基于5G通信技术的工业网络安全加密处理技术分析

基于5G通信技术的工业网络安全加密处理技术分析

王毅恒

山东晶大光电科技有限公司  山东省济南市  250000

摘要：随着5G通信技术在工业网络中的深入应用，工业内外网之间的界线愈发模糊，在一定程度上破坏了工业网络信息壁垒，继而引发各类网络安全问题。因此，为强化工业网络安全性，应基于5G通信背景充分应用量子加密处理技术，以此提升工业网络安全性。

关键词：5G通信技术；工业网络安全；加密处理技术

引言

在现代互联网技术快速发展的背景下，5G无线通信技术逐渐取代了以往3G和4G的网络时间，具有覆盖率高、热点容量高、能源消耗更环保、稳定性较强的特点。在当前5G无线通信技术应用范围不断扩大的背景下，应该充分重视网络安全方面的问题，这样才能够让5G无线通信技术更好的服务于社会发展。

1、5G技术的应用价值

1.1有助于信息传输效率的提升

近年来，随着生活水平和日常工作需求的不断提高，人们对通信网络的信息传播速率、储存能力以及通信网络的安全性提出了新的要求。与4G网络相比，5G网络能够通过采用云计算、大数据等智能化、密集化的新型技术，为人们提供更大便利，从而更好地满足人们日常生产、生活需要。5G网络在具备更高的安全性与稳定性的前提下，也使信息数据的传输速率在4G网络的基础上得到了大幅提升。5G技术在不同领域的商业化应用，使得移动通信网络的信息传输总量、整体覆盖面积以及信息传输效率实现了前所未有的突破，同时也为无线通信技术提供了更为广阔的发展空间。

1.2有助于提升网络通信的安全性

在更高的感知性以及更大数据容量的技术优势下，5G技术能够通过更快的速率、更高的准确度提升数据处理的效率，为无线通信的安全性、可靠性带来一定的保障。不仅如此，通过对智能化技术、云计算技术的应用，5G无线通信技术还可以实现对密码技术以及警报系统的新一轮升级，在满足用户对通信网络日益提升的使用需求的同时，增强网络通信的安全性。

1.3提升用户体验与网络运营商的经济效益

5G无线通信技术的发展，能够通过通信网络服务系统的优化和升级，提升系统的服务质量。通过对网络容量的扩充以及蜂窝值的进一步降低，5G无线通信技术可以为用户提供更为稳定、便捷的网络服务，使广大无线网络用户获得更好的使用体验。以人们日常接触的网络购物为例，5G技术的推广和普及使人们的购物行为在摆脱了空间、时间等因素制约的基础上，为消费者提供了更为便捷的消费平台和消费渠道，并通过减少传统消费过程所产生的时间成本和精力成本，进一步提升用户的消费效率和消费体验。

2基于5G通信技术的量子安全加密处理技术

2.1量子密码学原理

在传统加密处理技术中，信息传输双方持有密钥，采用对称或非对称的形式对所传输的信息数据进行加密，以此保护数据信息。在5G通信技术时代背景下，传统加密处理技术安全指数有所降低，先进技术手段削弱了密钥破解难度，因此，为保障5G通信技术下的工业网络安全，应引入量子加密处理技术，实现加密处理技术的升级换代。量子密码技术应用下，工业网络信息数据的加密与解密过程均呈现为量子状态，借助量子密钥分发保障密钥保密性，继而进一步提升加密处理效果。量子密钥分发依托于数据安全处理协议与量子力学原理而实现，使量子密钥分发方案存在于密钥编码量子内，按照量子力学不确定性原理来看，对某量子态进行测量时，将会扰动量子另一性质，因此，在整个量子加密体系中，量子加密后的工业信息数据被窃取或篡改时，窃取、篡改行为会产生相应光子束，并对已量子加密的数据进行扰动，继而使工业网络信息数据传输双方第一时间察觉。

2.2量子安全加密技术

量子安全加密技术应用到工业5G网络中时，在量子密钥分发、密钥管理平台的协同作用下，可将量子密钥分发所形成的量子密钥注入工业5G网络设备终端的存储介质内，如安全芯片、U盾、SIM卡或SD卡等，用于工业网络通信期间的会话加密与鉴权，以此保障工业网络终端至终端、终端至服务器之间的信息数据通信安全性，使工业控制系统、标识解析系统、私有工控协议、工业互联网平台等工业网络场景的运行更为安全稳定。工业网络构建量子安全加密处理系统后，主要可通过量子密钥分发网络、密钥管理服务系统获取子密钥服务。（1）量子密钥分发网络。接入工业网络的终端设备能够基于量子密钥分发网络直接获取自身所需的量子密钥服务，如确定量子密钥场景等。而在此过程中，所应用的工业网络设备终端需通过私有接口协议与量子密钥分发设备进行交互，通过该方式确定量子密钥后即可加密或解密工业信息数据。（2）密钥管理服务系统。安全芯片、U盾、SIM卡等安全存储介质能够基于密钥管理服务系统直接充注量子密钥，将已充注完毕的存储介质载入工业网络终端，此时借助密钥管理服务系统数据服务调用规范的编程接口即可申请获得工业信息数据会话密钥，申请通过后则可加密、解密工业信息数据。

3、5G无线通信技术的网络安全对策

3.1加强安全管理机制

在当前5G无线通信技术不断研发创新的过程中，在一定程度上加强了网络安全的融合效果。但是，通过全面分析影响5G无线通信技术运行的因素，便需要根据实际情况构建完善的安全管理机制，妥善解决5G无线通信技术运行中出现的各类问题。尤其是在当前网络通信技术的发展过程中，信道租用的应用范围不断扩大，广大用户除了能够自由利用云系统进行计算或者是进行资源储存外，还可以根据自身的实际需求租用无线信道，以此保证广大用户的数据安全性和隐私。

3.2建立高效的加密算法

为了保障5G无线通信技术的网络安全，便需要充分考虑到5G无线通信技术的特殊性，切实保证算法的高效性和加密性。同时，因5G无线通信技术在应用的时候具有低延时性的特点，所以在不断传输的过程中很容易出现高密度的特点，从而诱发网络安全漏洞。通过全方面评价5G无线通信技术应用的实际情况，采取流密码体制，加强轻量级的加密算法，便能够更好的保障5G无线通信技术的加密效果。在维护网络安全的过程中，加密算法是非常重要的一种手段。通过立足于不同的角度来进行分析需要通过逆向思维来完成，提前做好不法分析将会采取何种攻击形式和破译方法，有效提升加密算法的性能。

3.3提升工作人员的综合素质

工作人员拥有计算机网络的主要实施者,其工作质量和水平能够直接影响通信网络的安全,并且能够影响通信网络的防护效果。鉴于这种情况,工作人员应提升自身的专业素养,具备扎实的计算机技术理论基础,丰富的实践经验,透彻了解计算机,尤其是计算机管护人员的操作过程,与此同时了解各种各样的计算机技术,如此一来更好的开展通信网络安全防护工作。通过让工作人员学习计算机技术和通信网络安全知识,能够让工作人员更好的处理网络安全问题,从而更好的避免潜在的各种风险。

结束语

综上所述，工业网络在5G通信时代背景下存在安全挑战，导致工业网络信息数据的传输过程存在一定安全隐患，为解决该问题，应从5G通信工业网络入手，积极应用量子加密处理技术，完善工业网络安全体系。此外，完成量子加密部署5G工业网络后，对工业网络中各类信息数据形式（如语音传输、业务信息、数据传输）进行加密防护，构建5G加密通道，继而对工业网络形成全方位的安全保护。

参考文献

[1]宋安平,高新平,王静,等.基于量子安全加密技术的5G通信创新应用[J].江苏通信,2022,38(04):74-78.

[2]郝志强,刘冬,王冲华.工业领域网络流量安全分析关键技术研究[J].工业信息安全,2022(03):27-35.

[3]陈礼波,宋明泽.面向工业互联网的传输网络安全研究[J].网络安全技术与应用,2021(08):114-116.