其大规模遭遇信息泄漏
伪基站、通信监听早已不是什么新鲜事，可以说这是真实存在于人们身边的安全风险。
所以呢，有一部分居安思危的人也就开始思考了，这素未谋面的5G，它到底是什么东西，安全性又如何？

5G是什么
5G网络，即第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度号称可达每秒数十GB，是我们现用的4G的数百倍，一部1G的电影号称只
需8秒就能下载完成。从2014年三星电子宣布开发出基于5G核心技术的移动传输网络，到2017年国际电信标准组织3GP RAN的会
议上发布首个可商用部署的5G NR，再到现在全球多个国家和地区逐渐开始部署5G设备。看起来5G的发展算得上是一帆风顺。

正所谓“4G改变生活，5G改变社会”。5G的存在，不仅仅是网络的升级，而是真正实现万物互联的基础，改变此前1-4G以“人与人
互联”的理念，转而将物联网、工业、生活、医疗、交通等多个行业进行深度融合，做到真正的改变生活。（从现在行业竞争之激
烈，我们也可以看出，5G已不是技术之争，而是国家利益的战略之争了）

5G的影响
5G作为万物互联的桥梁，所承受的压力可能比我们想象的还要大。
科技不断更新，互联网与传统领域不断融合，在5G产生海量数据的同时，势必也将带来多种场景、多种维度的安全威胁
随着网络边界的不断扩大，网络威胁也不断刷新人们的认知，未来的网络安全问题可能会直接影响到人们的生命安全社
会的经济发展、国家的长治久安。

今年2月，多名外国学者组成的安全团队曾对移动网络进行过一番研究，并宣布他们成功发现存在于4G和5G网络中的3个安全
漏洞，这是首次出现同时能影响到现有的4G以及即将到来的5G的漏洞。尽管5G网络表示会提供更快的速度以及更高的安全防
护水平，但研究人员表示，他们发现的漏洞能够绕过这些防护措施。

根据这几位研究人员发布的论文，这三个漏洞分别是Torpedo、Piercer和IMSI-Cracking，可用于拦截电话以及跟踪手机用户位置其中
最为严重的是Torpedo，它利用了蜂窝寻呼协议（paging protocol，运营商用于来电或者短信之前通知手机）的弱点，在短时间内拨
打和取消手机通话可以在通知目标设备来电的情况下触发寻呼协议，从而让攻击者追踪受害者的位置。研究人员表示，知道受害者的
寻呼时机还可以让攻击者劫持寻呼通道，并通过欺骗消息(如Amber警报)或完全阻止消息来插入或拒绝寻呼消息。

通过Torpedo，另外两个漏洞也能够推进出来，Piercer允许攻击者在4G网络上确定国际移动用户身份（IMSI），而另外一个漏洞名
为IMSI-Cracking攻击，它可以在4G和5G网络中暴力攻击IMSI号码，而一般情况下IMSI号码都是加密的。

研究表明，美国四大电信运营商（AT＆T，Verizon、Sprint和T-Mobile）均存在Torpedo漏洞，攻击者只需要花200美元购买一台无线
电通讯设备就能发起攻击。甚至有内部人士表示，美国的一家运营商已经遭受到了Piercer漏洞的攻击。……

5G的安全性
5G网络号称全方位的增强了安全特性，不久前360发布的《5G网络安全研究报告》，对5G的特性做出了总结：

（1）增强了对用户唯一标志符的隐私保护
（2）增强了归属地网络控制力，极大降低了漫游区欺骗风险
（3）按需提供数据加密，扩大了对用户数据的保护面
（4）增强了运营商之间连接的安全性
（5）选择性拒绝终端接入，提升物联网抵御DDoS攻击的能力
（6）冗余传输安全的新方案能够有效兼顾低时延业务的可靠性和安全性

5G将要面对的，是更开放的网络链接、更深度的计算设备，以及更复杂的应用环境。核心网技术、低时延业务、大连接业务
网络切片技术、伪基站问题、用户位置隐私保护等六个方面的安全挑战。

网络切片
网络切片可能是一个相对新颖的概念。什么是切片？切的是什么？
举个栗子，一条公路虽然很宽但经常堵车，为了方便行驶，有人把这条路分出了行车道、超车道、公交车道——这就是网络切片
即按需组网，在统一的基础设施上分出多个虚拟的网络，适配各种类型的业务应用。

而目前5G主流的三大应用场景：eMBB（大带宽）、uRLLC（低时延通信）、mMTC（大连接）就是根据网络对用户数
QoS、带宽的不同要求，定义的三个通信服务类型，对应三个切片。
对应的功能实体有CSMF（通信服务管理功能）、NSMF（切片管理功能）、 NSSMF（子切片管理功能）和MANO（管理和编排）。

CSMF：Communication Service Management Function，通信服务管理功能；
NSMF：Network Slice Management Function，切片管理功能；
NSSMF：Network Slice Subnet Management Function，子切片管理功能；
MANO：Management and Orchestration，管理和编排；
SLA：Service Level Agreement，服务等级协议；
NFVI：Network Functions Virtualization Infrastructure，网络功能虚拟化基础设施。

这么一看可能有点晕，再举个栗子，整个网络切片可以理解为乐团，NSMF/NSSMF有点像编曲者，它能够从乐器（对应NFVI）音
色（对应NF）搭配的角度为乐曲进行编排，并由乐团指挥（对应MANO）指挥不同的乐器，演奏出美妙的乐曲。

当然，网络切片并不仅限于eMBB、uRLLC、mMTC这三类，运营商可以根据不同的应用场景将物理网络切出多个虚拟网络
所以切片越多，也意味着应用越多，网络价值越大，投资回报越高，相应的，安全风险也就越大。
可以确定的是，5G网络安全，对于保障物联网、大数据、人工智能与各大传统行业、实体经济深度融合，推动网络空间治理具有重要的意义。

5G消灭了基于手机用户识别码（IMSI）的用户非法定位威胁，保障了用户数据的完整性，降低了漫游区欺骗风险增强了
运营商之间链接的安全性，提升了物联网抵御DDoS攻击的能力……可以说是带来了很多正面的、积极的影响，对于提升
网络安全可能有划时代的意义。

但实际上，5G的安全特性在短期内可能难以发挥其真正的实力。且不说5G技术的有效性和完备性，网络安全的方案很难保
证“未雨绸缪”，往往都会随着实际业务的情况来定制针对性方案。因此5G安全的面临的挑战，也是前所未有的，旧的问题
尚未解决，新的技术又来挑战，5G在促进万物互联的同时，也许还会成为黑客世界的一场狂欢。

5G的现状
每一项新技术的出现，必然少不了“保皇派”和“维新派”之争，5G亦然。知名咨询公司麦肯锡在不久前就5G问题针对全球主要电信运营商进行了一次调查。
结果显示，对于5G，市场的看法分为截然不同的两派，一方认为5G的低延时、高载荷量有助于提高电信效率；而另一方则认为，多年来至
今仍未有真正的5G落地，并且在商业化过程中可能存在的巨大投入，都将成为5G的阻碍。但一致的结论是，5G可能会在2022年左右达到
高峰。届时，各家运营商将会大幅增加对5G的投入，但增速和增幅可能并不会太高。

目前，5G在世界各地呈现出了不同的境况。北美两大运营商Version和AT&T已经将5G投入商业化试点，至于他们闹出5G网速不如4G这种笑话
暂且不提……另外两家T-Mobile和Sprint也联手打算在5G时代搞搞事情。另一边，欧盟地区对5G持非常谨慎的态度，这与当年他们引入2G、3G
时截然不同。当然，欧盟自身的种种情况也确实制约了5G的发展（08年经济危机后欧洲经济增速放缓、欧洲市场规模小且分散、难以获得大规
模投资等）。亚洲以十分迅猛的姿态紧随北美之后（看看华为引起的震荡大概就能了解），比如韩国已经在国内建成了5800多个5G基站。并且
据GSMA的《移动经济》报告显示，到2025年前，在澳、中、日、韩都带领下，亚太地区有望成为全球最大的5G地区。

综合来看，5G虽然已经出现，但因为“种种原因”，5G的大规模升级并不会在近两年内出现，而且地区将会成为制约其发展的一大阻碍
对全球各大运营商来说，当下的任务，可能更多是为5G作准备和规划。

5G的不确定性
市场将如何发展，最终还是要看资方爸爸的脸色，有钱什么都好说，没钱全都是泡沫。
就目前看来，5G的不确定性可能还不少。
业界对5G改变世界信心十足，但5G能否真的带来愿意被广大群众所接受的改变还是个未知数。不知各位是否还记得当年
4G刚出来的时候，一位老哥开了一晚上4G隔天网费赶上一套房价格的事？5G同样面临这个问题。

可以确定的是，若要大规模部署5G网络，那么必须重新架设网络基础设施（或者与其他运营商共用），这是一项非常大的开销
到目前为止也没有几家运营商表示愿意去自行建造5G设施，而且多数还希望找个非运营商的第三方来建造然后大家共用。emm
mmm……5G设备可能存在的高昂花费，让很多人望而却步。毕竟，在一些运营商眼里，5G的赚钱能力依旧存疑（可能比4G好
不了多少，而且还会带来巨大的风险）。

4G时代，我们已经见证了太多的网络安全事故，WannaCry、Petya的勒索肆虐，车联网、智慧城市不断爆出的安全隐患网络
威胁已逐渐从虚拟世界向现实靠近。在即将到来的5G时代，科技发展带来的双面影响也必然随着实际应用不断显现，网络安
全也可能会是另一番景象。也许我们有生之年，就真能够看到“神仙打架”的局面了。