5G將面臨更加突出的安全問題高速率低時延將成為一把雙刃劍

自20世紀(jì)80年代以來，移動通信領(lǐng)域每十年就會出現(xiàn)新一代革命性技術(shù)，持續(xù)推動整個ICT行業(yè)不斷創(chuàng)新發(fā)展，為全球經(jīng)濟(jì)注入源源不斷的強(qiáng)勁動力。具體到我國移動通信領(lǐng)域，其創(chuàng)新變革的速度更加快速敏捷：中國在2008年啟動3G建設(shè)，7年之后啟動4G建設(shè)，4G商用5年之后將啟動5G建設(shè)，可以說技術(shù)更新速度大于世界平均水平。從3G跟隨、4G并跑，再到5G領(lǐng)跑，中國的信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。?

數(shù)據(jù)流量爆發(fā)增長帶來新的“困惑”

早期的互聯(lián)網(wǎng)從PC端逐漸向移動端轉(zhuǎn)化，進(jìn)而催生出消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)的繁榮。這一時期的互聯(lián)網(wǎng)更多的是通過衣食住行來連接用戶個體，人口紅利進(jìn)一步推動了消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模逐步見頂，消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)開始向產(chǎn)業(yè)型互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型，工業(yè)、制造業(yè)開始加快提升智能化、數(shù)字化水平?？梢灶A(yù)見，隨著5G通信技術(shù)的普及應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)尤其是制造業(yè)的融合將更加緊密。

根據(jù)技術(shù)的演進(jìn)規(guī)律可知，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及是從簡單到復(fù)雜的不斷迭代升級。相比于其他行業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)首先是滿足了第三產(chǎn)業(yè)的需求，進(jìn)而開始大規(guī)模進(jìn)入第二產(chǎn)業(yè)和第一產(chǎn)業(yè)。這一特點(diǎn)是與其他技術(shù)變革相比最大的不同之處。

在這一變化過程中，信息通信技術(shù)也發(fā)生了根本性的變革。在3G時代，手機(jī)上網(wǎng)和通話是在不同的鏈路上進(jìn)行，使用互聯(lián)網(wǎng)要通過3G網(wǎng)關(guān)來連接，打電話則是通過交換中心來接入電話網(wǎng)絡(luò)。在4G時代，網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了全I(xiàn)P化，用戶通過4G核心網(wǎng)既能打電話又能上網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也帶來了數(shù)據(jù)流量的爆發(fā)式增長，目前流量業(yè)務(wù)已經(jīng)成為用戶互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)的主要載體。

據(jù)5G?Americas的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計2018年全球移動數(shù)據(jù)流量將達(dá)到20000PB/月，到2020年將達(dá)到40000PB/月。在我國，數(shù)據(jù)流量也出現(xiàn)了類似的特點(diǎn)。根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2012年我國月戶均移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量僅為107MB，2017年底則達(dá)到了1776MB，在短短6年時間里增長超過10倍。流量消費(fèi)已經(jīng)成為主流。但流量的快速增長并沒有為電信運(yùn)營商帶來收入的快速提升。2015-2018年是我國3G、4G業(yè)務(wù)快速發(fā)展期，但是電信運(yùn)營商的收入增速卻呈下跌趨勢，甚至出現(xiàn)了負(fù)增長。

收入增速下降原因眾多，一方面是因?yàn)槿丝诩t利殆盡，用戶增速放緩，增量上漲空間已呈疲態(tài)。另一方面國內(nèi)取消漫游費(fèi)、提速降費(fèi)等政策措施給行業(yè)增長和競爭帶來了較大壓力。從全球來看，這種收入增速放緩的趨勢也較為普遍，據(jù)GSMA預(yù)測，2020-2025年間，全球的移動通信收入增速僅為1%左右。在5G收益到來之前，行業(yè)的整體收入仍將趨于保守。

5G為行業(yè)融合發(fā)展帶來新的機(jī)會

5G的到來能否扭轉(zhuǎn)運(yùn)營商“增量不增收”的局面？目前看來，5G將給產(chǎn)業(yè)界帶來更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和業(yè)務(wù)發(fā)展空間。?

5G技術(shù)創(chuàng)新

在技術(shù)創(chuàng)新方面，網(wǎng)絡(luò)切片和移動邊緣計算成為5G突出的新技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)切片方面，5G網(wǎng)絡(luò)平臺可針對虛擬運(yùn)營商、業(yè)務(wù)、用戶甚至某一種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的特定需求配置網(wǎng)絡(luò)資源和功能，定制剪裁和編排管理相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能組件，形成各類“網(wǎng)絡(luò)切片”，滿足包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)應(yīng)用對5G網(wǎng)絡(luò)的連接需求。在移動邊緣計算方面，5G引入移動邊緣計算技術(shù)，通過與內(nèi)容提供商和應(yīng)用開發(fā)商的深度合作，在靠近移動用戶側(cè)就近提供內(nèi)容分發(fā)服務(wù)，使應(yīng)用、服務(wù)和內(nèi)容部署在高度分布的環(huán)境中，更好地支持低時延和高帶寬的業(yè)務(wù)需求。

通過這些新技術(shù)的引入，5G將促進(jìn)用戶交互方式再次升級，為用戶提供3D超高清視頻、VR/AR（虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、浸入式游戲等更加極致的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。5G與家居、醫(yī)療、汽車、教育、旅游等行業(yè)融合滲透，將深刻改變生活方式，帶來遠(yuǎn)程醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、云桌面等新應(yīng)用，為人們在居住、工作、休閑、交通等方面提供便利。5G還將提升社會治理能力和效率，給城市管理、照明、抄表、停車、公共安全與應(yīng)急處置等行業(yè)帶來新型智慧應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)社會治理現(xiàn)代化?？傮w上看，5G的廣泛應(yīng)用將深刻改變?nèi)祟愋畔⑸鐣纳a(chǎn)和生活方式，引發(fā)信息革命風(fēng)暴。?

5G應(yīng)用特點(diǎn)

在眾多應(yīng)用中，區(qū)別于之前的移動通信技術(shù)，5G應(yīng)用將呈現(xiàn)出以下三個重要特點(diǎn)。

一是行業(yè)融合成為主流。5G技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)突破傳統(tǒng)通信技術(shù)人與人之間點(diǎn)對點(diǎn)的通信模式。要發(fā)揮5G的潛力就需要加大力度推動5G與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的深度融合，推進(jìn)5G技術(shù)向經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域的擴(kuò)散滲透，盡快孕育出新型產(chǎn)品和服務(wù)。

在文體娛樂方面，VR/AR+5G+Cloud有望成為新的發(fā)展范式，通過5G技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，可有效提升畫質(zhì)分辨率，加快渲染和交互的處理速度，降低用戶使用VR/AR眼鏡的眩暈感，充分發(fā)揮浸入式體驗(yàn)。在智慧城市方面，5G技術(shù)與自動駕駛和智慧交通相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車與人、車與車、車與基礎(chǔ)設(shè)施的連接，形成“人—車—路—云”協(xié)同的智慧交通場景，最大限度挖掘網(wǎng)聯(lián)汽車的潛力。同時，5G的低延時也可以進(jìn)一步加強(qiáng)音視頻、醫(yī)療影像和觸覺力反饋的融合，真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作手術(shù)。在智能工業(yè)方面，5G技術(shù)在工業(yè)數(shù)據(jù)采集和控制場景中也將得到廣泛應(yīng)用，在生產(chǎn)操作過程中，可以通過5G網(wǎng)絡(luò)控制來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)執(zhí)行，確保工業(yè)設(shè)備的準(zhǔn)確操作和較高的產(chǎn)品質(zhì)量?？偠灾?G的應(yīng)用創(chuàng)新不能僅突出5G本身的技術(shù)優(yōu)勢，還要加快實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)與業(yè)務(wù)產(chǎn)品的融合，推動行業(yè)整體創(chuàng)新發(fā)展。

二是商業(yè)模式亟待重塑。在2G、3G時代，信息通信上下游企業(yè)分工較為明確，以中國移動、中國電信、中國聯(lián)通為代表的運(yùn)營商重點(diǎn)負(fù)責(zé)管道業(yè)務(wù)，華為、中興等企業(yè)重點(diǎn)負(fù)責(zé)設(shè)備業(yè)務(wù)，諾基亞、摩托羅拉等廠商負(fù)責(zé)終端業(yè)務(wù)。但隨著信息通信技術(shù)的不斷演進(jìn)，傳統(tǒng)的分工模式被迅速打破。設(shè)備廠商開始將能力快速下沉，以華為為代表的企業(yè)開始成為智能終端的主要生產(chǎn)者。其他跨領(lǐng)域企業(yè)也對終端業(yè)務(wù)躍躍欲試，例如小米、蘋果等企業(yè)早已經(jīng)將業(yè)務(wù)扎根智能終端領(lǐng)域，并取得了亮眼的成績。前期做增值業(yè)務(wù)的企業(yè)，也開始逐步向上游拓展，例如以騰訊、阿里為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開始積極布局云計算業(yè)務(wù)。運(yùn)營商也不甘示弱，通過分公司、基地等形式拓展內(nèi)容生產(chǎn)領(lǐng)域。可以說傳統(tǒng)分工模式已經(jīng)隨著技術(shù)的演進(jìn)逐步瓦解，企業(yè)不但面臨行業(yè)競爭，更要面臨跨領(lǐng)域的闖入者。因此，創(chuàng)新型應(yīng)用和技術(shù)不斷突破原有規(guī)劃和設(shè)想，傳統(tǒng)的先規(guī)劃設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，之后讓應(yīng)用適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的模式將難以為繼。新模式、新業(yè)態(tài)在不斷沖擊傳統(tǒng)的商業(yè)規(guī)劃模式。

以微信為例，3G/4G時代的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在設(shè)計之初并沒有考慮到OTT應(yīng)用的出現(xiàn)和普及，導(dǎo)致微信在快速獲得市場認(rèn)可的同時，非但沒有給運(yùn)營商帶來足夠的收益，反而因?yàn)椴粩喟l(fā)送信令導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源被極大占用。因此，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計并不能適應(yīng)新型產(chǎn)品和創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式，從而導(dǎo)致運(yùn)營商增量不增收。在行業(yè)壁壘被逐步打破的趨勢下，如何改變過去的商業(yè)模式，鼓勵互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研發(fā)、內(nèi)容生產(chǎn)企業(yè)共同參與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計，推動應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)動態(tài)適配，推動網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，成為5G時代必須要面對的課題。

三是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望成為主戰(zhàn)場。在消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)逐步普及之后，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為下一個極具發(fā)展?jié)摿Φ男滤{(lán)海。大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和工業(yè)設(shè)備將伴隨5G以及產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的到來，成為新的聯(lián)網(wǎng)終端。根據(jù)GSMA數(shù)據(jù)顯示，2017-2025年間，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)將增長100.75億，消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將增長60.49億，授權(quán)低功耗廣域網(wǎng)（LPWA）連接數(shù)將增長18.28億。2017年企業(yè)家調(diào)查問卷顯示，69％的企業(yè)家認(rèn)為一旦5G到來，企業(yè)服務(wù)會是最重要的營收來源。企業(yè)連接在物聯(lián)網(wǎng)連接中所占比重將從2018年的41％攀升至2025年的55％。與此同時，由消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還需要跨過不少門檻，“標(biāo)準(zhǔn)化”則首當(dāng)其沖。在企業(yè)服務(wù)領(lǐng)域，每家企業(yè)業(yè)務(wù)流程和信息化需求不盡相同，因此如何盡快統(tǒng)一工業(yè)通信的標(biāo)準(zhǔn)，使工業(yè)中各行各業(yè)的控制平臺、軟硬件平臺實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化是5G能否在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速普及的關(guān)鍵。

5G安全問題不容忽視

近年來，網(wǎng)絡(luò)安全問題愈發(fā)突出。相比于3G/4G網(wǎng)絡(luò)，5G應(yīng)用場景中將接入大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和第三方企業(yè)應(yīng)用，因此5G將面臨更加突出的安全問題。高速率低時延將成為一把雙刃劍，一方面給用戶帶來較好的體驗(yàn)，另一方面也意味著網(wǎng)絡(luò)攻擊速度更快，破壞力更大。具體來看，5G將面臨以下兩方面的安全挑戰(zhàn)。

一是安全需求更加多樣。5G應(yīng)用場景更加多元，行業(yè)應(yīng)用對所有環(huán)境信息有加密的需求，而個人用戶重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵信息加密情況。不同用戶的安全需求不同，需要加快5G安全多樣化布局。例如，對于自動駕駛、遠(yuǎn)程控制，在通信過程中如果受到安全威脅則可能會危及生命，為避免車輛碰撞需要高級別安全措施，且不能額外增加通信時延。

二是“信令風(fēng)暴”或?qū)⒏宇l繁。隨著越來越多的IoT設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò)，海量物聯(lián)網(wǎng)終端發(fā)起的“信令風(fēng)暴”將引發(fā)網(wǎng)絡(luò)擁塞甚至崩潰。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全需求多樣，需要降低物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在認(rèn)證和身份管理方面的成本，支持物聯(lián)網(wǎng)終端低成本、高效海量部署，因此相關(guān)業(yè)務(wù)需要輕量級安全算法和高效簡單安全協(xié)議來保障應(yīng)用安全。

面對新的挑戰(zhàn)，5G安全機(jī)制要在滿足基本通信安全的基礎(chǔ)上，為不同業(yè)務(wù)場景提供差異化安全服務(wù)，要能夠適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)接入方式及安全構(gòu)架，注重用戶隱私保護(hù)，支持提供開放的安全能力。

當(dāng)前，5G正處于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成和產(chǎn)業(yè)化培育的關(guān)鍵時期，全球各國在國家數(shù)字化戰(zhàn)略中均把5G作為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)布局，塑造競爭新優(yōu)勢。與2G萌生數(shù)據(jù)、3G催生數(shù)據(jù)、4G發(fā)展數(shù)據(jù)不同，5G或?qū)⒊蔀榭鐣r代的技術(shù)，除了更極致的體驗(yàn)和更大的容量外，5G還將開啟產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大門，并滲透進(jìn)至各個行業(yè)，通過與大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能的融合創(chuàng)新，為整個互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶來下一個黃金10年。