面向多业务场景的端到端网络切片安全部署算法

赵季红 冯 晴 王 智 何晓媛

①(西安邮电大学网络空间安全学院 西安 710121)

②(西安交通大学电子信息工程学院 西安 710049)

1 引言

随着5G通信技术的发展，智能家居、自动驾驶、远程医疗会诊等来自垂直行业的多样化业务逐步实现[1]。增强型移动宽带eMBB、海量机器类通信mMTC、高可靠低时延通信uRLLC三大业务场景在提供支撑的同时也需要不同的通信方式。5G网络切片[2]的引入极大地增加了网络的灵活性，通过将底层物理网络切分成多个相互独立的逻辑网络，从而实现对不同的业务场景提供按需服务。

网络切片的安全是目前研究的热点。网络切片的安全威胁包括切片间由于保密机制故障出现信息泄露；由于资源分配不均而引发的DoS攻击[3,4]；频繁通信导致切片间攻击以及虚拟网络中VNF(Virtual Network Function)的非法访问、篡改等问题，这些问题都会破坏切片环境的安全性和机密性，影响网络切片的正常工作。因此，新的5G网络切片安全部署策略尤为重要。

5G网络切片的安全部署需考虑切片类型和网络环境两个因素。现有文献主要是研究在核心网的环境下进行切片的部署设计，对于多域环境下端到端网络切片的安全部署问题研究较少。文献[5]利用HW(Holt-Winters)算法预测网络切片的流量需求，从而避免网络拓扑结构的频繁变化给切片动态部署带来的安全隐患。文献[6]提出一种启发式算法来实现切片部署，该算法通过减少VNF的迁移次数来减小对其他切片的影响。文献[7]提出一种对于多资源切片降低复杂度的在线算法，有效地解决当前网络切片算法的高复杂度、隐私泄露和离线设置等安全问题。……