基于量子安全加密技术的5G通信创新应用

基于量子安全加密技术的5G通信创新应用

刘伟鹏

睿珀智能科技有限公司杭州分公司 浙江杭州 310030

摘要：5G网络技术主要是4G网络技术的更新升级优化。在大数据时代，数据在各行业的发展中都有着重要的作用，移动通信网络向着万物互联的方向迅速发展。相较而言，5G网络技术的各项功能都有了显著的增强，对无线资源的利用率也相对更高，不仅可以进行海量数据的传输工作，还能够提升通信资源配置的科学性，为用户提供优良的使用体验。基于此，本文章对基于量子安全加密技术的5G通信创新应用进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：量子安全加密技术；5G通信；创新应用

引言

现代科学和技术促进了人类社会的发展，信息和通信技术的发展大大有助于提高全球信息通信的效率，促进各部门和部门的发展。从今天的第一代(1G)到第五代(5G)，当今的通信技术不仅凝聚了人类的智慧，也代表了当今科技发展的水平。5G不仅属于通信技术的范畴，而且还依靠技术手段成为全球变革和发展的重要力量。

一、5G网络技术的影响

国际电信联盟明确定义，5G网络技术在增强移动宽带、超高可靠超低时延通信以及大连接物联网等方面有着突出的优势。其中，增强移动宽带主要是指在原有移动宽带发展水平的基础上，对客户使用体验有了新的提升，能够有效地应用于超高清视频、虚拟现实、增强现实等实用场景中，加强了人们的通信体验；超高可靠超低时延通信则主要是关于物联网的应用，如智慧城市、智能家居等对网络连接密度要求较高的场景，不但增强了应用水平，同时还提升了行业发展的多元化以及显著的差异化；大连接物联网主要是针对大规模物联网业务的应用，如工业自动化控制、无人机控制、智能驾驶控制等，对时延性相对敏感的业务有着良好的应用效果，并且其较高的可靠性充分满足了不同行业的应用要求。

二、5G通信系统的安全问题分析

（一）用户终端的安全问题

近年来，5G通信技术的范围扩大了，随着这一趋势，连接5G网络的用户终端的数量不可避免地增加了，而用户终端的类型也大大丰富和扩大了。在这方面，也出现了相应的安全威胁。这种安全威胁通常表现为移动恶意软件攻击用户终端。在攻击过程中，通过将恶意程序分发到不同类型的最终用户并允许他们访问这些程序，可能会导致用户通信链路泄漏。因此，用户在终端中存储的一系列关于活动甚至隐私的信息可能会暴露于非法分子之下。这些恶意程序的经营者经常利用这些非法获取的信息规避法律，对最终用户信息的安全构成重大威胁。

（二）空口的安全问题

5G网络的组织网络表现为节点密度、多个技术无线网络系统的共存和安全机制，这使得5G网络成为接入5G网络(空口)的主要安全挑战，在大规模安全计算方面在5G网络中，应通过云访问、云处理和云控制之间的协作实现传输层网络设备的安全访问认证，并解决密钥管理、3A认证、用户数据加密、数据加密等功能 端到端安全验证和数据保护通过5G网络传输层安全协议实现。

三、基于量子安全加密技术的5G通信创新应用

（一）完善5G安全通信技术体系的构建

在5G通信时代预防网络信息安全问题的过程中，完善5G通信安全的基本技术至关重要。目前中国5G通信技术尚处于起步阶段集成4G通信、无线wifi和有线互联网还需要一段时间。因此，必须制定统一网络安全认证标准，以确保所有网络环境系统中所有终端设备的网络访问安全，并注重保护用户的隐私。由于接入设备多种多样，单一标准不能满足各种设备的实际需要，最好采用双向认证模式。例如，通过使用航空器计算技术，批量航空器计算和不同保密级别的数据处理，始终确保只在航空器、用户终端和航空器处理设备之间传输信息，从而有效防止信息的伪造或非法泄露。同时采用分组认证方法将网络密钥分配给网络中的每个节点，有效避免网络中心攻击，避免用户信息泄漏。此外，防火墙、防病毒软件、网页过滤、特洛伊木马程序和身份验证的组合可以有效地保护用户的个人信息。

（二）物理层安全传输

空气空间资源的开发和利用是外层空间传输安全的重要来源，多天线技术和协作中继技术的使用是扩大空气空间资源利用的必要条件。5G移动通信系统的一个典型特点是基站端配备大型天线网络，小区密度高，继电器部署大，互连特性等。为我们提供了丰富的空气空间资源。应致力于研究基于空域差异的5G安全传输技术，主要包括:多天线传输技术，并通过设计结合通信效率和安全性能的多天线预编码实现这种情况下的安全传输；一种协作中继技术，通过为不同节点设计安全协作策略来确保安全传输。此外，对于系统中的无管理节点，应避免电话监听。更重要的是，鉴于5G通信场景的复杂性和案件的多样性，必须充分考虑到实际通信场景中的安全传输技术，例如单元干扰以及不同安全级别的通信需求。

（三）数据信号和人工噪声的功率分配

以数据信号和人为噪声特性为出发点，功率分配方式对提高安全性至关重要。从发射机的角度来看，虽然不能准确把握接收机的CSI，但不能为配电操作提供可靠的依据，得到的安全系数不能满足实际需要。根据目前的研究结果，制定功率分配战略与估计性能指标有关，包括安全系数、安全中断概率等。与misose场景相对应的是，如果发射机能够准确控制CSI，则添加的人工噪声将向所需用户群披露。虽然发射机可以采集主信道，但缺乏完整性，将采用味噌人工添加噪声的方法，得到的安全率将大大高于无人工噪声的安全率。

（四）提高数据信息的保护力度

5G网络提供与4G网络相比的拆分功能，满足不同应用程序场景的需求，跨切片隔离资源，实现用户信息的安全隔离，并提供高于4G网络的安全性。在此基础上，在应用5G网络技术时，技术人员可以全面审查用户的使用需求，并利用这一基础建立相应的信息验证方法。此外，技术人员还可以开发多信息验证模型，以满足不同用户的需要并增强其数据信息的安全性。

（五）数据处理与传输安全

为了满足5G通信公司的发展需要，将在5G网络中引入一系列网络组织模式，如实施基础网络简化等。对于上面提到的网络结构，上述变化应该有利于三云网络结构。不同5G通信实体之间的传输也必须通过三个云之间的协调来实现，以建立相应的通信链路，确保数据的安全有效传输。重要的是，虽然数据必须通过5G网络安全传输，但数据还必须由SDN/NFV服务层的不同功能保证。SDN用于使中心网络平坦，网络及其中继节点资源也实现动态优化，切断网络设备的控制面及其数据面，提供支持编程的接口使用；NFV技术使虚拟化技术能够实现其通信功能。对于广泛应用SDN/NFV导致的一系列网络特征变化，大多数安全策略、方法等。最初围绕通信设备定义的不适用。随着3g通信网络的进一步发展，三个云的转发和负载平衡等功能将使用户数据高度保密，这也是确保5G数据处理和传输安全的一项重要任务。

结束语

综上所述，5G时代深深地影响了我们，这一定是一个巨大的变化其中，网络的信息安全问题是不可避免的，5G时代的到来将使问题更加复杂，更难捍卫。因此，我们必须尽快完善5G技术的网络安全管理机制，为各种潜在问题做好应急准备，进一步加强5G网络的信息安全保护能力，确保人们能够有效地保护网络的信息安全。

参考文献

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