◆覃德澤 李立信 李立禮
(1.賀州學院教師發(fā)展中心 廣西 542899;2.賀州學院教務處 廣西 542899;3.賀州學院科研處 廣西542899)
2019年6月6日,國家工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、中國廣電發(fā)放5G商用牌照,標志著我國正式進入5G商用元年[1]。當前,我國正在加速部署5G的商業(yè)應用進程,一些高校捷足先登,成為高校中5G體驗的排頭兵,如西安交通大學以中國西部科技創(chuàng)新港為平臺,建成了中國高校首個“智慧學鎮(zhèn)5G校園”,實現(xiàn)了智慧教育、智慧安防、智慧物業(yè)等十大功能[2],深圳首個5G智慧校園落戶深圳職業(yè)技術學院,在全國高校中率先實現(xiàn)中國移動、中國聯(lián)通和中國電信三大運營商5G信號同時落地覆蓋,并成功實現(xiàn)教學應用[3]。5G技術以其大帶寬、超高可靠、超低時延、大規(guī)?!拔锫?lián)”等特性,必將在智慧校園建設中得到越來越廣泛地應用,5G與大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能(AI)等新興技術將成為未來智慧校園建設的重要技術支撐。同時,5G相比4G雖然各方面性能實現(xiàn)質的提升,但遇到的安全問題也更多[4],因此,5G的安全問題成為人們關注的熱點,不斷提出各種技術解決方案,如方琰崴的“5G核心網安全解決方案”[5],雷菁等人的“5G通信背景下物理層安全技術研究”[6],張鑒等人的“5G網絡NFVI安全防護架構”[7],周巍的“5G網絡切片安全技術研究”[8]等。目前,5G正處在應用初期,其安全問題更應引起足夠重視,以防患于未然。本文結合高校的特點,分析5G校園網的信息安全風險,提出相應的防范策略。
5G的峰值速率比4G提高了30倍,用戶體驗的數(shù)據(jù)率提高了10倍,連接密度提高了10倍,5G網絡每平方公里支持100萬個“物體”互連。高校是集教學、科研于一體的特殊場所,師生人數(shù)眾多,校園網應用頻繁。隨著5G技術融入校園網,校園網的架構和功能會發(fā)生很大變化;隨著5G商用成本的逐漸下降,更多的有線、無線(Wi-Fi)網絡會被5G移動網絡替代,使校園網的架構5G化,特性5G化,開創(chuàng)校園網高速率、低時延及大連接的全新時代。隨著校園網的5G化,校園網更加開放,增加了被黑客滲透和攻擊、病毒入侵的風險;隨著連入校園網各種智能終端設備的不斷增多,黑客利用終端進行入侵和竊取校園數(shù)據(jù)信息的機會也隨之增多。5G的超高速率和超低延時使遠程互動教學和VR/AR教學、遠程聽評課和教學效果AI評測成為現(xiàn)實,同時也給相應的內容監(jiān)管帶來新的挑戰(zhàn)和困難[9-10]。
5G時代,隨著高校智慧校園網建設和應用的加快,各類無線化、智能化的設備相互連接,構成龐大的校園物聯(lián)網系統(tǒng)。智能化、便攜化的手機、手提電腦、iPad等可方便靈活地連入校園網,成為日常工作和學習的常態(tài)化工具。教室、實驗室、辦公室、圖書館、保衛(wèi)處、后勤服務中心等場所的各類硬件終端相互連接,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的聯(lián)通與共享,實現(xiàn)教學、科研、管理與服務的智能化;5G支持下的校園智能快遞小車、自助點餐送餐小車、無人駕駛校車、校園巡邏無人機等也會應運而生。
5G背景下的校園網應用離不開高性能服務器的運行與支持,高密度量的用戶安全認證和超大量的智能終端數(shù)據(jù)分析、處理使服務器時刻處于“繁忙”狀態(tài),如果服務器防護能力不足夠強大,也會遭受DoS/DDoS、蠕蟲、病毒等入侵和攻擊。5G校園設置的大量智能傳感器時刻都在高速接收與發(fā)射大量數(shù)據(jù),不法分子會利用傳感器自身防御的不足進行入侵和攻擊,竊取私密信息。數(shù)量龐大的智能手機在頻繁的Internet連接訪問中也會發(fā)生感染病毒并傳入校園的風險。5G時代,隨著高校師生人數(shù)、崗位、學習場所的變動以及應用需求的變化,聯(lián)網終端隨時隨地發(fā)生變化,復雜的、動態(tài)的網絡架構變化容易發(fā)生網絡安全漏洞、開放接口濫用、病毒蠕蟲攻擊等風險[11]。5G校園的各種智能設備與電腦一樣均會成為病毒感染的對象,并且一旦發(fā)生病毒感染事件,病毒傳播的速度和面將比以前更快更廣。
高校學生發(fā)生網絡詐騙現(xiàn)象屢見不鮮。5G校園網由于更加開放,不法分子會借此利用偽基站向師生發(fā)送各種詐騙信息、虛假廣告、推銷等短信息,如網貸、網購、代理招生、推薦就業(yè)、介紹出國留學、網絡兼職、論文代寫代發(fā)、積分兌換、中獎通知等,或發(fā)送含有木馬或釣魚網站的鏈接、“二維碼”釣魚欺詐等。
高校存在著不同層級和業(yè)務屬性的管理、科研和教學機構,為了管理、業(yè)務開展和保密工作等多方面的需要,5G校園網絡可以劃分成多個虛擬網絡,如行政辦公網絡、教學網絡、科研網絡、財務網絡、后勤服務網絡、安全監(jiān)控視頻網絡等。每個虛擬網絡面向不同的應用場景需求,各個虛擬網絡間是邏輯獨立的,互不影響。使用5G網絡切片技術可以實現(xiàn)虛擬網絡的劃分[12],但是,這些網絡切片極易受到旁路攻擊,這種攻擊通過分析加密算法來推理出密鑰,進而依次攻擊各個網絡切片[13],這樣,本來相互“隔離”的虛擬網絡也就不安全了。另外,虛擬網絡自身也存在一定的缺陷,如在判斷通信雙方身份方面缺乏可靠的審核機制,使惡意攻擊者可以通過冒充合法用戶的方式破壞或竊取通信數(shù)據(jù)[14]。
高校師生有很多屬于個人的隱私信息和重要數(shù)據(jù)需要保護,人事、科研、財務、檔案等部門對網絡安全和數(shù)據(jù)安全也有特殊的要求。支持萬物互聯(lián)的5G校園網,由于個人智能手機、個人健康監(jiān)測器、家用監(jiān)控攝像頭等私有智能終端的接入,以及位于各部門各場所的各種智能傳感器的接入,個人隱私信息如與手機綁定的身份信息、銀行卡信息、消費信息、住址等信息,各部門的一些機密信息、重要數(shù)據(jù)等,在開放的5G校園網中傳輸、分析、處理與儲存時有被“偵聽”的風險,如不法分子通過監(jiān)聽用戶通信獲取的短信驗證碼等,登錄用戶手機中的相應賬號,冒充用戶進行消費或盜走錢財?shù)萚15]。教師、學生、部門因工作需要建立的各種QQ、“微信群”等的交流信息,而帶來泄露風險。5G高校校園網每時每刻都在傳輸、分析、處理、存儲師生活動的各種數(shù)據(jù)信息,由于管理、教學、科研等工作的需要,有時需要利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術跟蹤、搜集、分析有關數(shù)據(jù),有可能觸及師生的隱私。
5G技術是新興技術,在智慧校園網的建設過程中,5G與4G、wifi及“有線網”會存在一段融合過渡時期,需要建立統(tǒng)一的認證框架來確保各種場景下的終端接入網絡的安全性,保護用戶隱私及私密性通信,例如,采取用戶終端和5G通信系統(tǒng)網絡雙向認證、改進傳統(tǒng)認證算法等措施[16]。
利用5G邊緣計算技術,設置相應邊緣計算服務器,分別分析處理不同數(shù)據(jù)保密等級的源數(shù)據(jù),確保需要保護的重要、敏感數(shù)據(jù)只在用戶端、數(shù)據(jù)采集端與邊緣設備間通信及處理,防止涉密數(shù)據(jù)的外傳與泄露[17]。為了防止來自校內、外的惡意訪問與攻擊,可綜合使用防火墻、路由器及軟件識別技術,實施流量管控、IP地址過濾、身份和訪問管理機制等措施阻止惡意請求。為了適應5G校園環(huán)境下無人駕駛校車、校醫(yī)院遠程醫(yī)療、教室遠程教學等對低延時、高可靠性的要求,必須構建安全的基礎網絡架構,改進傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)算法,解決傳統(tǒng)算法造成的高延時性問題[14]。
師生個人、部門的隱私信息和重要數(shù)據(jù)還需要用戶自身加強防護。第一,加強校園網應用系統(tǒng)的登錄賬號和密碼管理。重要的校園網應用系統(tǒng)如教學和教務管理系統(tǒng)、科研平臺、人事檔案管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、后勤管理(食堂、水電)系統(tǒng)等,必須嚴格身份認證、密碼設置與管理,防止非法訪問;第二,規(guī)避手機、個人電腦等用戶設備的聯(lián)網風險。5G校園網時代,師生手機通常處于聯(lián)網應用狀態(tài),特別要注意預防手機中個人隱私、重要信息的泄露,建議不把身份證、工作證、學生證、學歷證書、學位證書、銀行卡、一卡通等重要卡、證拍照存入手機圖庫中,也不要把各種密碼等重要信息寫入手機備忘錄中,利用QQ、“微信”等交流、聊天避免涉及個人隱私和保密信息;手機、個人電腦等上網時及時清除上網痕跡。提高識別釣魚網站的能力,不要打開來歷不明的網頁和電子郵件的鏈接或附件,不下載不明來路的軟件、音視頻等資料,不注冊不明網站等,防止病毒傳入和私密信息的泄露。
第一,加強“用戶端”聯(lián)網設備的安全管理。5G校園網時代萬物互連,手機、個人電腦、家庭和部門安防攝像頭、家用電器等相互連接,對于這些用戶端設備,一是加強物理防護,防止不法分子直接操作設備竊取信息或通過終端設備入侵網絡;二是加強物理主機的防病毒、防入侵功能,例如,及時對操作系統(tǒng)更新補丁,定期查殺病毒與升級病毒庫等。第二,增強網絡信息安全法律和法規(guī)意識。運用5G技術、大數(shù)據(jù)技術等收集、存儲、分析、傳輸和處理數(shù)據(jù)時,必須遵守網絡信息安全的法律法規(guī)。第三,科學安全存儲數(shù)據(jù)。5G網絡是高帶寬網絡,隨時隨地可以把數(shù)據(jù)上傳“云端”存儲,可以借助云存儲的安全防護能力對重要、敏感數(shù)據(jù)進行保護。第四,善于利用訪客模式保護隱私。例如,開啟手機的訪客模式,對具有隱私性的圖片、音頻、視頻和文檔等數(shù)據(jù)資料進行加密,防止借用手機時別人看到自己的隱私和秘密。
5G校園網的安全問題既有技術層面的又有用戶使用、管理方面的,技術中存在的問題隨著5G的不斷發(fā)展與進步而不斷得到解決;用戶方面的問題主要是增強5G背景下高校信息安全風險意識,科學、規(guī)范使用校園網,加強隱私信息、重要數(shù)據(jù)的保護;管理方面的問題主要是培養(yǎng)科學管理與應用5G校園網的素質,遵守網絡信息安全的法律法規(guī),用科學的方法保護私密信息與數(shù)據(jù)通信的安全。