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《5G生态系统:对美国国防部的风险与机遇》

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5G”指的是即将到来的第五代无线网络和技术,它相比第四代(4G 和 4G LTE)网络在数据传输速度、容量和延迟(数据传输延迟)方面都有较大的飞跃。

从4G向5G的转变将极大地影响全球通信网络的未来,并从根本上改变美国国防部运作的环境。虽然国防部感受到5G带来的影响,但其部署工作仍由美国商业部门推动。本研究从商业角度和对国防部影响的角度进行深度分析,以全面了解5G的利益相关者及其未来发展。”

抢抓移动技术代际更替

报告介绍了5G发展历程和现状,强调了移动通信技术“代际转型中的先发优势”。报告通过回顾移动通信技术自2G以来的发展历程,指出美国在2G、3G时代错失先机,落后于欧洲国家和日本,“5G之前无线技术代际转变对先行者产生了重大的商业、竞争和安全影响。”。认识到这一点的美国在3G时代后期投入巨资,“使美国能以领先的姿态迎接4G”。

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网络性能的提升迅速推动了可运行更多数据的智能手机的推广。很快,苹果、谷歌、Facebook、亚马逊、Netflix等一批美国公司都推出了基于4G网络的新应用和新服务。随着LTE在其他国家的部署,这些手机和应用程序遍布全球,推动了美国成为全球无线和互联网服务领域的主导者。

美国从4G领先优势中获益匪浅。4G的推出不仅促进了无线行业70%的增长,提升了就业率和GDP,还使美国建立起了一个由网络提供商、设备制造商和应用程序开发商构成的全球生态系统,这些生态系统塑造了4G的发展方向并引导了其他国家的4G部署。

“向5G的迁移将带来与上一代移动技术升级相同的潜在风险和回报,但规模更大。”报告预测,5G的领导者将在未来十年内获得数千亿美元的收入,并在无线技术领域创造广泛的就业机会。5G还有可能彻底改变其他行业,例如自动驾驶汽车等。率先推出5G的国家也将首先获得这些技术创新,并为世界其他地区设定标准。

报告认为,各国5G能力可以通过五项指标进行比较:频谱可用性、广泛的5G试验、国家监管机构的5G路线图、政府承诺(例如,为5G实施铺平道路的战略文件和政策)以及行业对5G早期的承诺。在这些指标中,频谱可用性影响最大,因为频谱是5G的指标都要基于其上。对于频谱可用性,报告分析了毫米波(mmWave)频段与sub-6GHz频段各自的优缺点,并指出在美国,更值得担忧的还在于为商业部门分配或共享政府拥有频谱。

因此报告提出,鉴于美国的频谱使用和选择现状,能够获得以上5G先发红利的国家不太可能是美国。

5G生态对国防安全的影响

报告还就5G对美国国防部的影响与安全挑战方面进行详细介绍。

报告认为,在5G频段方面,美国可能继续选择使用毫米波(mmWave),而以中国为代表的其他国家则主要采用的是sub-6GHz频段。因此,包括美国国防部在内的政府的海外机构必须在sub-6GHz频段的基础设施上去运行和工作。但这必然会带来频谱优化和安全漏洞等问题。如果美国和国防部不采用sub-6Ghz频段,那么美国国防部就会面临无法应用5G的尴尬局面。

报告指出,随着5G技术的发展和应用,5G技术生态系统会改变美国国防部的运作、网络和信息处理流程。例如,在快速变化的战场环境下,5G可以使大量价格低廉的、互联的、更具安全弹性的设备和系统正常运作。5G还可以将目前美国国防部分离的网络融入到一个单独的网络中来增强态势感知和辅助决策。从运营角度看,5G可以改善物流、维护等日常工作,提升整个美国国防部的工作效率。

报告同时指出,5G的发展也会对美国国防部带来潜在的威胁。随着5G的发展,未来网络和系统主要会依赖5G基础设施。一旦中国在5G基础设施和系统领域称霸,那么未来5G生态系统必然会有中国产品嵌入全生态链中。这对美国国防部的运作和网络来说是一个潜在的安全威胁。另外,互联设备数量的增长也会增加潜在的攻击面,而且大量数据流经系统时如何检测恶意流量也是一个复杂的问题。

供应链风险

美国国防部面临的未来5G的环境风险之一就是供应链风险,从子部件到完整的网络级再到服务级,供应链存在更大的风险,也更容易会被攻击。在过去的几十年里,美国国防部在通信设备方面都依赖于专用的定制化设备和系统,但这一特权在5G时代可能会不复存在。

在即将到来的5G时代,美国国防部将更多地使用商用现货(COTS) 设备和服务。一家商业公司可能可以供应其中一种或多种基础设施,但其中可能存在的安全漏洞或后门会将美国国防部系统和网络置于潜在的风险中。尤其是中国如果成为5G基础设施的供应商,即使美国限制中国产品的进口,但美国国防部的海外基地也可能会是基于中国供应链的。

基础设施和服务风险

5G网络必然会存在各种各样的安全风险,美国国防部更加关注的是厂商预留的可能被用来远程控制系统或窃取信息的后门。而且即使5G基站当前的软件版本是安全的,也无法保证未来的升级版本的安全性。而且安全漏洞在补丁过程中也可能会引入新的安全漏洞。因为网络设备需要操作、维护,所以厂商可能需要访问管理网络的核心管理系统,因此厂商需要在系统中使用软件来进行配置。这类第三方活动也会增加潜在的安全风险。

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设备风险

除了5G基础设施的安全性以外,美国国防部也必须考虑与5G设备相关的安全风险。

美国国防部的5G建议

报告还就共享频段、重塑5G生态系统、调整贸易战略、强化美国科技知识产权、发展5G以外的通信技术等方面给出了多条具体实施建议:

建议1:

国防部必须尽早计划共享6GHz以下频段以重塑未来5G生态系统,包括评估需要共享的带宽,以及共享对国防部系统的影响。

建议2:

国防部必须准备在post-Western(后西方)无线生态系统中运行。该计划应当包括对工程和战略层面系统安全性和弹性的研发投资。

建议3:

国防部应当建议美国政府调整贸易战略,来应对可能会将国家安全资产和使命置于威胁的供应链漏洞。

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