B5G网络安全专题简介

第五代移动通信(5G)及后5G移动通信(5G-and-Beyond,B5G)网络是数字经济的底层核心技术,是世界信息产业高速发展的基础支撑.在5G/B5G网络人-机-物互联互通全面融入社会生产生活的大背景下,5G/B5G网络安全日益受到前所未有的关注和重视.通信技术与安全技术并驱发展成为未来移动通信面临的重要挑战.     

WCDMA无线通信系统的空时处理技术

以第三代移动通信系统WCDMA标准为背景,对空时处理方法进行了全面系统的分类讨论,包括波束成形技术、接收分集和发送分集。     

基于极化码的无协商密钥物理层安全传输方案

针对现有的密钥生成方案需要在通信流程中增加额外的密钥协商协议，导致在5G等标准通信系统中应用受限的问题，该文提出一种基于极化码的无协商密钥物理层安全传输方案。首先基于信道特征提取未协商的物理层密钥，然后针对物理信道与密钥加密信道共同构成的等效信道设计极化码，最后利用未协商的物理层密钥对编码后的序列进行简单的模二加加密后传输。该方案通过针对性设计的极化码纠正密钥差异和噪声引起的比特错误，实现可靠的安全传输。仿真表明，该文基于等效信道设计的极化码在保证合法双方以最优的码率可靠传输的同时可以防止窃听者窃听，实现了安全与通信的一体化。     

创新网络发展范式，构建多模态网络环境——“多模态网络环境关键技术”专题导读

<正>当前，通信网络已逐渐成为与国家发展、人民生活息息相关的重要基础设施，海量内容获取、高清视频直播、低时延远程控制等新型业务不断涌现。然而，各种新型业务的出现对网络能力提出了极高要求，通信网络不仅要支持AR/VR、在线游戏、网络直播等各类消费型业务，还要支持工业制造、无人驾驶、远程医疗等各种生产型业务，实现万亿级各类终端的泛在互联、指令下发等，     

一种基于身份签名的快速垂直切换认证机制研究

无缝垂直切换是异构无线网络融合的关键技术。通过分析垂直切换的执行过程,指出切换重认证所带来的长时延和分组丢失是影响切换性能的重要因素。对比分析了现有的几种重认证解决方案,指出了各种方案的利弊。最后,从统一认证的理念出发,权衡重认证的安全性和切换效率,提出了一种基于身份签名的快速重认证方案。该方案仅需移动节点保持一套认证信息,并与认证服务器交互一次就可完成双向认证,大大缩减了切换时延,提高了切换效率。     

编者按

虽然目前全球5G网络仍处于蓬勃商用的早期阶段,但面向2030年之后的未来网络需求,全球6G的科研竞赛已经拉开帷幕.值得特别关注的是,在当前世界各国关于6G愿景、需求和关键技术的初期探讨中,安全受到了异乎寻常的重视. 首先,中国政府和研究机构在国际上率先提出内生安全6G的愿景.一方面,面向6G将为人机物高度融合的世界提供...     

一种基于多载波的多播系统物理层安全方案

受限于发送方天线数目,无线多播系统整体信道通常不存在零空间,无法利用传统的物理层安全技术保证其安全传输。针对这一问题,该文提出一种基于多载波的多播系统物理层安全方案。首先,建立了多载波多播系统物理层安全通信模型;之后,通过分配载波产生合法用户的信道零空间,在零空间内引入人工噪声保证系统的安全传输;最后,以最大化保密传输速率为目标,在系统总功率受限情况下,利用Kuhn-Tucher条件对各子载波功率进行了优化。仿真结果表明:该方案不受限于发送方天线数目,并且所提功率分配方法的系统保密传输速率比等功率分配方法提升约2 bit/(s Hz)。     

协同基站群的利益树分簇算法

以系统和速率最大化为目标,将协同基站群的分簇问题建模为带权连通图的最大利益树生成问题,提出了一种基于协同度的最大利益树分簇算法。定义了利益树的协同度,并选择了协同度最大的两裸利益树进行合并的方式来并行生成多个规模动态的协同分簇,从而解决了传统顺序分簇导致的系统性能受限的问题,提高了系统的分簇性能。仿真结果表明,本算法的系统频谱效率优于现有的动态分簇算法,并且算法为线性复杂度。     

无冗余标志应用方案及关键技术研究*

针对在异构无线融合网络中,标志在数量和内容上的冗余带来了一系列安全问题,提出了无冗余标志应用方案。该方案将网络抽象为用户域、接入域、服务域和归属域四个域,在每个域为用户分配不同的身份标志,并制定了标志分离存储、替换传输、加密传输及更新机制。最后,分析了方案的安全性和通信性能。     

基于身份可证安全的双方密钥协商协议*

针对双方认证和密钥协商协议中会话双方属于不同密钥产生中心的情况,利用双线性对性质和BDH假设,基于可证安全的eCK模型提出一种基于身份可证安全的双方密钥协商协议。该协议从测试会话在随机谕示模型中是否存在相应的匹配会话两个方面,对提出的协议方案进行了安全性证明：若BDH假设不可解,则本方案是安全的认证密钥协商协议。