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5G網(wǎng)絡設備安全評測體系分析
  • 點擊數(shù):1276     發(fā)布時間:2020-04-14 09:27:00
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隨著5G商用化進程加速,5G安全問題已成為國際關注焦點,運營商在部署5G網(wǎng)絡設備時,確保設備安全性符合要求至關重要。本文分析了構建5G網(wǎng)絡設備安全評測體系的意義,介紹了兩個國際設備安全評測方法的基本情況,分別是通用準則(Common Criteria,CC)和網(wǎng)絡設備安全保證計劃(Network Equipment Security Assurance Scheme,NESAS),并對推動我國5G網(wǎng)絡設備安全評測工作提出了建議。
關鍵詞:

摘要:隨著5G商用化進程加速,5G安全問題已成為國際關注焦點,運營商在部署5G網(wǎng)絡設備時,確保設備安全性符合要求至關重要。本文分析了構建5G網(wǎng)絡設備安全評測體系的意義,介紹了兩個國際設備安全評測方法的基本情況,分別是通用準則(Common Criteria,CC)和網(wǎng)絡設備安全保證計劃(Network Equipment Security Assurance Scheme,NESAS),并對推動我國5G網(wǎng)絡設備安全評測工作提出了建議。

關鍵詞:5G安全;5G網(wǎng)絡設備安全評測體系;CC;NESAS

1 引言

5G作為新一代信息通信技術的主要發(fā)展方向之一,是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的關鍵基礎設施,也是加速各行各業(yè)融合應用的源動力。5G的商用化加速給科技、經(jīng)濟及社會各領域帶來深刻變革的同時,也將給國家公共安全、網(wǎng)絡信息安全以及個人數(shù)據(jù)安全等方面帶來更廣范圍、更深程度的挑戰(zhàn)。

基礎網(wǎng)絡設備是網(wǎng)絡穩(wěn)定運行的根基,若設備存在安全漏洞,將給整個網(wǎng)絡系統(tǒng)與使用網(wǎng)絡的用戶隱私帶來安全風險,尤其是在5G時代,高速率、低時延、大連接等特點擴大了安全風險的影響范圍,加快了影響的擴散速度。因此,5G網(wǎng)絡設備的安全性不容忽視,構建完善的5G網(wǎng)絡設備安全評測體系至關重要。

5G網(wǎng)絡設備安全評測體系是指評估機構依據(jù)5G網(wǎng)絡設備安全評測標準,采用被認可的方法對5G網(wǎng)絡設備及相關系統(tǒng)的安全性進行評價與測試。建立國際互認的5G網(wǎng)絡設備安全評測體系,具有重要意義:一是評測結果可作為運營商或其他購買商選擇設備的可靠依據(jù),從而讓使用者對設備的安全性有全面認識,提高對已評測設備安全的信任;二是公認的安全評測體系有助于提升5G網(wǎng)絡設備從設計開發(fā)、生產(chǎn)制造到運行維護全部流程的安全水平,從而推進5G產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展;三是網(wǎng)絡設備的安全性保障為5G網(wǎng)絡的安全運行奠定了基礎。

2 國際設備安全評測方法介紹

目前,國際上已有評測設備安全性的參考方法,包括通用準則(Common Criteria,CC)和網(wǎng)絡設備安全保證計劃(Network Equipment Security Assurance Scheme,NESAS)。

2.1 CC

CC是評測信息技術產(chǎn)品和系統(tǒng)安全等級的基本準則,該準則從信息安全的保密性、完整性和可用性出發(fā),提出了目前國際公認的信息技術安全性的認證方法[1]

(1)CC的發(fā)展歷程

1985年,美國國防部針對評估計算機操作系統(tǒng)的安全性發(fā)布了世界上第一個信息技術評估標準——《可信計算機系統(tǒng)安全評估準則》(Trusted Computer system Evaluation Criteria,TCSEC)。之后,英國、法國、德國、荷蘭及加拿大等國家基于TCSEC的基本概念,開始研究并相繼發(fā)布了關于信息技術安全性評估的準則,這使得對信息技術的評估更加全面、靈活,同時也提高了國際上對信息安全評估的重視及研究力度。1996年1月,美國、加拿大、英國等6個國家聯(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,并將其提交給國際標準化組織(International Organization for Standardization,ISO)[2];1999年6月,ISO以CC2.0版本為基礎,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)布了信息安全評估領域的國際標準ISO/IEC15408:1999。在之后的近20年間,信息安全技術及產(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(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,其結構和概念將出現(xiàn)較大改變。

(2)CC的主要內(nèi)容

CC提出了評估信息技術產(chǎn)品和系統(tǒng)安全性的架構,即把對評估對象(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,增加了評估方法和活動規(guī)范的框架、預定義的安全要求包兩部分內(nèi)容,變?yōu)?個部分結構組成(見圖1)。

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

第二部分規(guī)定了規(guī)范信息技術安全行為的安全功能要求,建立了一組以“類-族-組件”結構出現(xiàn)的功能組件,作為表示TOE功能要求的標準方法[3]

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

第四部分規(guī)定了評估方法和活動規(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試方法及測試活動提供支持,對測試方法的制定過程進行規(guī)范,同時將通用評估方法(Common Evaluation Methodology,CEM)中的工作單元部分進行細化,提高了功能測試方法的普適性及測試結果的可重復性[4]

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

采用CC對信息技術產(chǎn)品和系統(tǒng)進行評測認證,其認證結果會得到通用準則互認協(xié)議(Common Criteria Recognition Arrangement,CCRA)簽署國家的認可。目前,簽署CCRA的國家共有31個,其中有17個屬于證書頒發(fā)(Certificate Authorizing)國家,14個屬于證書使用(Certificate Consuming)國家。證書頒發(fā)國家均設立認證機構,認證機構授權得到CCRA認可的評測實驗室對產(chǎn)品或系統(tǒng)進行安全評測,同時對評測實驗室進行監(jiān)管,并定期進行監(jiān)督審計。信息技術產(chǎn)品和系統(tǒng)的評估保障等級(Evaluation Assurance Level,EAL)共7級,經(jīng)其中一個CCRA成員國認證達到EAL4+的產(chǎn)品,其認證結果在所有CCRA成員國中皆被認可。該認證體系的應用,在明確產(chǎn)品安全性的同時,也緩解了需在不同國家進行多次測試的壓力,降低了產(chǎn)品安全認證的復雜性。

(3)評價與分析

CC源于6國的信息技術安全性評估準則,經(jīng)歷多年的應用與修訂,其內(nèi)容較為全面,并已得到多國認可,成為信息技術產(chǎn)品及系統(tǒng)的基本評估準則,我國也于2001年3月發(fā)布了等同采用CC的國家標準GB/T 18336。

但CC適用于所有信息技術產(chǎn)品,包括硬件和軟件,并沒有專門針對評測網(wǎng)絡設備安全性的方法。同時,CC主要是對信息技術產(chǎn)品與系統(tǒng)的技術評估,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現(xiàn)的信息技術安全。

2.2 NESAS

NESAS為證明網(wǎng)絡設備是否滿足一系列的安全需求、設備供應商是否按照安全要求進行產(chǎn)品開發(fā)提供了安全基線,同時也為運營商和設備供應商提供了安全保證的技術參考。

(1)NESAS的發(fā)展背景

在許多國家,運營商的任務之一是部署并運行可靠的移動網(wǎng)絡,網(wǎng)絡能否安全運行依賴于設備供應商生產(chǎn)的網(wǎng)絡設備安全性。對于運營商來說,了解供應商提供設備的安全級別十分重要。為了協(xié)助運營商確定網(wǎng)絡設備的安全水平,降低商業(yè)風險,全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會(Global System for Mobile Communications Assembly,GSMA)聯(lián)合第三代合作伙伴計劃(3rd Generation Partnership Project,3GPP)共同制定了NESAS。其中,GSMA定義了移動通信行業(yè)的安全需求、設備廠商的產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)品全生命周期流程評估框架,并于2019年10月發(fā)布1.0版本;3GPP定義了用于評測網(wǎng)絡設備安全性的測試標準,即SCAS(Security Assurance Specification)系列標準,該系列標準已于2019年9月完成并發(fā)布。

(2)NESAS的主要內(nèi)容

GSMA提出評測網(wǎng)絡設備安全性的方法有兩種:一是評定設備供應商開發(fā)和產(chǎn)品生命周期流程的安全性,由GSMA選擇的安全審計員(需來自世界級的安全審計公司,如Atsec、Nccgroup)審查設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;二是檢測網(wǎng)絡設備的安全性,依據(jù)一套預定義的安全測試標準,由獲得ISO/IEC 17025認證并被GSMA承認的安全檢測實驗室對所有網(wǎng)絡設備進行客觀測試,將網(wǎng)絡設備所達到的安全級別可視化[5]。針對方法一,GSMA制定了系列文檔,包括FS.13(網(wǎng)絡設備安全保障計劃概述)、FS.14(安全測試實驗室認證需求及流程)、FS.15(設備商開發(fā)及產(chǎn)品全生命周期審計方法)和FS.16(設備商開發(fā)及產(chǎn)品全生命周期安全需求),用于審計設備生產(chǎn)過程的安全性;針對方法二,NESAS采用了3GPP制定的SCAS系列標準,包括通用安全保障需求、網(wǎng)絡產(chǎn)品安全保障方法論及針對5G網(wǎng)元功能發(fā)布的系列標準,用于評測5G網(wǎng)絡設備本身的安全性。

根據(jù)這兩種方法,GSMA定義了評價5G網(wǎng)絡設備安全性的流程(見圖2)。

設備供應商可定義各自的流程,描述如何將安全性融入在產(chǎn)品的設計、開發(fā)、實現(xiàn)和維護過程中,并根據(jù)FS.16對流程的合規(guī)性進行自我評定。設備供應商可在GSMA任命的獨立審計專家組中選擇一位審計員并向其證明內(nèi)部所有流程與NESAS定義的安全需求一致。若審計員在審計后認為該設備供應商的內(nèi)部流程符合NESAS的要求,則可在GSMA的NESAS網(wǎng)站上發(fā)布審計報告。通過審計的設備商將生產(chǎn)的設備交給NESAS安全測試實驗室,根據(jù)3GPP定義的SCAS系列標準對網(wǎng)絡設備的安全等級進行測試,并驗證通過審計的設備商內(nèi)部流程是否已應用于被測的網(wǎng)絡設備中;最終,測試實驗室依據(jù)評測結果出具評測報告。

(3)評價與分析

NESAS作為一個移動產(chǎn)業(yè)的志愿計劃,給多方提供了行業(yè)解決方案。對于網(wǎng)絡運營商來說,該方案的實施可以增加對網(wǎng)絡設備安全性的信心;對設備供應商來說,可在設計之初就將安全性融入產(chǎn)品中,促進設備供應行業(yè)形成的安全產(chǎn)品文化,同時也節(jié)約了向多個運營商證明其產(chǎn)品安全性的成本;對監(jiān)管部門來說,一個統(tǒng)一的安全評測體系可減少大量的安全性測試負擔,提高了效率。但NESAS體系還未得到國際的統(tǒng)一認可,其影響力有待提升。

3 我國5G網(wǎng)絡設備安全評測體系的構建

隨著5G商用步伐的加快,5G網(wǎng)絡設備安全評測已逐漸成為運營商、設備供應商、垂直行業(yè)及監(jiān)管部門的關注焦點,我國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CC國際認證和NESAS保障體系的總結及分析,后者對5G網(wǎng)絡設備的安全性評測更具有針對性,值得借鑒。關于推動我國5G網(wǎng)絡設備的安全評測工作,可從3方面開展。

(1)同步參與國際標準研究,加快國內(nèi)相關標準推出

NESAS等國際設備安全評測標準在持續(xù)演進中,我國應鼓勵運營商、設備商、科研機構等相關單位積極參與標準的研究工作,提高在國際標準上的話語權。同時,結合我國實際情況,加快國內(nèi)5G安全評測標準的制定與推出。

(2)推動5G設備安全測試能力建設,提高實驗室國際化水平

加大5G安全技術研發(fā)投入,加速開展5G安全測試研究工作,推動5G設備安全測試能力建設。同時,關注國際上安全測試實驗室認證需求及流程動態(tài)(如GSMA等),鼓勵國內(nèi)有關實驗室參與國際上相關認可實驗室的申請工作,提高我國安全測試實驗室國際化水平。

(3)加快我國5G設備安全評測體系構建,推動國際互認

健全我國行業(yè)政策和安全框架,完善設備安全評測機制,構建我國5G設備安全評測體系。同時,加強5G安全領域國際交流與合作,推動我國5G安全設備檢測工作與國際接軌,實現(xiàn)5G設備安全檢測體系國際互認。

來源:中國信通院

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