【摘 要】
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不同于4G网络,5G移动通信网络能够激发新的商业模式和垂直行业/领域,从而促进下一代移动通信网络下全连接社会愿景的实现。5G需要高度差异化的网络服务,为租户在同一物理基础设施上提供多个逻辑独立的虚拟网络,从而支持多租户共享高质量的网络服务,这种新的网络框架概念就是网络切片。网络切片利用SDN和NFV技术为新的商业模式和垂直行业/领域的需求提供灵活和可扩展的支持。在网络切片中,不同的网络和服务功能相
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不同于4G网络,5G移动通信网络能够激发新的商业模式和垂直行业/领域,从而促进下一代移动通信网络下全连接社会愿景的实现。5G需要高度差异化的网络服务,为租户在同一物理基础设施上提供多个逻辑独立的虚拟网络,从而支持多租户共享高质量的网络服务,这种新的网络框架概念就是网络切片。网络切片利用SDN和NFV技术为新的商业模式和垂直行业/领域的需求提供灵活和可扩展的支持。在网络切片中,不同的网络和服务功能相互组合,部署在公用的物理网络设施上,构成端到端(E2E)的逻辑网络。然而,一些新的商业模式和垂直领域,例如,互联网汽车公司或社交媒体网络,都拥有全球客户,因此需要全球覆盖的网络为他们提供服务,这远远的超出了单个运营商的服务能力,需要多个运营商协同提供网络切片服务。但由于不同运营商间的不完全可信关系,一个迫在眉睫的问题是如何在多个移动网络运营商(MNO)之间构建可信合作,以确保网络切片的安全性和隐私性。具体而言,在运营商的合作中,用户身份的保密性可能面临泄露的风险。另一个问题是,在多个网络运营商的合作中,缺乏有效的相互监控机制确保各方诚实可信,从而可能存在恶意行为,例如访问网络可能会向漫游用户收取过高的费用,漫游用户可能会过度利用访问网络的资源。由于5G网络切片技术尚处于起步阶段,运营商间的可信合作是一个亟待解决的问题。传统的运营商间信任关系模型不能完全适用于5G网络切片的安全、信任和隐私要求,目前还未查询到一个有效支持多运营商的跨域可信网络切片方案。本文提出了一种支持多运营商的可信网络切片共享方案。该方案利用Intel SGX,在访问网络中,为移动用户的注册网络创建了一个可信的执行环境,从而保障注册网络的功能在访问网络的可信、安全运行。此外,我们开发了一套基于Intel SGX、flask框架和Docker容器的原型验证系统,用以证明我们方案的可行性。安全分析和基于原型验证系统的性能评估结果表明,我们所提出的方案是可行和有效的。
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