6G數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)白皮書1.0

目錄數(shù)字孿生概述 1數(shù)孿生絡(luò)的展 1數(shù)孿生網(wǎng)絡(luò)全的動作用 2數(shù)字孿生賦能6G安全 46G網(wǎng)安全戰(zhàn) 4基數(shù)字生的6G安典型景 6安全推演評估 6差異化安全能力交付 7主機(jī)威脅防護(hù) 8異常流量訪問控制 9安全態(tài)勢感知 10數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)安全框架 1設(shè)原則 1總框架 1物網(wǎng)絡(luò)層 2南向接口 2網(wǎng)安全字孿層 2安全數(shù)據(jù)處理 2孿生安全模型 3安全編排 3網(wǎng)安全用層 4數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù) 5數(shù)安全集技術(shù) 5網(wǎng)威脅字建模技術(shù) 6面安全可編協(xié)棧技術(shù) 6網(wǎng)攻防識圖構(gòu)建術(shù) 7安策略證與化技術(shù) 7安態(tài)勢現(xiàn)技術(shù) 9網(wǎng)數(shù)字生安保障術(shù) 9數(shù)據(jù)安全 9模型安全 10指令安全 10總結(jié)與展望 11縮略語 12參編單位及人員 13數(shù)字孿生概述數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展M.Grieves2023ITU20306G世界和虛擬世界的實(shí)時(shí)同步。助力網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)極簡化和智慧化運(yùn)維。環(huán)”對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的控制、反饋和優(yōu)化。圖1數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)“三層三域雙閉環(huán)”架構(gòu)數(shù)字孿生對網(wǎng)絡(luò)安全的推動作用數(shù)往知來、虛實(shí)結(jié)合、由點(diǎn)及面的特征。數(shù)往知來的安全趨勢，從時(shí)間維度提升網(wǎng)絡(luò)安全分析的確定性。據(jù)分析和仿真推演等方式可以進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)研判和趨勢預(yù)測。出網(wǎng)絡(luò)下一時(shí)刻的安全決策和安全規(guī)劃。虛實(shí)結(jié)合升網(wǎng)絡(luò)安全分析的確定性。充分更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對攻擊效果的預(yù)測和安全策略的驗(yàn)證。由點(diǎn)及面由點(diǎn)及面是指基于數(shù)字孿生可以根據(jù)需求進(jìn)行單點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)觀測或者全面100%觀測多個(gè)攻擊對指定網(wǎng)元/網(wǎng)絡(luò)的疊加影響。也可構(gòu)建復(fù)雜、大型推演場景，對DDoS攻擊、漏洞與病毒等在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的破壞力、傳播力等進(jìn)行推演6G安全6G網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)2G5G移動通信網(wǎng)絡(luò)安全不斷進(jìn)化，支持更全面的數(shù)據(jù)安全和隱X.805手段，缺乏對網(wǎng)絡(luò)攻擊的主動防御能力。6G5G三大典型場景基礎(chǔ)上繼續(xù)深化和6G新場景、新架構(gòu)、新技術(shù)也帶來新的安全挑戰(zhàn)：安全風(fēng)險(xiǎn)難識別。6G網(wǎng)絡(luò)將會引入人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，新技術(shù)引入提升網(wǎng)絡(luò)性能的同時(shí)也帶來了更多未知的安全風(fēng)險(xiǎn)。6G務(wù)化會使網(wǎng)絡(luò)功能逐漸解耦，網(wǎng)絡(luò)攻擊路徑也會呈指數(shù)級增加，6G6G網(wǎng)絡(luò)潛在的泛在攻擊與不確定性安全隱患。安全需求難統(tǒng)一。6G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)真正的萬物互聯(lián)，支持如衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、行業(yè)XR通感一體、智慧內(nèi)生等新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)。不同的網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)對安全的需求不同，6G網(wǎng)絡(luò)需要具備自主適應(yīng)、智能協(xié)同及可擴(kuò)展的安全能力，保證安全架構(gòu)的健壯性和靈活性。安全效果難評估。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部署將繼續(xù)向異構(gòu)組網(wǎng)和分布式網(wǎng)絡(luò)方向演網(wǎng)絡(luò)需要對安全效果做明6G安全的自免疫。6G1.26G6G6G6G6G6G網(wǎng)絡(luò)安全典型場景。6G安全典型場景安全推演評估6G支持多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用，安全事件的影響將更為復(fù)雜，需6G圖2基于數(shù)字孿生的網(wǎng)絡(luò)安全推演評估示意圖差異化安全能力交付6G與垂直行業(yè)深度融合，將通過差異化網(wǎng)絡(luò)支持豐富的業(yè)務(wù)場景和客戶需（如安全能力組合或安全意圖解析結(jié)果圖3基于數(shù)字孿生的差異化安全能力交付示意圖主機(jī)威脅防護(hù)6GIOC識別，可以快速模擬主機(jī)的運(yùn)行時(shí)上下文，對用戶行為、文件操作、進(jìn)生安全防護(hù)及檢測能力下沉到操作系統(tǒng)內(nèi)核中。斷攔截及告警。圖4基于數(shù)字孿生的主機(jī)威脅防護(hù)示意圖異常流量訪問控制6GVMVMVM上報(bào)的異常流量及相關(guān)日志，形成安全策略。VM步調(diào)整安全策略。圖5基于數(shù)字孿生的異常流量訪問控制示意圖安全態(tài)勢感知6G6G網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)APT攻擊的前期跡象，比如檢測到長時(shí)間的低頻率掃描活動可能預(yù)示著APTAPT圖6基于數(shù)字孿生的動態(tài)安全態(tài)勢感知數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)安全框架設(shè)計(jì)原則總體框架及網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用層，框架圖及模塊功能基本描述如下所述。圖7數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)安全框架物理網(wǎng)絡(luò)層南北向接口放和指令下發(fā)等接口功能。網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)字孿生層絡(luò)安全應(yīng)用。該層包括安全數(shù)據(jù)處理、孿生安全模型、安全編排等模塊。安全數(shù)據(jù)處理括：DTN6G訪問和傳輸其數(shù)字孿生體和各種安全模型。安全場景，提供多樣性更好的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，如漏洞分布或入侵行為等。術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效存儲。數(shù)據(jù)服務(wù)：批量服務(wù)、統(tǒng)一接口等。孿生安全模型孿生安全模型負(fù)責(zé)（網(wǎng)絡(luò)安全）數(shù)字孿生體和安全能力模型的映射與建模。（網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)字孿生體力的操作、接口數(shù)據(jù)包捕獲和修改等。安全能力模型基于數(shù)字孿生提供網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用的能力也可以越來越強(qiáng)。安全編排網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用層數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)安全采集技術(shù)資產(chǎn)安全（如登錄、進(jìn)程行為、文件行為等）、主機(jī)日志信息(如攻擊監(jiān)控日志、惡意代碼監(jiān)控日志、威脅情報(bào)監(jiān)控日志等）等；2）流量安全信息，如流量基本信息、攻擊流量信息、網(wǎng)絡(luò)攻擊惡意代碼樣本信息等；3）來自網(wǎng)絡(luò)外部的數(shù)據(jù)包括：威脅情標(biāo)簽技術(shù)等。探針技術(shù)：基于網(wǎng)絡(luò)側(cè)鏡像分光和主機(jī)層基于內(nèi)核沙箱的探針技術(shù)，無DPI采集技術(shù)MANO、SDN-CVswitch等接口支持的數(shù)據(jù)采集，可以使數(shù)據(jù)孿生對移動通訊網(wǎng)絡(luò)做更精確的模擬?；瘮?shù)據(jù)做結(jié)構(gòu)化處理和ETL入庫等操作，包含對數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)回填、數(shù)孿生可以摒棄網(wǎng)絡(luò)雜包和錯(cuò)包，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)字孿生的輕量化。標(biāo)簽技術(shù)：將探針收集到的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按照協(xié)議層和功能加以標(biāo)記、TCP請求、TLS請求、HTTPGetDDoS體現(xiàn)數(shù)字孿生的價(jià)值。任憑據(jù)發(fā)生變化時(shí)，利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以快速感知并處置。網(wǎng)絡(luò)威脅數(shù)字化建模技術(shù)6G網(wǎng)絡(luò)的安全問題，并基于模型的編排、關(guān)聯(lián)、分析來解決安全問題?，F(xiàn)其表征。MOF建模方法提供了一套靈活且可擴(kuò)展的框架，其核心目標(biāo)是建立一個(gè)支持任意類型元數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體系，并允許根據(jù)需要擴(kuò)展新的元數(shù)據(jù)類型。MOFISO用，確保了模型的科學(xué)性與適用性。6G6G面向安全的可編程協(xié)議棧技術(shù)構(gòu)建多種網(wǎng)絡(luò)安全場景，模擬多種攻擊和異常流程。偽造會話等。網(wǎng)絡(luò)攻防知識圖譜構(gòu)建技術(shù)6G的低延遲和高實(shí)時(shí)特性對安全威脅的快速分析、預(yù)測和響應(yīng)提出了更高安全策略驗(yàn)證與優(yōu)化技術(shù)下，通過不斷迭代測試和反饋循環(huán)，逐步提升安全防護(hù)的全面性和有效性。6G接著，通過集成自動化滲透測試工具（Metasploit、ZAP等）或自定DDoS（Wireshark、TShark）對每次攻擊的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行詳細(xì)捕獲和分析，以評估（如深度神DNN（KubernetesDocker）對不（ZeekNetFlow）（Snort等工具，可實(shí)時(shí)持續(xù)監(jiān)控策略的運(yùn)行效果，確保其能夠有效應(yīng)對各類威脅。ELKSplunk）進(jìn)行策略和配置（CortexXSOARIBM使優(yōu)化策略能夠自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)威脅或啟動預(yù)定的故障恢復(fù)程序，確保網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性和安全性。安全態(tài)勢呈現(xiàn)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，也可提高安全分析效率，幫助安全專家快速決策?？梢栽跁r(shí)間軸上查看并控制場景的進(jìn)度，觀測特定時(shí)間點(diǎn)的安全態(tài)勢演變過程。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生安全保障技術(shù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生基于孿生模型實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的仿真和控制，具有數(shù)字化、實(shí)時(shí)化、數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全需求的保障增加了復(fù)雜度。模型安全指令安全指令隱私泄露、指令沖突等。保障指令安全可以采取多種措施，如根據(jù)物理網(wǎng)絡(luò)安全分域級別對指令的進(jìn)指令執(zhí)行。總結(jié)與展望6G6G6G網(wǎng)絡(luò)安全確定性。6G6G6G網(wǎng)絡(luò)安全，還存在如下值得探索的關(guān)鍵技術(shù)問題：6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一體化6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)新增組件如孿生體、安全面等協(xié)同交互；行量化評估；并保障異廠商接口和數(shù)據(jù)的兼容性。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級為關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的自主建設(shè)以及自主化安全技術(shù)的引6G6GITU推進(jìn)《數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)安全指南》《數(shù)字孿6G6G6G產(chǎn)業(yè)化及商用發(fā)展奠定安全保障基礎(chǔ)?？s略語英文縮寫英文全稱中文解釋5G5thGenerationMobileCommunicationTechnology第五代移動通信6G6thGenerationMobileCommunicationTechnology第六代移動通信AIArtificialIntelligence人工智能APTAdvancedPersistentThreat高級持續(xù)性威脅DTNDigitalTwinNetwork數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)DDoSDistributedDenialofService分布式拒絕服務(wù)DNNDeepNeuralNetworks深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)DPIDeeppacketinspection深度數(shù)據(jù)包檢測ELKElasticsearchLogstashKibana彈性堆棧ETLExtract-Transform-Load數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和加載HTTPHyperTextTransferProtocol超文本傳輸協(xié)議ITUInternationalTelecommunicationUnion國際電信聯(lián)盟IOAIndicatorsofAttack攻擊指標(biāo)IOCIndicatorsofCompromise入侵指標(biāo)ISOInternationalOrganizationforStandardization國際標(biāo)準(zhǔn)化組織MANOManagementandOrchestration管理與編排MOFMeta-ObjectFacility元對象機(jī)制SDNSoftware-DefinedNetworking軟件定義網(wǎng)絡(luò)SVMSupportVectorMachines支持向量機(jī)英文縮寫英文全稱中文解釋TCPTransmissionControlProtocol傳輸控制協(xié)議TLSTransportLayerSecurity