基于单包授权的零信任架构下 5G+ 医疗的网络安全研究.docx

### 基于单包授权的零信任架构下 5G+ 医疗的网络安全研究 #### 摘要及背景介绍 随着5G技术在医疗领域的广泛应用，医院内部资源的网络安全面临着前所未有的挑战。一方面，5G网络的高带宽、低延迟以及大连接能力极大地提高了医疗服务的效率和质量；另一方面，这些技术特点也为黑客提供了更多的攻击入口，导致传统边界防护措施的有效性大打折扣。为此，本研究提出了一种基于零信任架构的解决方案，通过单包授权机制构建了一个安全、可控的网络访问框架。 #### 5G带来的网络安全隐患 ##### 1.1 网络边界模糊 5G技术的介入使得医院内部网络与外部5G网络之间的边界变得模糊不清。通常情况下，为了成本考虑，5G医疗专网往往会与公共网络共用基础设施，比如gNodeB（5G基站）、UPF（用户平面功能）、5GCCP（5G核心网控制面）、UDM（统一数据管理）以及MEC（移动边缘计算）等关键组件。这样的网络架构虽然降低了建设成本，但同时也让医院的网络安全边界变得更加不确定，增加了外部攻击的可能性。 ##### 1.2 准入系统的局限性 现有的终端准入控制系统往往依赖于IP地址和MAC地址进行身份验证，但在5G环境下，许多医疗设备需要通过CPE（客户前置设备）接入网络，这使得原本的终端地址经过了一层NAT（网络地址转换），从而导致了传统准入控制系统的失效。此外，5G注册流程中的终端标识验证同样无法覆盖到CPE转换后的终端，这进一步加大了医院网络的安全风险。 #### 零信任安全体系架构 面对5G网络所带来的安全隐患，零信任架构提供了一种全新的思路。该架构摒弃了传统的基于边界防护的方法，转而采取一种“永远不信任”的原则，即任何尝试访问网络资源的行为都必须经过严格的认证和授权过程。 ##### 2.1 单包授权机制 单包授权机制是零信任架构的核心组成部分之一。在这种机制下，每一次访问请求都会触发一个特殊的“敲门”包，其中包含了请求者的身份信息和其他必要的认证数据。网络设备收到这个包之后，会立即启动一个安全检查过程，评估请求者是否具有访问权限。如果认证成功，则会发放相应的访问令牌；反之，则拒绝访问请求。 ##### 2.2 动态授权与持续监控 除了单包授权外，零信任架构还强调动态授权和持续监控的重要性。这意味着即使初次认证成功，用户的访问权限也会根据其行为的变化进行实时调整。例如，如果检测到异常行为，系统可能会自动撤销用户的访问权限或者对其进行更严格的审查。此外，持续监控还可以帮助系统及时发现潜在的安全威胁并采取应对措施。 #### 综合评估因素 在零信任架构下，动态授权机制的建立不仅要考虑到用户的身份验证，还需要综合考虑以下几个方面： - **环境因素**：包括但不限于终端所处的位置、时间以及网络环境等。 - **行为因素**：用户的访问模式、操作习惯等。 - **软件和硬件状态**：终端设备的软硬件版本、安全补丁安装情况等。 通过对这些因素的综合评估，可以确保每一次访问都是在最小权限的原则下进行的，从而大大减少了潜在的安全漏洞。 #### 结论 基于单包授权的零信任架构为5G+医疗的网络安全问题提供了一个全面、有效的解决方案。通过采用这一架构，不仅可以提高5G远程接入的安全性，还能实现对医院重要资源的网络隐身，从而最大程度地缩小了网络攻击面。随着5G技术在医疗行业的进一步普及和发展，这一安全框架的重要性将愈发凸显。