煤矿5G通信系统的安全性研究

煤矿5G通信系统的安全性研究

孙鑫

  1中煤科工集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺人 113122

2煤矿安全技术国家重点实验室 ，辽宁 抚顺 113122

摘要：随着煤矿行业5G通信系统的广泛应用，网络安全成为关注的焦点。本文针对煤矿5G通信系统面临的安全威胁，提出了提高网络安全性的多项措施。部署专业的网络安全设备，如防火墙；制定终端设备安全管理规范，采用数据加密技术；建立完善的应急响应机制。通过上述措施的综合应用，可有效提高煤矿5G通信系统的网络安全防护能力。

关键词：煤矿5G通信；系统安全；数据加密

引言：随着煤矿行业智能化和信息化进程的不断加快，5G通信技术逐渐在煤矿生产中得到广泛应用。5G通信系统为煤矿生产提供了更高带宽、更低时延的无线通信服务，促进了煤矿生产效率的提升，但同时也带来了新的网络安全挑战。由于煤矿作业环境恶劣、设备分散，网络安全防护面临诸多困难。5G系统的开放性也增加了系统遭受攻击的风险。因此，加强对煤矿5G通信系统的网络安全防护尤为重要。

一、部署专业的网络安全设备

部署专业的网络安全设备是确保煤矿5G通信系统网络安全的关键基础。对于煤矿5G专网，应配置专业的安全设备形成防护体系，实施全方位的威胁监控和防护。首先，部署高性能防火墙设备，对网络边界流量进行严格控制，只允许必要的业务流量通过，有效隔离外部威胁。其次，部署入侵检测和防护系统，对通过防火墙的流量进行深度分析，及时发现并阻断各类网络攻击行为。还应部署WEB应用防护系统、反病毒防护系统等，综合构建多层防护架构。

例如，煤矿企业在部署5G通信系统时，采购了顶级防火墙和入侵防护系统，并配合部署了数据库审计系统等其他安全设备。这套完备的安全防护体系，不仅有效阻挡了大量外部攻击行为，而且通过日志审计功能发现了内部有人利用授权访问系统的漏洞窃取了关键数据，从而及时堵住了漏洞，避免了更大损失。此外，这套安全防护体系还实现了对网络流量的全面可视化监控，能够精确定位各类攻击行为的来源，为后续的溯源取证和修补漏洞奠定了坚实基础。定期的漏洞扫描和升级更新，确保安全设备的防护能力与时俱进，有力保障了煤矿5G通信网络的长期安全运行。

二、制定终端设备安全管理规范

终端设备作为5G通信系统的重要组成部分，其自身的安全性直接关系到整个通信系统的安全性。必须制定严格的终端设备安全管理规范，规范终端设备的使用和管理，确保终端设备的可信性。首先，应采用可信身份认证机制，确保只有经过授权的人员和设备能够访问网络资源。其次，应制定严格的访问控制策略，按照最小权限原则为用户和设备分配适当的权限，防止非授权访问。此外，还应定期对终端设备进行漏洞扫描和修补，消除系统中存在的安全隐患。煤矿企业还应加强对终端设备的物理安全管理，防止终端设备被盗窃或遭到物理破坏，从而导致数据泄露或系统故障。对于一些关键岗位，应采用可信加固的专用终端设备，杜绝安全隐患。只有从各方面全面加强终端安全，才能真正保障整个5G通信系统的网络安全。

例如，煤矿引入了统一的终端访问认证系统，所有终端设备和人员均需通过双因素认证后方可访问关键系统，并对每个用户的权限进行了严格控制，最大程度降低了被非授权访问的风险。同时，通过与安全服务商合作，定期对终端设备进行漏洞检测，及时修补已知漏洞，有效提高了终端设备的安全性。 

三、采用数据加密技术进行保护

数据是煤矿生产的核心资产，一旦遭到泄露或篡改，将造成严重后果。为此，必须采用数据加密技术对重要业务数据进行保护。应对煤矿5G通信系统中的关键数据，如视频监控数据、遥控指令数据等进行全程加密传输，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。同时，对煤矿的核心业务数据和重要文件进行加密存储，确保即使数据存储介质遭到盗窃，仍无法获取有效数据内容。数据加密技术可有效避免数据泄露，保障煤矿生产数据的保密性和完整性。定期对加密系统进行审计评估，及时修复发现的漏洞，确保加密体系的长期有效运行，为煤矿生产数据保驾护航。

例如，某煤矿5G通信系统中采用了国密加密算法，对所有视频监控数据实现了端到端的加密传输，即使攻击者截获了传输的数据包，也无法破解获取视频内容。同时，对煤矿地质数据、安全生产数据等关键数据进行了加密存储，确保即使服务器被入侵，重要数据也不会泄露。

四、建立应急响应机制 

尽管采取多种防护措施，但仍无法完全杜绝安全事件的发生。因此，煤矿企业必须建立完善的网络安全应急响应机制，一旦发生安全事件能够快速有效地进行处置，最大限度减少损失。首先，应制定应急预案，明确应急响应的组织机构、职责分工和处置流程。其次，应配备先进的安全事件监测和响应平台，实现对网络的全面可视化，及时发现并定位安全事件。此外，应建立安全事件溯源和取证机制，对事件进行分析溯源，总结经验教训，持续优化安全防护措施。同时，还应建立完善的应急演练制度，定期组织演练，增强应急处置的实战能力。

例如，某煤矿组建了专业的网络安全应急响应小组，配备了先进的安全事件监测和分析平台。该平台监测到系统存在异常行为并及时预警，应急小组立即介入调查，发现系统被植入了恶意程序，迅速采取隔离和修复措施，避免了系统被进一步控制和数据泄露。事后，通过取证分析发现了攻击源头，并对安全防护进行了加固，以防止类似事件再次发生。此外，应急响应小组还对处置过程进行了总结，修订完善了应急预案，并组织了实战演练，全面提升了应急处置能力。

结束语：

煤矿5G通信系统网络安全关乎煤矿生产的正常运行和安全生产。通过综合采取上述措施，部署专业安全设备、制定终端管理规范、实施数据加密保护、建立应急响应机制，可有效提升煤矿5G通信系统的整体网络安全防护能力，为煤矿生产提供可靠的网络通信保障，促进煤矿行业的安全高效发展。

参考文献：

[1]丁远.基于无主通信方式的煤矿监控系统传感器关键技术[J].煤矿安全,2023,54(06):207-211.

[2]吴文臻.煤矿5G融合通信系统架构设计[J].煤矿安全,2023,54(02):217-222.

[3]常琳,郑慧莹,李鸣.煤矿5G通信系统的安全性研究[J].煤矿安全,2021,52(08):137-141+146.

[4]韩利强.基于5G技术控制的煤矿救援机器人的设计[J].煤矿安全,2021,52(06):168-171.

[5]张金豪,陈敏.Wi-Fi 6技术在煤矿井下的应用[J].煤矿安全,2020,51(12):148-150+154.