5G的基本特点及万物互联时代产生的安全问题

---

5G是第五代的蜂窝移动通信（英文：5th generation mobile networks或5thgeneration wireless systems）

5G是第五代的蜂窝移动通信（英文：5th generation mobile networks或5thgeneration wireless systems），5G性能的目标是高数据速率，减少延迟，节省能源，降低成本，提高系统容量和大规模设备连接。从1G到4G，移动通信的核心是人与人之间的通信，个人的通信是移动通信的核心业务。但是5G的通信不仅仅是人的通信，而是物联网、工业自动化、无人驾驶被引入，通信从人与人之间通信开始转向人与物的通信，直至机器与机器的通信。

5G时代定义了三大场景

国际标准化组织3GPP定义了5G的三大场景。其中，eMBB指3D/超高清视频等大流量移动宽带业务，mMTC指大规模物联网业务，URLLC指如无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。

• eMBB：增强移动宽带，顾名思义是针对的是大流量移动宽带业务；
• URLLC：超高可靠超低时延通信，例如无人驾驶等业务（3G响应为
  500ms，4G为50ms，5G要求0.5ms）；
• mMTC：大连接物联网，针对大规模物联网业务；

也就是说5G带来的是更快的速率，更低的功耗，更短的延迟，更强的稳定性，能支持更多用户。

5G的基本特点

1. 高速度
2. 泛在网
3. 低功耗
4. 低延时
5. 万物互联
6. 重构安全

由于本博客纯属个人爱好才写的，奈何本人技术和认知有限，技术菜的狠，对于5G所理解的东西都是从互联网得知，所以不一一简述5G的所有特点，博客中更不会阐述更高深的技术，我担任的角色大概是个搬运工，希望各位大佬看到错误后可以及时标注改正。
对于5G所有人都知道的一个特点就是速度快，很多人都说，5G对于4G是跨时代的，只要是因为5G的三个特点：速度快、延迟低、接入更多的设备。本文只要针对这三点进行大白话解释，其余特点不在阐述。

三大特点理解

基本原理

通信技术，无论什么黑科技白科技，只分两种——有线通信和无线通信，我和你打电话，信息数据要么在空中传播（看不见、摸不着），要么在实物上传播（看得见、摸得着）。在有线介质上传播数据，想要高速很容易，在实验室中，单条光纤最大速度已达到26Tbps（快到飞起那种T>G>M），是传统网线的两万六千倍。

而空中传播这部分，才是移动通信的瓶颈所在，所以，5G重点是研究无线这部分的瓶颈突破。

那么5G是怎么样提高速度的呢？？？？这里我们就可以从一个神奇的公式说起。高中老师肯定教过的！！！不知道你们有没有印象哈哈

无论是1G还是234G，到最后的5G都是在这个物理公式基础上的。

首先啊，无线通信是利用电磁波进行信息传输的。电波和光波都属于电磁波。等等，电磁波可不是你们用的电磁炉产生的加热的东西，电磁炉实际是用电磁感应产生的涡电流加热的。目前，我们主要利用电磁波中的电波通信的，而且电磁波的频率资源是有限的，为了避免干扰和冲突，我们在电波这条“公路”上进一步划分“车道”，分配给不同的对象和用途。

注意上图中的红色字体。一直以来，我们主要是用中频~超高频进行手机通信，例如经常说的“GSM900”、“CDMA800”，其实就是工作频段900MHz和800MHz的意思。

目前主流的4G LTE，属于超高频和特高频，我们国家主要使用超高频。

我们国家工信部下发通知，明确了我国的5G初始中频频段：
3.3-3.6GHz、4.8-5GHz两个频段。

因为频率越高，速度越快（这里速度并非电磁波速度，而是流量传输速度）
5G使用了更高的频率，所以它的速度肯定就更快啊！！！！！！！！！

**因为频率越高，频段越宽。**这我解释不清楚，两者没啥因果关系，记住就好。
通信业对5G的愿景是每一平方公里，可以支撑100万个移动终端。未来接入到网络中的终端，不仅是我们今天的手机，还会有更多千奇百怪的产品。可以说，我们生活中每一个产品都有可能通过5G接入网络。我们的眼镜、手机、衣服、腰带、鞋子都有可能接入网络，成为智能产品。

低延迟

5G的一个新场景是无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。人与人之间进行信息交流，140毫秒的时延是可以接受的，但是如果这个时延用于无人驾驶、工业自动化就无法接受。5G对于时延的最低要求是1毫秒，甚至更低。这就对网络提出严酷的要求。而5G是这些新领域应用的必然要求。
为啥说低延迟很重要呢，简单举个例子，无人驾驶。信号传输都有延迟的，延迟是什么意思呢，大白话就等着人们的反应时间。3G可能在60ms到200ms之间，而4G目前在40ms到60ms左右。虽然5G理论上可以将其降低到1ms，但更真实的数字可能是10ms。无人驾驶全靠计算机操作主导，其中包括信号传输，假如前面车辆突然变道，计算机会感应到然后做出对策，一旦延迟时间过长，那将是致命的！！！！

缺点

上文公式中

上文公式说到，5G提高频率（v），光速（c）是不变的，所以波长（λ）会降低。波长变小的，也就是说一个5G基站（也就是信号发射塔）的信号辐射范围就更小，也就是要建立更多的基站，目前为止三大运营商都已经做出了自己的大体部署，联通家的基站密度大概是原来的3到4倍，移动家的达到了六倍左右，电信家的也是三倍以上，虽然说现在的信号天线已经取得了巨大的进步，不过基于频率衰退强度大这种情况，铺设的基站数目少不下来。

3G走向4G时，终端设备必须有相应的通信模块，而4G到5G，通信模块的更新换代已经成为事实，产品的更新并不会立刻进行，期间的更新需要长达数年时间。

万物互联

华为旨在构建一个万物互联的世界。
2018年，中国移动终端用户已经达到14亿，这其中以手机为主。而通信业对5G的愿景是每一平方公里，可以支撑100万个移动终端。未来接入到网络中的终端，不仅是我们今天的手机，还会有更多千奇百怪的产品。可以说，我们生活中每一个产品都有可能通过5G接入网络。我们的眼镜、手机、衣服、腰带、鞋子都有可能接入网络，成为智能产品。家中的门窗、门锁、空气净化器、新风机、加湿器、空调、冰箱、洗衣机都可能进入智能时代，也通过5G接入网络，我们的家庭成为智慧家庭。

　　而社会生活中大量以前不可能联网的设备也会进行联网工作，更加智能。汽车、井盖、电线杆、垃圾桶这些公共设施，以前管理起来非常难，也很难做到智能化。而5G可以让这些设备都成为智能备。

网上的世界很精采，网上的世界真的很无奈。“人在网上飘，处处都是刀。”正在向我们走来的新一代5G移动互联网，使得网络安全和隐私保护的形势更为严峻。

5G网络将覆盖手机、智能家居、自动驾驶汽车、远程医疗服务、智能城市服务体系等领域，真可谓一网打尽。试想你坐在高速公路上的自动驾驶汽车里，黑客侵入系统控制了你坐的汽车，或者你的智能家居的视频和数据被盗取，你不仅会失去尊严甚至命在旦夕。加强网络安全、保护用户隐私已经到了刻不容缓的地步。

防御

海量物联网设备对5G安全带来了新的威胁和挑战，包括大规模的网络攻击行为，海量设备认证查询风暴等。为了应对这些新的安全威胁和挑战，5G安全架构需考虑支持分布式安全机制，即根据认证和防御等需求部署分布式的安全功能。分布式安全功能又包括分布式认证和分布式防御两个子功能。

结论

据《全球网络安全指数》数据显示，“2016年全球互联网用户达到35亿人，约占世界总人口的一半。到2020年，接入互联网的终端设备预计将达到120亿台。”在万物互联带来便利的同时，网络安全问题也日益突出。需要开发者们从人工智能、新的架构或者新的设备方面去探索更安全的解决方案。

声明

*不多说了，这些东西已经在我已经慢慢看不懂了。感兴趣的同学可以点击下面我引用链接自己去看看。

由于本博客纯属个人爱好才写的，奈何本人技术和认知有限，技术菜的狠，对于5G所理解的东西都是从互联网得知，我担任的角色是个搬运工，希望各位大佬看到错误后可以及时标注改正。里面有一些自己的理解，博客中会存在问题，希望各位大佬看到错误后可以及时标注改正。谢谢！*

更加详细的大佬写的：

http://www.elecfans.com/d/771771.html
https://blog.csdn.net/frank_jb/article/details/85078032