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    5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系分析
    • 點(diǎn)擊數(shù):1335     發(fā)布時(shí)間:2020-04-14 09:27:00
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    隨著5G商用化進(jìn)程加速,5G安全問題已成為國(guó)際關(guān)注焦點(diǎn),運(yùn)營(yíng)商在部署5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí),確保設(shè)備安全性符合要求至關(guān)重要。本文分析了構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系的意義,介紹了兩個(gè)國(guó)際設(shè)備安全評(píng)測(cè)方法的基本情況,分別是通用準(zhǔn)則(Common Criteria,CC)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全保證計(jì)劃(Network Equipment Security Assurance Scheme,NESAS),并對(duì)推動(dòng)我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)工作提出了建議。
    關(guān)鍵詞:

    摘要:隨著5G商用化進(jìn)程加速,5G安全問題已成為國(guó)際關(guān)注焦點(diǎn),運(yùn)營(yíng)商在部署5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí),確保設(shè)備安全性符合要求至關(guān)重要。本文分析了構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系的意義,介紹了兩個(gè)國(guó)際設(shè)備安全評(píng)測(cè)方法的基本情況,分別是通用準(zhǔn)則(Common Criteria,CC)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全保證計(jì)劃(Network Equipment Security Assurance Scheme,NESAS),并對(duì)推動(dòng)我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)工作提出了建議。

    關(guān)鍵詞:5G安全;5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系;CC;NESAS

    1 引言

    5G作為新一代信息通信技術(shù)的主要發(fā)展方向之一,是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,也是加速各行各業(yè)融合應(yīng)用的源動(dòng)力。5G的商用化加速給科技、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)各領(lǐng)域帶來(lái)深刻變革的同時(shí),也將給國(guó)家公共安全、網(wǎng)絡(luò)信息安全以及個(gè)人數(shù)據(jù)安全等方面帶來(lái)更廣范圍、更深程度的挑戰(zhàn)。

    基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的根基,若設(shè)備存在安全漏洞,將給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與使用網(wǎng)絡(luò)的用戶隱私帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn),尤其是在5G時(shí)代,高速率、低時(shí)延、大連接等特點(diǎn)擴(kuò)大了安全風(fēng)險(xiǎn)的影響范圍,加快了影響的擴(kuò)散速度。因此,5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性不容忽視,構(gòu)建完善的5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系至關(guān)重要。

    5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系是指評(píng)估機(jī)構(gòu)依據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),采用被認(rèn)可的方法對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)與測(cè)試。建立國(guó)際互認(rèn)的5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系,具有重要意義:一是評(píng)測(cè)結(jié)果可作為運(yùn)營(yíng)商或其他購(gòu)買商選擇設(shè)備的可靠依據(jù),從而讓使用者對(duì)設(shè)備的安全性有全面認(rèn)識(shí),提高對(duì)已評(píng)測(cè)設(shè)備安全的信任;二是公認(rèn)的安全評(píng)測(cè)體系有助于提升5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造到運(yùn)行維護(hù)全部流程的安全水平,從而推進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展;三是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性保障為5G網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

    2 國(guó)際設(shè)備安全評(píng)測(cè)方法介紹

    目前,國(guó)際上已有評(píng)測(cè)設(shè)備安全性的參考方法,包括通用準(zhǔn)則(Common Criteria,CC)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全保證計(jì)劃(Network Equipment Security Assurance Scheme,NESAS)。

    2.1 CC

    CC是評(píng)測(cè)信息技術(shù)產(chǎn)品和系統(tǒng)安全等級(jí)的基本準(zhǔn)則,該準(zhǔn)則從信息安全的保密性、完整性和可用性出發(fā),提出了目前國(guó)際公認(rèn)的信息技術(shù)安全性的認(rèn)證方法[1]

    (1)CC的發(fā)展歷程

    1985年,美國(guó)國(guó)防部針對(duì)評(píng)估計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的安全性發(fā)布了世界上第一個(gè)信息技術(shù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)——《可信計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全評(píng)估準(zhǔn)則》(Trusted Computer system Evaluation Criteria,TCSEC)。之后,英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、荷蘭及加拿大等國(guó)家基于TCSEC的基本概念,開始研究并相繼發(fā)布了關(guān)于信息技術(shù)安全性評(píng)估的準(zhǔn)則,這使得對(duì)信息技術(shù)的評(píng)估更加全面、靈活,同時(shí)也提高了國(guó)際上對(duì)信息安全評(píng)估的重視及研究力度。1996年1月,美國(guó)、加拿大、英國(guó)等6個(gè)國(guó)家聯(lián)合成立的CC工作組發(fā)布了CC1.0版本;1998年,發(fā)布了2.0版本,并將其提交給國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Organization for Standardization,ISO)[2];1999年6月,ISO以CC2.0版本為基礎(chǔ),形成了ISO/IEC15408草案,并在廣泛征求意見后,于1999年12月正式發(fā)布了信息安全評(píng)估領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC15408:1999。在之后的近20年間,信息安全技術(shù)及產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,CC也經(jīng)歷了兩次修訂,直到2015年,CC發(fā)展委員會(huì)(Common Criteria Development Board,CCDB)提出了修訂第四版本的建議。第四版CC現(xiàn)正處于研究制定中,其結(jié)構(gòu)和概念將出現(xiàn)較大改變。

    (2)CC的主要內(nèi)容

    CC提出了評(píng)估信息技術(shù)產(chǎn)品和系統(tǒng)安全性的架構(gòu),即把對(duì)評(píng)估對(duì)象(Target of Evaluation,TOE)提出的安全要求分為安全功能要求和安全保障要求。CC在ISO/IEC15408:2009及之前的版本中均以3部分內(nèi)容出現(xiàn),在修訂中的第四版本里,增加了評(píng)估方法和活動(dòng)規(guī)范的框架、預(yù)定義的安全要求包兩部分內(nèi)容,變?yōu)?個(gè)部分結(jié)構(gòu)組成(見圖1)。

    第一部分介紹了ISO/IEC15408的整體情況,定義了信息技術(shù)安全評(píng)估的概念和原則,提出了安全評(píng)估的通用模型。該部分還介紹了制定信息技術(shù)安全目標(biāo)、選擇和定義信息技術(shù)安全需求的架構(gòu),同時(shí)也為編寫產(chǎn)品及系統(tǒng)的高級(jí)規(guī)范提供了準(zhǔn)則。

    第二部分規(guī)定了規(guī)范信息技術(shù)安全行為的安全功能要求,建立了一組以“類-族-組件”結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的功能組件,作為表示TOE功能要求的標(biāo)準(zhǔn)方法[3]

    第三部分規(guī)定了一種描述TOE保障要求的標(biāo)準(zhǔn)方法。與第二部分一樣,該部分的保障組件也是按照“類-族-組件”進(jìn)行分類,組件是最小構(gòu)件塊。正在修訂的第四版本中,提出了模塊化評(píng)估方法,并增加了相應(yīng)的保障組件。

    第四部分規(guī)定了評(píng)估方法和活動(dòng)規(guī)范的框架,是正在修訂的最新版本中引入的全新內(nèi)容。該部分為描述通用的功能測(cè)試方法及測(cè)試活動(dòng)提供支持,對(duì)測(cè)試方法的制定過程進(jìn)行規(guī)范,同時(shí)將通用評(píng)估方法(Common Evaluation Methodology,CEM)中的工作單元部分進(jìn)行細(xì)化,提高了功能測(cè)試方法的普適性及測(cè)試結(jié)果的可重復(fù)性[4]

    第五部分描述了預(yù)定義的7個(gè)安全保障包,并為后續(xù)加入其他安全功能包提供基礎(chǔ)[4]

    采用CC對(duì)信息技術(shù)產(chǎn)品和系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)測(cè)認(rèn)證,其認(rèn)證結(jié)果會(huì)得到通用準(zhǔn)則互認(rèn)協(xié)議(Common Criteria Recognition Arrangement,CCRA)簽署國(guó)家的認(rèn)可。目前,簽署CCRA的國(guó)家共有31個(gè),其中有17個(gè)屬于證書頒發(fā)(Certificate Authorizing)國(guó)家,14個(gè)屬于證書使用(Certificate Consuming)國(guó)家。證書頒發(fā)國(guó)家均設(shè)立認(rèn)證機(jī)構(gòu),認(rèn)證機(jī)構(gòu)授權(quán)得到CCRA認(rèn)可的評(píng)測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)產(chǎn)品或系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)測(cè),同時(shí)對(duì)評(píng)測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行監(jiān)管,并定期進(jìn)行監(jiān)督審計(jì)。信息技術(shù)產(chǎn)品和系統(tǒng)的評(píng)估保障等級(jí)(Evaluation Assurance Level,EAL)共7級(jí),經(jīng)其中一個(gè)CCRA成員國(guó)認(rèn)證達(dá)到EAL4+的產(chǎn)品,其認(rèn)證結(jié)果在所有CCRA成員國(guó)中皆被認(rèn)可。該認(rèn)證體系的應(yīng)用,在明確產(chǎn)品安全性的同時(shí),也緩解了需在不同國(guó)家進(jìn)行多次測(cè)試的壓力,降低了產(chǎn)品安全認(rèn)證的復(fù)雜性。

    (3)評(píng)價(jià)與分析

    CC源于6國(guó)的信息技術(shù)安全性評(píng)估準(zhǔn)則,經(jīng)歷多年的應(yīng)用與修訂,其內(nèi)容較為全面,并已得到多國(guó)認(rèn)可,成為信息技術(shù)產(chǎn)品及系統(tǒng)的基本評(píng)估準(zhǔn)則,我國(guó)也于2001年3月發(fā)布了等同采用CC的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18336。

    但CC適用于所有信息技術(shù)產(chǎn)品,包括硬件和軟件,并沒有專門針對(duì)評(píng)測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全性的方法。同時(shí),CC主要是對(duì)信息技術(shù)產(chǎn)品與系統(tǒng)的技術(shù)評(píng)估,沒有涉及到通過行政組織、官方人員、程序的控制等行政性安全管理措施實(shí)現(xiàn)的信息技術(shù)安全。

    2.2 NESAS

    NESAS為證明網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否滿足一系列的安全需求、設(shè)備供應(yīng)商是否按照安全要求進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)提供了安全基線,同時(shí)也為運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商提供了安全保證的技術(shù)參考。

    (1)NESAS的發(fā)展背景

    在許多國(guó)家,運(yùn)營(yíng)商的任務(wù)之一是部署并運(yùn)行可靠的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)能否安全運(yùn)行依賴于設(shè)備供應(yīng)商生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全性。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),了解供應(yīng)商提供設(shè)備的安全級(jí)別十分重要。為了協(xié)助運(yùn)營(yíng)商確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全水平,降低商業(yè)風(fēng)險(xiǎn),全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)(Global System for Mobile Communications Assembly,GSMA)聯(lián)合第三代合作伙伴計(jì)劃(3rd Generation Partnership Project,3GPP)共同制定了NESAS。其中,GSMA定義了移動(dòng)通信行業(yè)的安全需求、設(shè)備廠商的產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)品全生命周期流程評(píng)估框架,并于2019年10月發(fā)布1.0版本;3GPP定義了用于評(píng)測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全性的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),即SCAS(Security Assurance Specification)系列標(biāo)準(zhǔn),該系列標(biāo)準(zhǔn)已于2019年9月完成并發(fā)布。

    (2)NESAS的主要內(nèi)容

    GSMA提出評(píng)測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全性的方法有兩種:一是評(píng)定設(shè)備供應(yīng)商開發(fā)和產(chǎn)品生命周期流程的安全性,由GSMA選擇的安全審計(jì)員(需來(lái)自世界級(jí)的安全審計(jì)公司,如Atsec、Nccgroup)審查設(shè)備廠商是否將安全性融入到自定義的產(chǎn)品生命周期流程中;二是檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性,依據(jù)一套預(yù)定義的安全測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),由獲得ISO/IEC 17025認(rèn)證并被GSMA承認(rèn)的安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行客觀測(cè)試,將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所達(dá)到的安全級(jí)別可視化[5]。針對(duì)方法一,GSMA制定了系列文檔,包括FS.13(網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全保障計(jì)劃概述)、FS.14(安全測(cè)試實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證需求及流程)、FS.15(設(shè)備商開發(fā)及產(chǎn)品全生命周期審計(jì)方法)和FS.16(設(shè)備商開發(fā)及產(chǎn)品全生命周期安全需求),用于審計(jì)設(shè)備生產(chǎn)過程的安全性;針對(duì)方法二,NESAS采用了3GPP制定的SCAS系列標(biāo)準(zhǔn),包括通用安全保障需求、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品安全保障方法論及針對(duì)5G網(wǎng)元功能發(fā)布的系列標(biāo)準(zhǔn),用于評(píng)測(cè)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的安全性。

    根據(jù)這兩種方法,GSMA定義了評(píng)價(jià)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全性的流程(見圖2)。

    設(shè)備供應(yīng)商可定義各自的流程,描述如何將安全性融入在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)過程中,并根據(jù)FS.16對(duì)流程的合規(guī)性進(jìn)行自我評(píng)定。設(shè)備供應(yīng)商可在GSMA任命的獨(dú)立審計(jì)專家組中選擇一位審計(jì)員并向其證明內(nèi)部所有流程與NESAS定義的安全需求一致。若審計(jì)員在審計(jì)后認(rèn)為該設(shè)備供應(yīng)商的內(nèi)部流程符合NESAS的要求,則可在GSMA的NESAS網(wǎng)站上發(fā)布審計(jì)報(bào)告。通過審計(jì)的設(shè)備商將生產(chǎn)的設(shè)備交給NESAS安全測(cè)試實(shí)驗(yàn)室,根據(jù)3GPP定義的SCAS系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全等級(jí)進(jìn)行測(cè)試,并驗(yàn)證通過審計(jì)的設(shè)備商內(nèi)部流程是否已應(yīng)用于被測(cè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中;最終,測(cè)試實(shí)驗(yàn)室依據(jù)評(píng)測(cè)結(jié)果出具評(píng)測(cè)報(bào)告。

    (3)評(píng)價(jià)與分析

    NESAS作為一個(gè)移動(dòng)產(chǎn)業(yè)的志愿計(jì)劃,給多方提供了行業(yè)解決方案。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),該方案的實(shí)施可以增加對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全性的信心;對(duì)設(shè)備供應(yīng)商來(lái)說(shuō),可在設(shè)計(jì)之初就將安全性融入產(chǎn)品中,促進(jìn)設(shè)備供應(yīng)行業(yè)形成的安全產(chǎn)品文化,同時(shí)也節(jié)約了向多個(gè)運(yùn)營(yíng)商證明其產(chǎn)品安全性的成本;對(duì)監(jiān)管部門來(lái)說(shuō),一個(gè)統(tǒng)一的安全評(píng)測(cè)體系可減少大量的安全性測(cè)試負(fù)擔(dān),提高了效率。但NESAS體系還未得到國(guó)際的統(tǒng)一認(rèn)可,其影響力有待提升。

    3 我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系的構(gòu)建

    隨著5G商用步伐的加快,5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全評(píng)測(cè)已逐漸成為運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備供應(yīng)商、垂直行業(yè)及監(jiān)管部門的關(guān)注焦點(diǎn),我國(guó)也致力于建立安全可靠、開放透明、合作共贏的5G全球生態(tài)鏈。根據(jù)前文對(duì)CC國(guó)際認(rèn)證和NESAS保障體系的總結(jié)及分析,后者對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性評(píng)測(cè)更具有針對(duì)性,值得借鑒。關(guān)于推動(dòng)我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全評(píng)測(cè)工作,可從3方面開展。

    (1)同步參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研究,加快國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推出

    NESAS等國(guó)際設(shè)備安全評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)在持續(xù)演進(jìn)中,我國(guó)應(yīng)鼓勵(lì)運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、科研機(jī)構(gòu)等相關(guān)單位積極參與標(biāo)準(zhǔn)的研究工作,提高在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)上的話語(yǔ)權(quán)。同時(shí),結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況,加快國(guó)內(nèi)5G安全評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定與推出。

    (2)推動(dòng)5G設(shè)備安全測(cè)試能力建設(shè),提高實(shí)驗(yàn)室國(guó)際化水平

    加大5G安全技術(shù)研發(fā)投入,加速開展5G安全測(cè)試研究工作,推動(dòng)5G設(shè)備安全測(cè)試能力建設(shè)。同時(shí),關(guān)注國(guó)際上安全測(cè)試實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證需求及流程動(dòng)態(tài)(如GSMA等),鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)有關(guān)實(shí)驗(yàn)室參與國(guó)際上相關(guān)認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室的申請(qǐng)工作,提高我國(guó)安全測(cè)試實(shí)驗(yàn)室國(guó)際化水平。

    (3)加快我國(guó)5G設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系構(gòu)建,推動(dòng)國(guó)際互認(rèn)

    健全我國(guó)行業(yè)政策和安全框架,完善設(shè)備安全評(píng)測(cè)機(jī)制,構(gòu)建我國(guó)5G設(shè)備安全評(píng)測(cè)體系。同時(shí),加強(qiáng)5G安全領(lǐng)域國(guó)際交流與合作,推動(dòng)我國(guó)5G安全設(shè)備檢測(cè)工作與國(guó)際接軌,實(shí)現(xiàn)5G設(shè)備安全檢測(cè)體系國(guó)際互認(rèn)。

    來(lái)源:中國(guó)信通院

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