5g网络是数字化转型的关键，将推动各行各业的巨大变革和创新。除“人网”外，其还催生出众多的“物网”、“工业网”新应用，如：车联网、远程医疗、智能电表、自动驾驶、视频监控等。在如此多样化的商业模式下，5g网络也将面临更加复杂的网络安全和隐私保护的挑战。
为了加强5g网络的安全性，3gpp定义了新的5g安全相关认证框架，其鉴权认证架构如下图:
图1：5g安全相关认证框架
相比3g/4g网络的鉴权/加密/完整性保护方式，5g端到端的网络安全认证架构更加安全可靠：
主要总结为以下几点:
基于统一认证架构，提供用户和网络之间的双向认证。
支持多种认证方法，例如 5g-aka, eap-aka’等。
采用层次化的密钥派生机制。
提供空口的加密。
增加了用户标识隐私保护。
针对5g对网络安全的超高要求，中兴通讯提出基于zte cloud native sdm的统一用户安全认证解决方案，此方案不仅为5g网络提供了端到端的鉴权认证和加密机制, 而且实现2g/3g/4g/5g/ims多网络接入下的统一鉴权认证，确保全网络的安全可靠。
中兴通讯cloud native sdm统一用户安全认证方案
图2：zte cloud native sdm解决方案
如图所示，中兴通讯cloud native sdm，包括be（backend）和fe（frontend）两部分， be基于云化统一数据层，其中结构化存储单元udr统一融合2g/3g/4g/5g/ims等用户数据；fe深度融合hlr/hss/udm/ausf等网元业务功能，实现了多网络接入下统一移动性管理和认证鉴权管理。
udr：融合存储多种结构化数据，包括2g/3g/4g/5g签约数据、pcrf策略数据、用户鉴权数据等。
udm：作为5gc网络中的数据管理nf， 实现5g网络统一接入、鉴权认证功能，包括鉴权证书计算、5g he avs生成、重同步鉴权证书计算等。
ausf：作为5gc网络中的鉴权nf，提供鉴权服务功能，支持5g鉴权架构的5g aka流程和eap aka’流程，并提供服务网络授权检查、鉴权算法、增强归属网络控制以及suci(subscription concealed identifier)等功能。
中兴通讯cloud native sdm的统一用户安全认证解决方案，为5g而生，保护用户数据的完整性、可靠性和一致性、安全性，时刻保障多接入网络的安全稳定运行，主要特点如下：
1、统一的云原生/微服务架构，实现业务快速部署
满足云原生相关特征，支持虚机和容器化部署，对服务级的业务进行了进一步的扩充和细分，拆分为更细粒度的微服务，每个微服务/服务都可以独立部署、升级、迁移和重生，帮助运营商快速部署网络和新业务。
2、大容量，全融合，高可靠，降低tco
大容量：单设备支持多达亿级2/3/4/5g/ims静态用户；
全融合：支持hlr/hss/udm/ausf/eir/enum/spr/aaa等网元的融合，有效降低capex和opex；
高可靠：多级数据库备份和恢复机制、完善的过负荷保护机制等，充分保障设备的稳定性。
3、多网络接入的统一鉴权认证，简化网络
中兴通讯cloud native sdm集中化存储2g/3g/4g/5g用户数据。当用户从不同网络接入时，基于统一的用户鉴权信息，依据不同网络的鉴权算法可以生成3g五元组、4g四元组、5g四元组，从而实现同一用户从不同网络接入时的统一鉴权认证。
4、为5g用户永久标识提供私密性保护功能，保护用户隐私
中兴通讯cloud native sdm解决方案为5g usim卡提供了用户标识隐私保护功能，相比4g网络空口消息中采用明文imsi，5g网络空口消息中采用suci，即密文imsi，防止非法基站和设备获取用户imsi信息，保护用户隐私信息。
5、5g用户注册时双向认证，防止非法用户接入
当用户接入时，中兴通讯cloud native sdm按照5g aka或者eap aka’鉴权算法进行鉴权认证。当用户侧和网络侧完成双向认证后，网络才允许用户接入网络，完成用户注册等业务操作。
6、增强归属网络鉴权认证控制，防止欺诈
中兴通讯cloud native sdm的5g鉴权认证在归属网控制方面做了增强，即归属网络将终端认证确认与注册流程关联，如果在该网络下终端未曾通过鉴权认证，归属网络可拒绝注册，同时可指示拜访网络在注册前应重新请求鉴权认证，进一步提高了网络安全性，有效避免拜访网络欺骗发生。
中兴通讯cloud native sdm的统一用户安全认证解决方案，为多种终端、多种接入、多种应用提供统一用户鉴权和认证，简化网络架构，确保用户信息不被非法设备侵入、篡改和泄露，为2g/3g/4g/5g/ims网络安全提供最根本的保障。

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