电力5G混合组网的安全风险分析

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022017

电信科学 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (1): 132-139.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2022017

电力5G混合组网的安全风险分析

张小建¹^,², 费稼轩¹^,², 姜海涛³, 姚启桂¹^,²

¹ 全球能源互联网研究院有限公司，江苏南京 210003
² 信息网络安全国网重点实验室，江苏南京 210003
³ 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，江苏南京 211103

修回日期:2022-01-10 出版日期:2022-01-20 发布日期:2022-01-01
作者简介:张小建（1969- ），男，现就职于全球能源互联网研究院有限公司，主要研究方向为电网信息、通信网络安全技术
费稼轩（1984- ），男，现就职于全球能源互联网研究院有限公司，主要研究方向为电力工控安全
姜海涛（1985- ），男，博士，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院高级工程师，主要研究方向为电力系统网络与信息安全
姚启桂（1983- ），男，全球能源互联网研究院有限公司高级工程师，主要研究方向为电力工控系统网络安全
基金资助:
国家电网有限公司总部科技项目《5G电力安全防护体系及关键技术验证研究》(5700-202058379A-0-0-00)

Security risk analysis of power 5G hybrid networking

Xiaojian ZHANG¹^,², Jiaxuan FEI¹^,², Haitao JIANG³, Qigui YAO¹^,²

¹ Energy Interconnection Research Institute Co., Ltd., Nanjing 210003, China
² State Grid Key Laboratory of Information ＆Network Security, Nanjing 210003, China
³ State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Research Institute, Nanjing 211103, China

Revised:2022-01-10 Online:2022-01-20 Published:2022-01-01
Supported by:
The Science and Technology Project of State Grid Corporation of China “Research on 5G Electric Power Security Protection System and Key Technology Verification”(5700-202058379A-0-0-00)

摘要/Abstract

摘要：

摘要：5G通信技术为电力物联网提供了有力支持，同时也在电力行业应用过程中引入了新的安全挑战。基于电力5G业务的需求，首先，提出了5种5G组网部署建设方案，并对其安全性与成本进行对比分析；其次，提出了5G与电力通信网混合组网架构，对5G网络切片架构按业务场景重新切分；最后，从终端接入、边缘计算、网络通道以及核心网4个部分，对5G技术引入的安全风险进行具体分析。

关键词: 5G, 网络切片, 混合组网, 安全风险, 空间安全

Abstract:

5G communication technology provides strong support for the power internet of things, and it also introduces new security challenges in the application process of the power industry.Starting from the analysis of the needs of the power 5G business, five 5G networking deployment and construction plans were proposed, and a comparative analysis of them was conducted in security and cost.And then, a hybrid networking architecture of 5G and power communication networks was proposed, and the 5G network slicing architecture was re-segmented according to business scenarios.Finally, from the four parts of terminal access, edge computing, network channel and core network, the security risks introduced by 5G technology were analyzed in detail.

Key words: 5G, network slice, hybrid networking, security risk, cyber security

中图分类号:

TN915

张小建, 费稼轩, 姜海涛, 姚启桂. 电力5G混合组网的安全风险分析[J]. 电信科学, 2022, 38(1): 132-139.

Xiaojian ZHANG, Jiaxuan FEI, Haitao JIANG, Qigui YAO. Security risk analysis of power 5G hybrid networking[J]. Telecommunications Science, 2022, 38(1): 132-139.

图/表 5

表1

图1

图2

表2

表3

参考文献 14

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组网模式	安全性	是否低时延	独立性	部署成本
方案1	与公网物理隔离，企业内部可自行管理	是	好	高
方案2	5G局域网完全私有	是	好	高
方案3	所有数据在基站基带处理板共同处理，安全性稍差	是	较好	较高
方案4	所有数据在基站基带处理板共同处理并混合传输，安全性较差	是	较差	中
方案5	流量经过运营商的边缘云，安全性差	否	差	低

风险整体评估计算范围	风险整体评估分级结果
[7,10]	高
[5,7)	较高
[3,5)	中
[1,3)	低

		风险概率评价P_n			风险影响评价E_n
混合组网安全风险	具体风险内容	物理介入难度P₁	实施要求难度P₂	时间消耗P₃	数据影响E₁	设备影响E₂	风险整体评估	风险分级
		30%	50%	20%	75%	25%
终端接入安全风险	eMBB场景的敏感信息泄露风险	6	3	3	6	1	4.30	中
	mMTC场景的高并发接入风险	6	6	3	3	3	4.02	中
	uRLLC场景的低防护能力风险	3	6	3	10	3	6.09	较高
边缘计算安全风险	UPF流量卸载风险	1	3	1	3	3	2.45	低
	MEC数据卸载风险	1	1	1	6	1	2.29	低
网络通道安全风险	网络切片被攻击风险	3	6	6	3	3	3.91	中
	网络切片接入风险	3	10	10	6	10	7.44	高
	切片间的通信风险	3	6	3	6	6	5.20	较高
核心网安全风险	API拒绝服务攻击风险	3	6	6	6	3	5.17	较高
	跨行业数据泄露风险	6	6	3	6	3	5.32	较高
	互联网接口协议风险	3	6	3	6	3	4.86	中

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电力5G混合组网的安全风险分析

Security risk analysis of power 5G hybrid networking

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