5G專網﹢區塊鏈:構筑智慧政務“安全信任基石”
來源:人民郵電報 更新時間:2021-12-14

 


智慧政務在助力政府信息化建設和實現政務應用無障礙的過程中,政務數據共享、平衡安全與效率等挑戰日益凸顯。橫向與縱向信息交換中存在“數據壁壘”,政務協同也缺乏一定的信任基礎。智慧政務充分發揮5G專網數據的高安全性,同時利用區塊鏈技術不可篡改存儲方式的優勢,能夠建立起數據交互的信任基礎,共同構筑“安全信任基石”。

5G專網安全優勢凸顯

5G通過靈活的物理層資源配置,具有更大的接入容量、更快的速率和更強的業務能力,服務范圍從傳統面向個人的移動通信進一步擴展到萬物互聯。5G系統非公眾網絡(NPN)架構通過獨立非公共網絡SNPN和公共網絡集成PNI-NPN兩種模式,為垂直行業(如政務、石油化工、電網等行業)提供了與傳統運營商公網(PLMN)相隔離的5G基礎通信網絡。5G非公眾網絡利用其靈活組網優勢,可有效滿足智慧政務構建中各類局域網的安全隔離要求以及廣域網的連通需求,提供定制化的資源和服務質量保障,支持各類豐富的移動政務場景應用。

5G政務專網組網可采用共享型5G政務專網(PNI-NPN)模式。該模式基于運營商5G授權頻段構建,與公網共享網絡資源。網絡設備來自運營商現有公網資源,利用切片等技術手段為政務用戶搭建無線專網;可將專網核心網、無線網資源采用“軟分割”方式實現業務相互隔離,保證政務專網的時延和可靠性(本地可自建MEC和UPF等設備)。共享型5G政務專網與運營商5G公網信息實現“軟隔離”,數據傳輸安全。

另一種組網模式是獨享型5G政務專網(SNPN)。該模式采用自有政務行業專用頻段(頻段私有),自建政務專網全部設施;具備超低的端到端時延,支持各類大帶寬、低時延的應用。獨享型5G政務專網與運營商5G公網信息實現“硬隔離”,網絡實現端到端自主可控,從而保障數據的絕對安全。

區塊鏈解決信任難題

區塊鏈技術采用加密算法、點對點傳輸、分布式數據存儲和共識機制的數據應用模式,由多方共同進行維護,使用密碼學保證傳輸和訪問安全,以分布式、不可篡改和可信的方式確保所記錄交易的不可反駁性、完整性和可溯源性,是一種分散式數據庫技術。

區塊鏈網絡采用點對點通信,以區塊節點為單位存儲數據。區塊節點之間結合密碼學算法,按照時間順序構成鏈式數據結構。系統各參與方共同參與最新區塊數據的存儲、驗證和維護。整個區塊鏈系統中區塊節點之間的交換遵循固定的算法,不需要對任何人信任,隨著參與的區塊節點數量的增加,整個區塊鏈系統的安全性反而增加,從而達到數據不可篡改的目的。不可篡改、去中心化、可溯源等特性構筑了區塊鏈的核心應用能力。區塊鏈憑借獨有的信任建立機制,正在改變當今各行各業的信用運行規則,成為構建新型社會信任體系的重要技術。

“5G專網﹢區塊鏈”大有可為

5G專網與區塊鏈技術強強聯合,在智慧政務領域催生了豐富的應用場景。一方面,5G專網特性高度契合了智慧政務發展中不斷增長的數據連接需求,其安全和簽約管理服務框架還能滿足政務行業安全性方面的要求。另一方面,區塊鏈技術憑借安全可靠的技術特點,能夠有效解決政務數據采集傳輸、共享交換、融合處理過程中的隱私、信任等問題。因此,“5G專網﹢區塊鏈”可為智慧政務系統提供安全、可信的數據互通能力,有效提升政府部門城市管理與公共服務效率。

電子政務——在電子政務領域,通過構建政務行業5G專網,創新政府服務流程。

通過采用5G專網,政務業務相關的網元與公網設備隔離,獨享網絡資源;使用定制UPF等專用網絡設備為政務數據提供端到端的安全保障,從而確保移動端各類政務數據信息的采集及傳輸免受安全威脅。

通過區塊鏈網絡完成結構化數據的共享,建立非人為控制的信任系統,實現數據確權、安全加密、多方安全計算,打通各個政府部門之間的“數據孤島”,為不同政府部門、同一部門上下級之間的數據互聯互通提供安全可信環境,實現政務信息及數據的交叉共享、政務數據全流程存證和全生命周期管理。

“5G專網﹢區塊鏈”能夠保障智慧政務運行的安全性、效率以及透明度,滿足“一網統管、一網通辦”的政務服務要求,增強政府公信力。

安防監控——安防監控覆蓋了智慧政務建設主要的數據傳輸環節,是智慧政務的核心環節,受到各級政府部門的重視。而5G無線安防監控設備具備安裝方便、靈活性強、性價比高等特性,大量5G攝像頭、傳感器和安全警報器被政府部門規模化部署。通過部署5G政務專網,可有效保障各類安全警報器、傳感器和攝像頭設備的入網、帶寬及數據安全性的需求;利用下沉部署UPF和MEC單元構建5G政務專網的邊緣節點,從而將計算能力下沉到靠近數據源的邊緣,實現來自傳感器和超高清攝像頭等大帶寬消耗、時延敏感的數據在本地的存儲和快速處理。

值得注意的是,政務安防監控管理過程中電子證據存儲尤為重要。利用區塊鏈技術的分布式存儲、時間戳機制、不可篡改特性,可以實現安防監控各類視頻等電子證據的安全存儲:通過比對區塊鏈的哈希值來驗證電子數據的完整性,利用不對稱加密技術對電子證據進行加密以保障各類數據的傳輸安全,從而確保證據的真實性和安全性,解決傳統監控存證面臨的安全信任問題,通過技術手段來減少數據造假、推卸安全責任等隱患。

民生管理——目前,“5G專網﹢區塊鏈”已經與人工智能、云計算、大數據等技術充分融合,應用于食品安全、教育、醫療、房產等需要信任、協作的民生服務領域的數字身份認證、社會信用平臺等,將來還可以切換到以“5G﹢區塊鏈”為基礎的底層架構平臺。

“5G專網﹢區塊鏈”通過利用便攜式的移動終端將分散的如行政處罰、信用、房產、醫療等各類公共信息匯總記錄在對應的人或物品的數字身份中,保證數據從采集、交易到流通的每一步都可靠留存且可追溯。在此基礎上,智慧政務構建起一個完整可靠的民生信用服務管理體系,簡化各類民生事務的辦事流程,提供安全可靠的智慧民生服務。

作者單位:中通服咨詢設計研究院



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