边缘计算概述和安全威胁

架构师技术联盟

共 2117字,需浏览 5分钟

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2021-09-23 09:46



综合不同业务对时延、成本和企业数据安全性的考量,下沉到汇聚机房和园区是主力部署方案,MEC 的部署场景可分为广域 MEC 和局域 MEC 两大类。


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下载地址:5G边缘计算安全白皮书


广域 MEC场景


对于低时延业务,由于百公里传输引入的双向时延低于1ms,基于广域 MEC 的 5G 公网已经能够为大量垂直行业提供 5G 网络服务。权衡应用对接、运维复杂度、设备和工程成本等多种因素,MEC 部署在安全可控的汇聚机房是当前运营商广域 MEC 的主力方案。



广域 MEC 的主要应用场景包括:大网 OTT 连接(Cloud VR/ 云游戏)、大网集团连接(公交广告 / 普通安防)、大网中的 URLLC 专网(电力等)、大网专线连接(企业专线)等,这些应用场景下,通过将 MEC 部署在汇聚机房,满足低时延的业务诉求。



局域 MEC场景


对于安全与隐私保护高敏感的行业,可以选择将 MEC 部署在园区,以满足数据不出园的要求。


港口龙门吊的远程操控,钢铁厂的天车远程操控,以及大部分的制造、石化、教育、医疗等园区 / 厂区都是局域 MEC 的典型场景。局域 MEC 部署场景下,MEC 将满足 URLLC 超低时延业务;同时支持企业业务数据本地流量卸载(LBO),为园区客户提供本地网络管道。通过增强隔离和认证能力,防止公网非法访问企业内网,构建企业 5G 私网。

  • 通过 DNN、切片等方案组成企业子网,只允许无线终端接入园区内网络;
  • 通过机卡绑定、企业 AAA 二次鉴权等手段,只允许特定终端访问园区网络;
  • 通过基站广播园区专用 PLMN ID+NID 或 者 CAG ID,只允许企业终端接入园区专用网络。


边缘计算相关标准


MEC 标准是双规发展制,一方面 ETSI 着重定义 MEC 的平台、虚机和 API 管理等标准;另一方面 3GPP 着重定义 MEC 和其它 5G 核心网元的交互方式,因此 MEC 从架构上归属核心网。典型的,ETSI 规定了 UPF 网元的位置即为 MEC 在 5G 网络架构中的位置。



中国通信行业标准 CCSA 在《5G 核心网边缘计算总体技术要求》也提出了 5G 边缘计算系统架构。CCSA 的 5G 边缘计算系统逻辑架构将 5G 的 UPF 作为边缘计算的数据面,边缘计算平台系统(MEP)为边缘应用提供运行环境并实现对边缘应用的管理。5G 边缘计算平台系统相对于 5G 核心网络是 AF+DN(应用功能 + 数据网络)的角色,与 UPF 之间为标准的 N6 接口连接。此外,CCSA 正在研究《5G 边缘计算安全技术研究》与《5G 多接入边缘计算安全防护要求》。


5G 边缘计算安全威胁


一方面,MEC 节点的计算资源、通信资源、存储资源较为丰富,承载了多个企业的敏感数据存储、通信应用和计算服务,一旦攻击者控制了边缘节点,并利用边缘节点进行进一步的横向或纵向攻击,会严重破坏应用、通信、数据的保密性、可用性和完整性,会给用户和社会带来广泛的新型安全威胁。与此同时,MEC 节点常常部署在无人值守的机房,且安全生命周期里具备多重运营者和责任方,同时给物理安全防护以及安全运营管理带来了更多的挑战。


移动边缘架构下,接入设备数量庞大,类型众多,多种安全域并存,安全风险点增加,并且更容易实施分布式拒绝服务攻击。5G 边缘计算节点部署位置下沉,导致攻击者更容易接触到边缘计算节点硬件。攻击者可以通过非法连接访问网络端口,获取网络传输的数据。此外,传统的网络攻击手段仍然可威胁边缘计算系统,例如,恶意代码入侵、缓冲区溢出、数据窃取、篡改、丢失和伪造数据等。


5G 边缘计算平台可收集、存储与其连接设备的数据,包括应用数据、用户数据等。5G 边缘计算的数据面临的安全风险包括数据损毁风险、数据泄露风险。因 5G MEP 平台设备毁坏、设备遭受攻击、重要数据未备份、未具备数据恢复机制等造成的数据损毁等安全风险。5G MEP 平台业务开展过程中可获得和处理用户敏感隐私数据,因未实施数据分级分类管理,未部署敏感数据加密、脱敏手段,或开展不合规的数据开放共享等,可能导致数据泄露等安全风险。

下载地址:
5G边缘计算安全白皮书
边缘计算技术研究报告

中国边缘云计算行业展望报告(2021年)

来源:全栈云技术架构



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