5G網絡環境下廣播電視業務應用和安全風險分析

廖 飏

（中國廣電廣州網絡股份有限公司，廣東 廣州 510310）

0 引 言

當今，網絡通信技術迅猛發展，各國紛紛開辟信息高速公路，網絡已開始深入到社會的方方面面，深入到各個領域，步入一個無所不在的新階段。文化教育、政治經濟及科技發展等社會形態都建立在信息資源的基礎上，在資源交換與信息安全問題方面，信息的普適性與提供的普適性存在矛盾。網絡通信技術的任務是傳遞和承載信息，5G新技術為人們提供更多的行業應用、創造更大的社會價值，但同時也隱藏著巨大的風險和隱患，即網絡安全問題。

1 5G通信技術的優勢與特點

網絡通信技術的高速發展為人們的工作生活帶來了極大便利，5G網絡通信技術應運而生。其特點是高速率、低延時、大連接，具備傳輸質量好、效率高、成本低、安全可靠以及覆蓋面廣等優勢，可以確保通信技術的高穩定性和網絡速度，可以為大眾帶來更好的應用體驗[1]。目前，各個領域都在對5G網絡通信進行更深入、更全面的研究。作為一種新興技術手段，5G通信技術在廣播電視業中應用，可以促進廣播電視業的快速發展，加強市場競爭力。隨著5G獨立網絡標準的正式發布，5G技術在全球廣播電視業的應用也進入全面快速發展階段。國家廣播電視總局也開始對5G技術進行布局。5G廣播電視安全監測監管需求總體框架如圖1所示。

圖1 5G廣播電視安全監測監管需求總體框架

2 5G網絡環境下廣播電視的業務應用

隨著5G的發展，廣播電視業務結構發生了變化，它不僅涵蓋了衛星、有線、廣播電視等現有的傳統媒體業務，也涵蓋了網絡視聽節目、移動互聯網視聽節目、IPTV、網絡電視、廣電寬帶與5G、物聯網、人工智能以及大數據分析的融合等新業務的高速發展，超高速率、超低時延以及超大連接等優勢帶來了超高清視頻、超級互聯網等智能化廣電5G超融合業務[2]。

2.1 5G制播業務

5G技術結合了4K/8K、VR/AR/MR等高科技視頻技術，對視頻內容的采集、處理、傳輸、傳輸及使用，帶來了5G制作播出的新業務，即5G制播業務。生產與播放業務主要包括高科技視頻錄制、多路和回放高科技視頻信號、多屏直播與多視點直播、高科技視頻編輯、5G工作室、遠程協作編輯、遠程協作審核、高比特播放、低延遲以及高速云播放等。通過多源內容聚合的智能錄播編輯系統，實現了多行業內容的綜合制作和多渠道發布，實現了5G超高清、5G VR/AR/MR節目的制作播放。未來5G媒體綜合制播云平臺將成為智能錄制平臺，構建多源內容聚合、多行業內容集成制作、多渠道發布的編輯播放系統，5G超高清/VR制播將實現手機直播、5G輕量級直播、5G前臺直播、5G手機制作以及5G直播連接。借助手機等移動設備，媒體制作者可以隨時隨地處理廣播電視媒體的高清或超高清材料[3]。

2.2 5G車融媒業務

5G車融媒業務將無線、衛星及移動網絡融合傳輸，通過多路傳輸地面數字廣播電視網絡及移動通信技術，可以使內容在網絡上持續傳播。通過汽車集成終端、衛星傳輸向互聯網提供導航和自動駕駛服務，廣播各類媒體格式和功能，以Wi-Fi熱點形式為各種智能終端提供豐富的媒體內容。

2.3 5G網聯無人機直播

無人機使用5G網聯可以實現超高清實時直播，具有遙控低延遲、設備實時在線等功能。通過多種飛行和運動路線，并結合VR技術，可以將各種高空、危險區域等特殊場景的畫面實時傳送到無人機上，可用于360°全景拍攝和全景視頻、全景流等廣播電視節目視頻源的錄制[4]。

2.4 5G大屏超清視頻通話

5G大屏超清視頻通話能夠使用戶從一個更寬更靈活的角度來體驗4K/8K超高清視頻聊天。

2.5 5G應急廣播服務

通過大屏幕電視、各種移動智能設備以及不同車輛上的設備等，用戶終端可實現全天候的應急信號接收，適合國家、地區或地方應急服務。

2.6 遠程安防監控

利用4K/8K超清視頻監控裝置，遠程安防監控可以對擁擠的場所進行實時監控；結合4K/8K超清視頻監控系統，可以對工程施工、危險區等特殊區域進行實時監控；還可以實現高精度的人臉識別和車牌識別，有利于突發事件的應急處置[5]。

3 5G網絡環境下廣播電視網絡安全風險分析

5G廣播電視業務應用的變化給廣播電視安全帶來了新的問題，其主要表現有3個。一是接入終端、分發渠道及內容形式多樣化，終端接入身份、多渠道內容審核、數據保護、數據加解密等方面都有新的安全風險和更高的安全要求。二是業務模式多樣化，新格式的接入身份、高科技視頻制作和播放系統發生變化時，也會產生新的安全問題，如高科技視頻內容的安全性、業務合作的安全性、網絡隔離的安全性以及網絡安全的保護性等。三是傳輸覆蓋多樣化，帶來新的安全問題，需要對多種傳播渠道進行安全保障和輿論監督。為了應對5G帶來的變化和新的安全問題，本文從5G網絡技術和5G業務應用兩個方面來分析5G安全風險[6]。

3.1 5G網絡技術給廣播電視業帶來的安全風險

3.1.1 NFV安全風險

NFV網絡虛擬化技術實現了虛擬基礎設施平臺的統一管理和動態資源重構，在廣播電視的核心網絡中使用率越來越高。5G網絡技術到來后，NFV將扮演更為重要的角色。NFV的優點是使資源可以充分靈活調度與遷移，實現高新業務的快速部署和遷移，隔離業務故障，提高廣播電視業務網絡的安全性。但NFV的安全策略設計存在一定的安全風險。具體而言，虛擬化管理是NFV的核心，一旦NFV受到外部攻擊，就會對NFV上的所有虛擬機構成威脅，虛擬化會模糊甚至消失邊界，從而有可能導致虛擬機隔離故障和受感染主機動態遷移、虛擬機共享拒絕服務、非法訪問和操縱虛擬機，造成廣播電視核心網絡的重大故障[7]。

3.1.2 SDN安全風險

SDN技術在提高5G網絡數據傳輸效率、實現更好的資源定位的同時，也帶來了新的安全風險，如SDN網絡控制單元和傳輸節點之間的安全協調和管理，SDN表之間的安全性能，SDN表之間的正確執行等。SDN的開源代碼也存在一些風險，例如，SDN控制器代碼存在安全漏洞，使得控制器不能禁止外部實體訪問XML解析程序，從而可能導致廣播電視核心系統遭受黑客攻擊。

3.1.3 網絡切片安全風險

網絡切片的安全風險具體表現在：弱性能網絡的安全分離會影響捕獲后的其他網絡的安全分離，安全責任難以承擔。網絡接口缺乏認證和鑒別能力，可能導致敏感信息的泄漏。廣播電視網絡運營商通過網絡接口向第三方和用戶提供網絡服務，而不同領域、不同級別的安全任務難以共享。為了防止交叉路口內的資源被其他類型的網絡節點非法訪問，網絡接口的安全問題不僅包括了交叉路口之間的隔離問題，而且涉及同一類型服務的網絡磁盤之間的隔離問題。

3.1.4 多接入方式及多設備形態安全風險

5G網絡技術的主要特點是融合了多種無線網絡，并在融合后對相應廣播電視網絡系統進行了優化和定制。一些無線網絡包括多種接入技術和本地網絡結構，這種差異將在網絡間的切換過程中造成新的安全風險。在安全環境中，不同網絡之間終端的變化會引起安全環境的互操作，如安全環境的安全傳輸、密鑰更新以及安全環境的隔離等。例如，多種類型的應用程序都可以安裝在同一個廣電用戶終端上，這樣就可能會產生沖突，威脅到其他應用程序的安全，同時削弱廣電業務終端的安全。

3.2 5G新業務應用給廣播電視業帶來的安全風險

5G引入的廣播電視新業務，使生產播出體制發生變化。除終端安全風險外，邊界、數據、內容、應用程序、虛擬化、訪客、網絡、物理及系統管理等安全風險也必須考慮到新的安全風險，包括風險聚合、內容生成、網絡安全、物理安全以及操作安全等。5G環境下廣播電視內容制播體系的安全風險如圖2所示。

圖2 5G環境下廣播電視內容制播體系安全風險示意圖

3.2.1 采集終端接入風險

利用5G高速、高帶寬的特點，5G廣播電視制作播出系統可實現高科技視頻多通道多速率采集以及無人機/機器人智能內容采集。但在進入采集終端時，采集的多樣化增加了一定的風險。在此基礎上，采用零信任體系結構，實現統一的身份認證和管理接入，包括視頻認證、端到端認證、端到網認證以及終端、網、商的相互認證，實現安全認證、端認證和用戶身份認證等，可以有效降低接入風險，提高安全性。

3.2.2 遠程協作安全風險

5G為廣播電視內容制作增添了更豐富的元素，如遠程協同編輯、統一編排及AI制作等，而每一個系統都有自己的認證體系，系統之間的遠程協作必須提供與其兼容的認證體系，這相對來說是困難的，協同兼容和認證的安全風險不可避免。同時，遠程網絡、遠程軟件、系統客戶端、服務端以及數據傳輸、存儲的安全風險也相應出現，也對廣播電視業內部系統的網絡安全防護、安全管理以及數據容災備份等提出了更高的要求。

3.2.3 高新內容安全風險

5G技術給廣播電視業帶來了高新業務，同時也帶來了監測、監管的新安全風險。廣播和電視網絡、5G移動因特網、車聯網及物聯網等視聽節目內容的傳播情況監測變得更加復雜，不同移動終端和車載終端上不同應用程序提供的媒體內容監管、對用戶行為進行輿論監督等也變得更加困難。這就需要建立更為智能、完善的審核機制，如遠程協同審核、AI智能審核等。

3.2.4 互聯互通安全風險

5G廣播電視制播系統以其高速、高帶寬的特點，可實現視頻的高頻傳輸、云端高速低延時播放和移動媒體播放，同時也存在相應的風險。為提高內容聚合和分發的效率，其中一些內部系統與互聯網上的云商業平臺更加靠近。如綜合媒體技術、新媒體工作室與觀眾的互動以及工作室商業制作系統等，必須直接與互聯網交互。如果核心服務器IP暴露在這些商業系統中，就可能面臨諸如DDoS、黑客入侵、網絡漏洞及數據竊取等邊界安全風險。如沒有明確5G生態系統跨部門、跨單位合作的安全責任，也會產生新的管理和安全風險。建立更為健全的5G安全生產與管理體系制度，可以為5G的發展提供助力，降低安全風險。

4 結 語

隨著5G獨立網絡標準的正式發布，5G技術在全球廣播電視業的應用也進入全面快速發展階段。作為一種新興技術，5G網絡通信技術既能保證網絡環境安全，促進廣播電視的健康發展，體現其社會價值和經濟價值，同時也在一定程度上帶來新的安全風險隱患。基于此，本文從多方面對5G網絡環境帶來的廣播電視新業務和安全風險進行了探討分析，為廣播電視網絡5G安全體系的深入研究奠定了基礎。