摘要：5G网络的核心架构正在经历一场深层次的技术变革。服务化、云原生和网络切片提升了业务灵活性与部署效率的同时，也重塑了网络安全的边界与风险格局。为帮助企业与高校更系统地理解和应对这些变化，星云实验室构建了多阶段的5G安全实训课程、可复现的靶机环境以及自动化的评估工具，旨在为5G安全培训提供体系化、可实践的解决方案。
一、从架构演进看5G安全面临的挑战
过去的通信网络，安全防护多依赖封闭的安全边界。而在5G网络中，架构的服务化与云化让“边界”这一概念逐渐模糊。
网络从硬件逻辑走向软件定义，从单体系统转向分布式架构，这种转变带来了更高的灵活性，同时也让整个通信行业面临更多的安全挑战。
5G网络广泛采用虚拟化与容器化部署。网元不再运行在专有硬件上，而是作为容器实例动态分布在云平台中。
图1 云化的5G基础设施
这种灵活部署的优势显而易见，但同时也带来了新的隐患：
图2 云化环境的攻击路径
一旦虚拟环境被入侵，攻击者就可能在云基础设施内进行权限提升，控制整个集群，影响多个网元功能；甚至逃逸到宿主机，接管整个核心网域。云原生化带来了高弹性，也引入了更复杂的安全问题。
在5GC（5G核心网）中，各网元通过标准化API进行交互。这种服务化架构提升了模块间的解耦性与灵活度，使得网络功能可以像“微服务”一样动态组合。
图3 5G服务化架构
但另一方面，API的开放也意味着潜在的攻击入口被成倍放大：
图4 5G网元攻击路径
攻击者可利用网元（如NEF）开放API的鉴权弱点，通过伪造请求或窃取令牌等手段获得初始访问权限，进而利用NF间的信任关系横向移动，最终导致敏感数据泄露、业务中断或网络滥用。API的高效与开放，正在成为5G安全治理的核心矛盾之一。
SDN（软件定义网络）通过将网络的控制平面与数据平面进行分离，使得SMF能够动态管理UPF用于标识用户会话的PDR和FAR，从而实现按需的会话管理和流量导向，提高了5G网络的灵活性和智能性。
图5 SDN控制逻辑结构
但其集中化控制结构也带来了新的攻击焦点：
图6 SDN控制面攻击路径
一旦控制面遭受攻击，攻击者即可修改流量路径，最终导致QoS降级、业务中断甚至用户数据泄露。集中化控制架构带来了高效性，同时也带来了潜在的“中枢风险”。
网络切片技术通过“网络即服务”的方式，将物理网络按需提供给不同垂直行业，为工业自动化、大规模物联网等差异化场景提供定制化的专用5G网络。
图7 网络切片技术
然而，这种“底层共享、逻辑隔离”的模型打破了切片间微妙的隔离平衡：
图8 面向切片技术的攻击路径
一旦攻击者攻陷了一个安全防护较弱的切片（如大规模物联网切片），就可能以该切片为跳板，通过共享的底层资源（如虚拟化管理程序漏洞、共用的物理服务器或交换机）实现横向移动，导致多个切片的连锁性安全故障。
这些架构变化，使得5G安全问题不再局限于漏洞防护或配置加固，而演变为一个贯穿架构设计、部署运维与安全运营的系统性工程。与此同时，行业也普遍面临一个现实困境：5G安全人才短缺，且攻防能力难以规模化复制。如何高效培养能理解架构、能动手实践的5G安全人才，成为新的行业难题。
二、面向5G安全挑战的人才培养路径
星云实验室常年致力于云和5G攻防技术的前沿领域研究，针对行业痛点，实验室提出了“三位一体”的5G安全人才培养方案：
图9 5G安全人员培养体系
通过由浅入深的实训课程掌握理论基础，借助仿真靶场提供真实环境，并利用评估工具强化攻防实践。实训、实战、验证相结合，以攻促防，提升安全人员在复杂、未知场景的安全技能。
5G实训课程：通过阶段性的培养模式，结合理论学习、动手实验与端到端的仿真演练，由浅入深使学员快速掌握风险识别、攻击利用到防护验证的5G安全技能。
5G靶机环境：结合开源能力构建高度仿真的5G靶场环境，为漏洞复现、漏洞分析、未知威胁挖掘、防护有效性验证、红蓝对抗等场景提供了统一、可控、可度量的基准环境，有效解决了此类环境在研究、教学与竞赛中面临的搭建难、控制难、复现难等现实问题。
5G评估工具：具备覆盖云基础设施、信令面网元、用户面功能等多场景的自动化评估能力。快速复现典型漏洞的完整攻击链，帮助学员直观理解漏洞原理与实际影响。同时，也可自动化验证目标5G环境的安全有效性，评估现有5G安全体系在面对各类威胁时的响应能力，帮助运营商早于攻击者发现潜在安全威胁，提升5G安全防护水平。
三、总结与展望
5G的快速部署与应用，既推动了数字化转型，也带来了前所未有的安全挑战。虚拟化、服务化、集中化与切片化等架构变革，在提升业务灵活性的同时，也扩大了攻击面，使得系统性安全风险成为行业焦点。
面对5G安全人才短缺与技能复制难题，星云实验室构建的“三位一体”培养方案，为企业与高校提供了一种新的路径——以体系化课程夯实理论，以真实靶场深化理解，以自动化评估工具强化验证。
未来，实验室将持续完善5G实训课程内容，丰富靶场场景，并扩充评估工具，以应对不断演进的5G安全威胁。后续文章，我们将详细介绍5G实训课程、靶机环境和评估工具，敬请关注。
责任编辑：吕治政
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