摘要 虽然第五代 (5G) 无线网络尚未得到充分研究,但第六代 (6G) 回声系统的远见者已经进入讨论。因此,为了巩固和巩固 6G 网络中的安全性和隐私性,我们调查了安全性如何影响设想的 6G 无线系统、不同 6G 技术可能带来的挑战以及潜在的解决方案。我们根据预见的 6G 网络架构,提供了对 6G 安全性和安全关键绩效指标 (KPI) 的愿景以及暂定的威胁形势。此外,我们讨论了可用的 6G 要求和潜在的 6G 应用可能遇到的安全和隐私挑战。我们还为读者提供了一些与 6G 安全相关的标准化工作和研究级项目的见解。特别是,我们讨论了 6G 支持技术(例如分布式账本技术 (DLT)、物理层安全性、分布式 AI/ML、可见光通信 (VLC)、THz 和量子计算)的安全考虑因素。总而言之,这项工作旨在为6G安全和隐私的后续研究提供启发性的指导,从最初的愿景走向现实。
脑机接口 (BCI) 是一种不依赖于大脑周围神经和肌肉正常输出通路的通信系统。无线脑机接口 (WBCI) 系统是 BCI 系统的一个分支,它采用一种独特的方法来获取大脑的电活动,即脑电图 (EEG),使用有效的非侵入式植入电极方案,并采用无线通信方案传输获取的 EEG 进行进一步处理。五个最重要的安全和隐私问题是身份验证、访问控制、恶意行为、加密和通信。通过在 6G 技术背景下适当实施无线 BCI,本章全面概述了 WBCI 和 6G 技术,并概述了基于人工智能的方案在解决因 6G 网络部署到围绕 WBCI 的环境中而产生的安全和隐私问题方面的效用。
从5G到6G网络的过渡旨在提高连接速度和智能水平。6G有望支持机器类型的通信和超可靠的低潜伏期通信,同时通过集成削减技术来增强移动宽带服务。这些进步可能会改变部门,包括健康和自动运输系统;但是,他们带来了安全挑战。6G的开放,分布和以用户为中心的性质,由许多连接的设备,分散网络以及系统之间的复杂交互标记,这使传统的Cen-Cen-Centralized Security模型不足。这种转变引入了更广泛的攻击表面,增加了对API剥削,数据隐私侵犯,拦截风险和内部攻击等威胁的脆弱性。应用区块链和自我主张身份(SSI)技术是一种有前途的方法来解决与6G相关的安全问题。这些技术提供了分散且具有密码安全的系统,使6G的需求不断变化。区块链技术可确保整个网络上的不变性,透明度和防篡改记录。通过智能合约,它可以执行安全措施并验证API通信,同时维护6G分布式节点之间的数据完整性。同时,SSI支持管理身份,在这些身份中,用户对其经过验证的身份具有授权,确保隐私保护和安全访问控制,减少身份盗窃或未经授权的访问的可能性。区块链和SSI的组合解决了6G中的安全问题。合并区块链和智能合约可以最大程度地降低与API漏洞相关的风险。此集成仅允许授权的用户和设备与API进行交互,而SSI提供可验证的凭据来确认用户的身份并防止未经授权访问API。尽管6G分布式体系结构扩展了攻击表面,但可以使用区块链的分散安全执行机制来保护它,在该机制中,节点可以有效地验证彼此的设置和活动。此外,区块链提供的不变性功能以及自我主张身份提供的选择性披露功能有助于保护数据的隐私和完整性,从而确保即使存在拦截风险,机密信息仍然安全。本章探讨了区块链和自我主张身份如何解决6G中的安全问题,从而分析这些技术如何塑造安全的6G基础架构。
一个人观察到通信网络朝着访问技术的收敛性的深刻发展。3GPP非事物网络(NTN)启用了卫星访问与地面移动网络的集成。卫星网络组件可以有助于移动系统的全球服务连续性和弹性。利用陆地5G访问技术,许多解决方案减轻了卫星通信细节固有的问题(例如,多普勒,延迟…)在所谓的NTN(非事物网络)标准下已在3GPP的Rel-17中进行了标准化。在5G高级(从Rel-18开始)中,将通过使用再生有效载荷体系结构和性能优化启用器来释放进一步的NTN附加值。在ITU IMT-2030的愿景中,6G将带来新的网络功能,以支持人类与其物理环境之间利用实时数字建模的相互作用。特别是6G将看到TN和NTN统一为通过无线电和网络级别的一组创新技术和概念来实现的多维体系结构。
上升的第六代技术(6G)技术的实施使系统可以实现超状态的数据速率,超低延迟,大规模连通性和智能通信能力。相同的技术进步产生了实质性的隐私和安全问题,包括网络威胁和违反隐私的风险以及人工智能技术的风险。本研究研究了地缘政治如何解决6G的安全和隐私主题,同时概述了应对威胁和潜在的未来工作领域的解决方案。讨论将集中于确保最受保护的波浪进行通信的声音解决方案,同时保留隐私,因为这些解决方案将通过量子键密码学和具有基于AI的安全性和零信任体系结构组件的量子键加密和区块链来推动6G网络的演变。
由于从物理功能到基于云的微服务的过渡,5G网络的复杂性在4G网络上显着增加。尽管5G核心网络向基于服务的体系结构(SBA)进行了根本性的转变,但5G Core并未完全利用此类体系结构所提供的灵活性。它只是解决将每个网络功能作为单独的微服务实施,但从这种方法中没有获得重大好处。因此,当新服务集成时,由于网络间函数依赖性数字高,核心的复杂性越来越大,因此开发,部署或管理的成本非常高。实际上,这通常导致高度最佳的部署。SBA不是问题,而是如何实施。我们是否不必要地定义了太多的微服务?
6G 网络预计将渗透到我们的环境中,其中有大量能够提供满足严格延迟约束的智能服务的设备。在本次演讲中,在介绍了超越经典香农范式向语义和面向目标的通信发展的必要性的广泛愿景之后,我将介绍一系列以所谓的关系归纳偏差范式在机器学习中的应用为中心的研究活动,以展示经典学习方法如何改进对数据结构或任何其他先验信息的利用。特别关注基于图的表示及其高阶泛化、图神经网络和基于随机优化的动态资源分配策略,旨在联合优化无线电和计算资源。
