《5G网络安全规划与实践》章建聪 编着；陈斌 编着；景建新 编着；邱云翔 编着；董平 编着；汤雨婷 编着

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《5G网络安全规划与实践》章建聪 编着；陈斌 编着；景建新 编着；邱云翔 编着；董平 编着；汤雨婷 编着【文字版_PDF电子书_】

内容简介：

本书详细介绍了5G 网络安全规划的具体内容和实践方案，阐述了5G 网络安全规划方法论，以架构为驱动，以能力为导向，着眼现在，布局未来，并基于新一代NIST CSF IPDRR模型，对5G安全能力框架进行了详细的规划，旨在形成实战化、体系化、常态化的5G安全能力开放体系。5G网络安全实践主要聚焦践行规划目标及实施路径，贯穿5G网络安全风险评估、设计、建设、测评、运营等不同阶段，覆盖“云、网、端、边、数、业”一体化的5G 网络安全解决方案，旨在系统地推进5G安全体系建设落地见效。

本书适合从事5G网络安全规划、设计和维护的工程技术人员、安全服务人员和管理人员参考使用，也适合从事5G垂直行业应用安全相关的工程技术人员参考使用，并可作为教材供高等院校移动通信网络安全相关专业的师生使用。

作者简介：

章建聪，硕士研究生，毕业于浙江大学微电子专业，现就职于华信咨询设计研究院有限公司，任公司副总经理，具有20年通信网络规划设计经验，近年来主要负责网络与信息安全技术创新研究工作，已发表论文近10篇，参编多项国家标准、行业标准，拥有发明专利2项。

陈斌，高级工程师，博士毕业于北京邮电大学电磁场与微波技术专业，现就职于华信咨询设计研究院有限公司，从事网络安全规划与设计工作20多年，现专注于5G网络安全研究和5G攻防对抗，已发表数篇论文，参编国家标准1项。

景建新，高级工程师，注册咨询工程师，现就职于华信咨询设计研究院有限公司，拥有20多年移动通信核心网规划设计和移动网络信息安全项目经验，参编着作2部。

邱云翔，中国电信集团高级专家，杭州市滨江区青年科技英才，高级工程师，现就职于华信咨询设计研究院有限公司，主要研究方向为信息安全、数据安全。承担国家数据安全重大专项，参与安全类国家标准1项、行业标准9项，拥有发明专利2项。

董平，高级工程师，现就职于华信咨询设计研究院有限公司，主要从事网络安全和信息安全方面的咨询规划、评估工作，对相关安全技术有深入研究，参编多项国家标准、行业标准。

汤雨婷，高级工程师，硕士毕业于美国加利福尼亚大学洛杉矶分校电子与计算机工程专业，现就职于华信咨询设计研究院有限公司，主要研究方向为数据安全，承担国家数据安全重大专项，参编多项国家标准、行业标准。

目  录：

第一部分规划篇

第1章5G安全规划方法3

1.1 5G安全规划方法论3

1.2 现状调研与需求分析5

1.2.1 5G安全战略分析5

1.2.2 5G安全现状分析5

1.2.3 5G安全需求分析6

1.3 总体架构与蓝图设计7

1.3.1 5G安全总体架构设计7

1.3.2 5G安全基础架构设计8

1.3.3 建设目标及蓝图8

1.4 项目规划与实施设计9

1.4.1 差距分析与改进措施9

1.4.2 重点建设内容10

1.4.3 实施路径规划10

1.5 5G安全新需求11

1.6 5G安全规划思路13

1.7 5G安全能力规划重点14

1.8 小结16

1.9 参考文献17

第2章 5G网络空间资产测绘规划19

2.1 基础概念19

2.2 问题与需求20

2.2.1 问题分析20

2.2.2 需求分析21

2.3 5G资产梳理23

2.3.1 5G管理和编排类资产24

2.3.2 5G网络产品类资产24

2.3.3 5G协议类资产24

2.3.4 5G数据类资产24

2.3.5 5G互联类资产25

2.3.6 5G服务类资产25

2.3.7 5G流程类资产25

2.3.8 5G组织类资产25

2.4 规划方案26

2.4.1 规划思路26

2.4.2 技术体系27

2.4.3 平台架构28

2.4.4 关键技术30

2.5 小结35

2.6 参考文献36

第3章 5G安全防御规划37

3.1 5G安全防御体系规划思路37

3.1.1 网络安全滑动标尺模型37

3.1.2 自适应安全架构模型38

3.2 5G 安全纵深防御39

3.2.1 5G安全基础防御40

3.2.2 5G泛终端安全防护41

3.2.3 5G MEC安全防护42

3.2.4 5G网络安全防护42

3.2.5 5G核心网安全防护43

3.2.6 5G数据安全防护45

3.2.7 5G业务安全防护46

3.3 5G安全主动防御—基于欺骗防御技术46

3.3.1 主动防御框架模型46

3.3.2 欺骗防御工作原理47

3.3.3 5G网络欺骗防御规划方案47

3.4 5G安全动态防御—基于零信任架构51

3.4.1 零信任安全架构51

3.4.2 零信任设计理念和基本原则52

3.4.3 基于零信任的5G安全微隔离52

3.4.4 基于零信任的5G安全防护体系54

3.5 5G整体协同防御体系56

3.5.1 规划思路56

3.5.2 规划方案56

3.6 小结57

3.7 参考文献58

第4章 5G威胁检测规划59

4.1 5G威胁建模59

4.1.1 5G威胁识别59

4.1.2 5G威胁模型61

4.1.3 5G威胁分解64

4.1.4 5G威胁检测需求66

4.2 5G威胁检测67

4.2.1 5G威胁检测架构67

4.2.2 5G威胁检测技术70

4.2.3 5G威胁检测规划方案71

4.3 小结75

4.4 参考文献76

第5章 5G安全态势分析规划77

5.1 5G安全态势分析现状和需求77

5.1.1 现状分析77

5.1.2 需求分析78

5.2 5G安全态势分析规划78

5.2.1 5G安全态势感知体系模型78

5.2.2 5G安全态势分析规划82

5.3 基于AI的5G安全分析规划86

5.3.1 规划思路86

5.3.2 规划方案88

5.4 小结92

5.5 参考文献93

第6章 5G安全编排和自动化响应能力规划95

6.1 5G安全运营挑战和发展趋势95

6.1.1 问题和挑战95

6.1.2 发展趋势96

6.2 5G SOAR规划97

6.2.1 技术内涵97

6.2.2 规划思路99

6.2.3 规划方案100

6.3 小结105

6.4 参考文献106

第7章 5G网络攻防靶场规划107

7.1 国内外网络靶场发展简介107

7.2 需求分析和规划目标109

7.2.1 需求分析109

7.2.2 愿景目标111

7.3 5G网络攻防靶场规划方案112

7.3.1 规划思路112

7.3.2 总体方案112

7.3.3 技术架构113

7.3.4 能力视图114

7.3.5 应用场景115

7.4 5G网络攻防靶场发展趋势117

7.4.1 分布式5G网络靶场117

7.4.2 5G网络靶场目标仿真118

7.4.3 自动攻防5G网络靶场119

7.5 小结121

7.6 参考文献121

第8章 5G安全能力开放规划123

8.1 5G网络能力开放架构体系123

8.1.1 5G网络服务化模型123

8.1.2 5G能力开放框架124

8.1.3 5G网络能力统一开放架构125

8.2 5G安全能力开放需求分析126

8.2.1 政策形势126

8.2.2 市场发展126

8.2.3 业务驱动127

8.2.4 技术驱动127

8.3 5G安全能力开放规划方案128

8.3.1 规划思路128

8.3.2 总体架构129

8.3.3 安全能力分级130

8.3.4 场景规划132

8.4 小结136

8.5 参考文献136

第二部分 实践篇

第9章 5G核心网安全方案139

9.1 概述139

9.2 5G核心网架构和部署现状139

9.2.1 5G核心网架构139

9.2.2 5G核心网部署142

9.3 5G核心网安全风险和需求分析143

9.4 总体方案设计145

9.4.1 设计原则145

9.4.2 设计思路145

9.4.3 总体架构146

9.5 详细方案设计147

9.5.1 5G核心网基础设施及网元安全147

9.5.2 5G核心网安全152

9.5.3 5G核心网安全运营 163

9.6 小结164

9.7 参考文献164

0章 5G MEC安全方案165

10.1 MEC主要安全风险165

10.2 MEC安全总体架构167

10.3 MEC安全域划分170

10.4 MEC安全基础能力170

10.4.1 物理基础设施安全170

10.4.2 虚拟基础设施安全171

10.4.3 MEC与5GC安全隔离172

10.4.4 MEP安全172

10.4.5 MEC App安全172

10.5 MEC安全防护和检测173

10.5.1 MEC安全加固173

10.5.2 MEC管理平台侧安全防护和检测173

10.5.3 MEC边缘节点侧安全防护和检测174

10.6 MEC安全管理175

10.7 小结177

10.8 参考文献177

1章 5G数据安全方案179

11.1 概述179

11.2 5G数据资产梳理180

11.2.1 5G数据分类180

11.2.2 5G数据流转182

11.3 5G数据安全风险分析184

11.3.1 数据生命周期的数据安全风险184

11.3.2 多层面的数据安全风险185

11.3.3 5G物联网 车联网场景融合数据安全风险186

11.3.4 运营商5G共建共享数据安全风险187

11.4 总体方案设计188

11.4.1 设计原则188

11.4.2 设计思路188

11.4.3 体系架构189

11.5 详细方案设计190

11.5.1 5G通用数据安全190

11.5.2 5G数据安全能力体系191

11.5.3 5G多层面的数据安全解决方案193

11.5.4 5G数据安全关键防护能力194

11.5.5 5G物联网 车联网解决方案196

11.5.6 5G运营商共享数据安全解决方案197

11.6 发展趋势与展望197

11.7 小结197

11.8 参考文献198

2章 5G消息安全方案199

12.1 概述199

12.2 5G消息系统架构简介200

12.3 现状和需求分析201

12.3.1 现状分析201

12.3.2 需求分析202

12.4 总体方案设计203

12.4.1 设计原则203

12.4.2 设计思路204

12.4.3 总体架构204

12.5 详细方案设计205

12.5.1 内容安全205

12.5.2 业务安全208

12.5.3 数据安全210

12.5.4 终端安全211

12.5.5 网络系统安全213

12.6 小结215

12.7 参考文献215

3章 5G垂直行业应用安全方案217

13.1 概述217

13.1.1 背景与趋势217

13.1.2 意义和必要性218

13.2 现状与需求分析219

13.2.1 现状分析219

13.2.2 需求分析220

13.3 总体方案设计223

13.3.1 设计原则223

13.3.2 设计思路223

13.3.3 总体架构224

13.4 详细方案设计225

13.4.1 5G终端安全防护225

13.4.2 5G网络安全防护227

13.4.3 5G行业专网安全防护232

13.4.4 5G行业数据安全防护236

13.4.5 5G行业应用一体化安全运营237

13.4.6 5G应用安全保障239

13.5 下一步工作重点242

13.6 小结243

13.7 参考文献243

4章 5G安全测评方案245

14.1 概述245

14.2 5G行业应用安全风险分析245

14.2.1 5G专网安全风险245

14.2.2 行业应用安全风险247

14.2.3 5G数据安全风险248

14.3 测评对象梳理249

14.3.1 5G专网层面249

14.3.2 行业应用层面249

14.3.3 安全管理层面249

14.3.4 数据安全层面249

14.4 测评体系框架250

14.4.1 安全测评体系250

14.4.2 安全测评内容251

14.4.3 安全测评能力251

14.4.4 安全测评流程252

14.5 测评具体实施方法253

14.5.1 行业应用安全调研253

14.5.2 安全基线测评254

14.5.3 协议参数分析254

14.5.4 渗透测试255

14.5.5 模糊测试255

14.5.6 实战攻防256

14.6 5G行业应用安全测评用例参考257

14.6.1 测评用例总览257

14.6.2 AS层信令保护258

14.6.3 NAS层信令加密258

14.6.4 N3接口IPSec配置258

14.6.5 MEP App安全认证259

14.6.6 UE安全能力篡改259

14.7 自动化测评工具开发辅助260

14.8 小结261

14.9 参考文献261

5章 5G攻防靶场部署与实践263

15.1 引言263

15.2 5G攻防靶场建设需求263

15.3 5G网络攻击面分析264

15.4 5G实战攻防框架设计265

15.4.1 5G安全攻击框架265

15.4.2 5G安全防护框架269

15.5 5G攻防靶场部署271

15.5.1 部署方案271

15.5.2 技术选型273

15.6 5G实战演练实践274

15.6.1 实战演练流程274

15.6.2 实战演练工具库276

15.6.3 实战演练战法277

15.7 小结280

15.8 参考文献280

6章 5G安全技术实践发展趋势281

16.1 5G零信任架构实践发展281

16.1.1 零信任原则281

16.1.2 5G零信任架构及应用282

16.1.3 未来发展285

16.2 AI ML赋能5G安全实践发展285

16.2.1 5G网络中的AI ML标准框架285

16.2.2 AI ML在5G安全中的应用288

16.2.3 未来发展289

16.3 区块链与5G融合实践发展290

16.3.1 背景290

16.3.2 区块链与5G融合架构290

16.3.3 区块链在5G中的应用291

16.3.4 未来发展293

16.4 5G网络量子加密实践发展294

16.4.1 背景294

16.4.2 标准及架构294

16.4.3 量子加密在5G中的应用295

16.4.4 未来发展299

16.5 5G网络内生安全实践发展299

16.5.1 背景299

16.5.2 内生安全内涵300

16.5.3 5G内生安全能力体系301

16.5.4 未来发展302

16.6 小结303

16.7 参考文献303

附录 缩略语305

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5G网络 网络安全

摘要：5G通信技术的快速发展，为数字经济、工业互联网、智慧城市以及智能终端应用带来了全新的机遇，同时也让网络安全问题变得更加复杂。《5G网络安全规划与实践》围绕5G网络架构、安全体系、风险防控以及行业实践等核心内容展开深入分析，系统阐述了5G时代网络安全建设的关键路径。全书不仅关注技术层面的安全机制，还从运营管理、行业应用、标准规范以及未来发展趋势等多个维度进行全面探讨，体现出理论与实践相结合的鲜明特色。书中通过大量案例说明5G网络在实际运行中的安全挑战，并提出针对性的解决方案，为通信行业、安全研究人员以及企业管理者提供了重要参考。随着云计算、大数据、人工智能与5G技术深度融合，网络安全已经从单一防护模式转向全链路、全场景的综合治理模式。本书以清晰的逻辑和严谨的结构，构建起5G网络安全的完整认知框架，为推动信息化建设和数字社会发展提供了重要支撑。

5G安全体系构建

《5G网络安全规划与实践》首先从5G网络架构入手，对核心网、接入网以及边缘计算等关键组成部分进行了详细解析。与传统通信网络相比，5G网络在高速率、低时延以及海量连接等方面具有明显优势，但与此同时，其网络结构更加开放，安全边界也更加复杂。书中指出，只有建立多层次、全方位的安全体系，才能有效应对新时代的网络安全风险。

在安全体系设计方面，书中重点强调身份认证的重要性。5G网络环境下，终端设备数量呈爆发式增长，传统的认证机制已经难以满足复杂场景需求。通过引入更加灵活的认证协议与加密算法，可以有效提升网络访问的安全性，避免非法终端接入网络，从而保障数据传输过程中的可靠性与稳定性。

针对网络切片技术带来的安全问题，书中提出了隔离防护与动态监测相结合的思路。网络切片能够为不同业务场景提供独立资源，但一旦安全隔离不足，就可能造成跨切片攻击。为此，需要在资源调度、权限控制以及安全监控等方面建立统一机制，从根本上提升网络运行的安全水平。

书中还对边缘计算环境中的安全问题进行了分析。由于边缘节点数量庞大且分布广泛，其管理难度远高于传统数据中心。作者认为，应通过可信计算、数据加密以及远程验证等技术手段，确保边缘节点在复杂环境中的安全运行，从而避免数据泄露与恶意攻击事件的发生。

此外，书中强调了安全运营体系的重要性。网络安全并非单纯依赖技术设备，而需要建立完善的管理机制。通过风险评估、安全审计以及应急响应体系建设，可以实现对网络安全事件的快速发现与有效处置，从而提高整体网络防护能力。

关键技术安全实践

在技术实践层面，《5G网络安全规划与实践》对5G核心技术中的安全机制进行了深入研究。书中指出，5G网络的开放性和虚拟化特征，使得传统网络安全模式面临巨大挑战。因此，必须依靠更加先进的技术手段来实现全链路安全防护。

书中对云化架构安全进行了重点分析。随着通信网络逐渐向云平台迁移，虚拟化环境中的漏洞与攻击面不断扩大。作者提出，应通过容器安全管理、虚拟机隔离以及访问权限控制等方式，建立完整的云安全体系，从而避免攻击者利用系统漏洞实施破坏。

人工智能技术在网络安全中的应用，也是本书关注的重要内容。通过机器学习算法，可以对海量网络流量进行分析，实现异常行为识别与攻击预测。相比传统人工监测模式，智能化安全监控具有更高效率，能够在攻击发生之前提前发现风险，从而提升安全防护的主动性。

对于数据安全问题，书中提出了全生命周期保护理念。从数据采集、传输、存储到销毁，每一个环节都需要建立严格的安全机制。特别是在5G环境下，大量终端设备持续产生海量数据，如果缺乏有效管理，极易导致数据泄露和隐私风险。

在终端安全方面，作者指出智能设备已经成为网络攻击的重要入口。无论是工业传感器、智能家居设备还是无人驾驶系统，都可能成为黑客攻击目标。因此，需要通过固件加密、安全芯片以及远程升级等方式，增强终端设备的安全能力，避免形成新的安全隐患。

行业应用风险防控

《5G网络安全规划与实践》不仅关注通信技术本身，还对5G在行业应用中的安全风险进行了全面研究。随着5G技术不断深入工业、医疗、交通以及能源等领域，其安全问题已经不再局限于网络层面，而是与社会运行和产业发展紧密相关。

在工业互联网领域，5G技术能够实现设备间高速互联，提高生产效率，但同时也带来了工业控制系统安全风险。一旦生产网络遭受攻击，可能导致设备停机甚至重大安全事故。书中认为，工业网络必须建立分层防护机制，通过权限隔离和实时监控保障工业系统稳定运行。

智慧医疗是5G应用的重要方向之一。远程手术、智能诊疗以及医疗数据共享都依赖高速稳定的网络环境。然而，医疗数据具有高度敏感性，一旦遭到泄露，将对患者隐私和医疗机构造成严重影响。因此，书中提出需要建立严格的数据加密和访问控制机制，确保医疗信息安全。

在智慧交通领域，5G网络支持车联网和自动驾驶技术发展，但车辆与道路系统的实时通信也面临安全挑战。攻击者如果入侵交通系统，可能对公共安全造成严重威胁。作者强调，应加强车联网身份认证与通信加密，建立统一的交通安全监管体系。

能源行业同样是5G技术的重要应用场景。智能电网依赖大量传感设备进行实时监测与调度，而这些设备一旦遭受攻击，可能导致电力系统运行异常。书中提出，应通过网络隔离、异常检测以及多级备份等措施，提高能源网络的抗风险能力。

面对复杂的行业应用环境，作者认为安全建设需要形成协同治理机制。政府部门、通信运营商、设备厂商以及行业用户必须共同参与安全管理，通过统一标准与联合防护，构建更加稳定可靠的5G应用生态。

未来发展趋势展望

在未来发展趋势方面，《5G网络安全规划与实践》对网络安全的发展方向进行了前瞻性分析。随着数字化进程不断加速，5G网络将与人工智能、区块链以及量子通信等新技术深度融合，网络安全领域也将迎来新的变革。

书中认为，零信任安全架构将成为未来网络安全的重要方向。传统安全模式通常依赖边界防护，而零信任理念强调“永不默认信任”。在5G网络环境下，任何设备和用户都需要经过持续验证，从而有效降低内部攻击与身份冒用风险。

量子通信技术的发展，也为未来网络安全带来了新的可能性。量子加密具有极高安全性，可以有效防止传统破解手段的攻击。虽然目前量子通信仍处于发展阶段，但作者认为其未来将在5G乃至6G网络安全中发挥重要作用。

在国际化合作方面，书中指出网络安全已经成为全球性议题。由于网络攻击具有跨区域特征，单一国家或企业难以独立应对复杂威胁。因此，需要加强国际标准制定与技术合作，共同推动全球网络安全体系建设。

面对不断升级的网络攻击手段，安全人才培养同样至关重要。书中强调，未来网络安全竞争不仅是技术竞争，更是人才竞争。高校、科研机构以及企业应加强协同培养，建立更加完善的人才体系，为数字社会发展提供长期支撑。

随着数字经济持续扩张，5G网络已经成为现代社会的重要基础设施。《5G网络安全规划与实践》通过系统化分析，为读者展示了5G时代网络安全建设的核心路径。全书不仅具有较强的理论深度，还结合丰富实践案例，使复杂的网络安全问题更加清晰具体。

从安全架构设计到行业应用防护，从关键技术实践到未来发展趋势，本书全面呈现了5G网络安全领域的发展现状与未来方向。对于通信行业从业者、安全研究人员以及数字化建设管理者而言，这部作品不仅具有学习价值，也为实际工作提供了重要借鉴意义。

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