6G數(shù)字孿生網(wǎng)絡安全技術白皮書1.0

目錄數(shù)字孿生概述 1數(shù)孿生絡的展 1數(shù)孿生網(wǎng)絡全的動作用 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主機威脅防護 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)絡安全框架 1設原則 1總框架 1物網(wǎng)絡層 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)絡安全關鍵技術 5數(shù)安全集技術 5網(wǎng)威脅字建模技術 6面安全可編協(xié)棧技術 6網(wǎng)攻防識圖構建術 7安策略證與化技術 7安態(tài)勢現(xiàn)技術 9網(wǎng)數(shù)字生安保障術 9數(shù)據(jù)安全 9模型安全 10指令安全 10總結與展望 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)絡的發(fā)展M.Grieves2023ITU20306G世界和虛擬世界的實時同步。助力網(wǎng)絡實現(xiàn)極簡化和智慧化運維。環(huán)”對網(wǎng)絡應用的控制、反饋和優(yōu)化。圖1數(shù)字孿生網(wǎng)絡“三層三域雙閉環(huán)”架構數(shù)字孿生對網(wǎng)絡安全的推動作用數(shù)往知來、虛實結合、由點及面的特征。數(shù)往知來的安全趨勢，從時間維度提升網(wǎng)絡安全分析的確定性。據(jù)分析和仿真推演等方式可以進行安全風險研判和趨勢預測。出網(wǎng)絡下一時刻的安全決策和安全規(guī)劃。虛實結合升網(wǎng)絡安全分析的確定性。充分更準確地實現(xiàn)對攻擊效果的預測和安全策略的驗證。由點及面由點及面是指基于數(shù)字孿生可以根據(jù)需求進行單點網(wǎng)絡風險觀測或者全面100%觀測多個攻擊對指定網(wǎng)元/網(wǎng)絡的疊加影響。也可構建復雜、大型推演場景，對DDoS攻擊、漏洞與病毒等在大型網(wǎng)絡環(huán)境下的破壞力、傳播力等進行推演6G安全6G網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)2G5G移動通信網(wǎng)絡安全不斷進化，支持更全面的數(shù)據(jù)安全和隱X.805手段，缺乏對網(wǎng)絡攻擊的主動防御能力。6G5G三大典型場景基礎上繼續(xù)深化和6G新場景、新架構、新技術也帶來新的安全挑戰(zhàn)：安全風險難識別。6G網(wǎng)絡將會引入人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等新技術，新技術引入提升網(wǎng)絡性能的同時也帶來了更多未知的安全風險。6G務化會使網(wǎng)絡功能逐漸解耦，網(wǎng)絡攻擊路徑也會呈指數(shù)級增加，6G6G網(wǎng)絡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)絡將實現(xiàn)真正的萬物互聯(lián)，支持如衛(wèi)星網(wǎng)絡、行業(yè)XR通感一體、智慧內生等新業(yè)務不斷涌現(xiàn)。不同的網(wǎng)絡、業(yè)務對安全的需求不同，6G網(wǎng)絡需要具備自主適應、智能協(xié)同及可擴展的安全能力，保證安全架構的健壯性和靈活性。安全效果難評估。6G網(wǎng)絡架構部署將繼續(xù)向異構組網(wǎng)和分布式網(wǎng)絡方向演網(wǎng)絡需要對安全效果做明6G安全的自免疫。6G1.26G6G6G6G6G6G網(wǎng)絡安全典型場景。6G安全典型場景安全推演評估6G支持多種異構網(wǎng)絡及豐富的業(yè)務應用，安全事件的影響將更為復雜，需6G圖2基于數(shù)字孿生的網(wǎng)絡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)絡支持豐富的業(yè)務場景和客戶需（如安全能力組合或安全意圖解析結果圖3基于數(shù)字孿生的差異化安全能力交付示意圖主機威脅防護6GIOC識別，可以快速模擬主機的運行時上下文，對用戶行為、文件操作、進生安全防護及檢測能力下沉到操作系統(tǒng)內核中。斷攔截及告警。圖4基于數(shù)字孿生的主機威脅防護示意圖異常流量訪問控制6GVMVMVM上報的異常流量及相關日志，形成安全策略。VM步調整安全策略。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)絡的穩(wěn)APT攻擊的前期跡象，比如檢測到長時間的低頻率掃描活動可能預示著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)絡安全框架設計原則總體框架及網(wǎng)絡安全應用層，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)絡安全框架物理網(wǎng)絡層南北向接口放和指令下發(fā)等接口功能。網(wǎng)絡安全數(shù)字孿生層絡安全應用。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練數(shù)據(jù)，如漏洞分布或入侵行為等。術對數(shù)據(jù)進行高效存儲。數(shù)據(jù)服務：批量服務、統(tǒng)一接口等。孿生安全模型孿生安全模型負責（網(wǎng)絡安全）數(shù)字孿生體和安全能力模型的映射與建模。（網(wǎng)絡安全數(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)絡安全應用的能力也可以越來越強。安全編排網(wǎng)絡安全應用層數(shù)字孿生網(wǎng)絡安全關鍵技術數(shù)據(jù)安全采集技術資產(chǎn)安全（如登錄、進程行為、文件行為等）、主機日志信息(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)絡攻擊惡意代碼樣本信息等；3）來自網(wǎng)絡外部的數(shù)據(jù)包括：威脅情標簽技術等。探針技術：基于網(wǎng)絡側鏡像分光和主機層基于內核沙箱的探針技術，無DPI采集技術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)絡做更精確的模擬?；瘮?shù)據(jù)做結構化處理和ETL入庫等操作，包含對數(shù)據(jù)的關聯(lián)回填、數(shù)孿生可以摒棄網(wǎng)絡雜包和錯包，實現(xiàn)網(wǎng)絡安全數(shù)字孿生的輕量化。標簽技術：將探針收集到的網(wǎng)絡實時數(shù)據(jù)按照協(xié)議層和功能加以標記、TCP請求、TLS請求、HTTPGetDDoS體現(xiàn)數(shù)字孿生的價值。任憑據(jù)發(fā)生變化時，利用實時數(shù)據(jù)可以快速感知并處置。網(wǎng)絡威脅數(shù)字化建模技術6G網(wǎng)絡的安全問題，并基于模型的編排、關聯(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展的框架，其核心目標是建立一個支持任意類型元數(shù)據(jù)的結構體系，并允許根據(jù)需要擴展新的元數(shù)據(jù)類型。MOFISO用，確保了模型的科學性與適用性。6G6G面向安全的可編程協(xié)議棧技術構建多種網(wǎng)絡安全場景，模擬多種攻擊和異常流程。偽造會話等。網(wǎng)絡攻防知識圖譜構建技術6G的低延遲和高實時特性對安全威脅的快速分析、預測和響應提出了更高安全策略驗證與優(yōu)化技術下，通過不斷迭代測試和反饋循環(huán)，逐步提升安全防護的全面性和有效性。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)絡流量進行詳細捕獲和分析，以評估（如深度神DNN（KubernetesDocker）對不（ZeekNetFlow）（Snort等工具，可實時持續(xù)監(jiān)控策略的運行效果，確保其能夠有效應對各類威脅。ELKSplunk）進行策略和配置（CortexXSOARIBM使優(yōu)化策略能夠自適應網(wǎng)絡威脅或啟動預定的故障恢復程序，確保網(wǎng)絡的連續(xù)性和安全性。安全態(tài)勢呈現(xiàn)技術網(wǎng)絡安全風險，也可提高安全分析效率，幫助安全專家快速決策。可以在時間軸上查看并控制場景的進度，觀測特定時間點的安全態(tài)勢演變過程。網(wǎng)絡數(shù)字孿生安全保障技術網(wǎng)絡數(shù)字孿生基于孿生模型實現(xiàn)網(wǎng)絡的仿真和控制，具有數(shù)字化、實時化、數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全需求的保障增加了復雜度。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)絡安全分域級別對指令的進指令執(zhí)行?？偨Y與展望6G6G6G網(wǎng)絡安全確定性。6G6G6G網(wǎng)絡安全，還存在如下值得探索的關鍵技術問題：6G網(wǎng)絡架構的一體化6G網(wǎng)絡架構新增組件如孿生體、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)絡架構升級為關鍵信息基礎設施的自主建設以及自主化安全技術的引6G6GITU推進《數(shù)字孿生網(wǎng)絡安全指南》《數(shù)字孿6G6G6G產(chǎn)業(yè)化及商用發(fā)展奠定安全保障基礎?？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DDoSDistributedDenialofService分布式拒絕服務DNNDeepNeuralNetworks深度神經(jīng)網(wǎng)絡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IOCIndicatorsofCompromise入侵指標ISOInternationalOrganizationforStandardization國際標準化組織MANOManagementandOrchestration管理與編排MOFMeta-ObjectFacility元對象機制SDNSoftware-DefinedNetworking軟件定義網(wǎng)絡SVMSupportVectorMachines支持向量機英文縮寫英文全稱中文解釋TCPTransmissionControlProtocol傳輸控制協(xié)議TLSTransportLayerSecurity