Ny forskning har visat på en banbrytande lösning för att säkra framtida kritiska kommunikationsinfrastrukturer, inklusive framväxande 5G-nätverk.

Forskningen tar upp allmänt rapporterade farhågor om säkerhetssårbarhet i 5G-nätverk som förutspås förändra telekommunikationsindustrin under de kommande tio åren. Arbetet utfördes av High Performance Networks (HPN) Research Group vid University of Bristols Smart Internet Lab och efter en konkurrenskraftig urvalsprocess för peer review.

Resultaten presenteras idag (7 mars) vid en mycket prestigefylld post-deadline-uppsats i Optical Fiber Communication Conference (OFC), San Diego, USA.

Den föreslagna lösningen kommer att göra det möjligt för operatörer av 5G-nätverk att erbjuda ytterst säkra 5G-tjänster samtidigt som de garanterar kommunikation med ultralåg latens och hög bandbredd. Detta beror på den nya kombinationen av kvant- och infrastrukturvirtualiseringstekniker.

De senaste framstegen inom mjukvaruteknik och varudatateknik har revolutionerat telekommunikationsindustrin under de senaste tio åren. Hela klasser av nätverkskommunikationstjänster som traditionellt har utförts av egenutvecklade, dedikerad hårdvara, är nu virtualiserade och värdar i varudataservrar. Detta kallas vanligtvis för "Network Softwareization".

Övergången av viktiga nätverkskommunikationsfunktioner till programvara, distribueras dock över internet, innebär en betydande säkerhetsrisk för telekommunikationsnätverk och specifikt för 5G-nätverk som helt förlitar sig på sådan mjukvaruarkitektur. Alla skadliga försök att manipulera dessa virtualiserade nätverksfunktioner kan potentiellt utsätta hela internet och dess användare i fara.

Den nya forskningen tar upp detta problem med en ny, helt programmerbar nätverksvirtualiseringsplattform som utnyttjar kvantteknologier för att säkra funktionsvirtualisering och tjänsteorkestrering.

Den föreslagna kvantsäkra 5G-virtualiseringsplattformen kan fungera över flera 5G-operatörers nätverk (d.v.s. EE, O2, Vodafone etc.). Den använder avancerad och standardkompatibel virtualiseringsteknik för att skapa on-demand komplexa och samverkande 5G-nätverkstjänster över operatörernas domäner, samtidigt som kvantkryptering och optisk sammankopplingsinfrastruktur används för att säkra tjänster och garantera 5G Key Performance Indicators (3GPP KPIs).

Professor Reza Nejabati, Chef för HPN Research Group, sa:"Hårdvaru- och mjukvarutekniker som rapporteras i det här dokumentet kan potentiellt revolutionera 5G-nätverk. De gör det möjligt för nätverksoperatörer att utnyttja flexibiliteten och programmerbarheten som erbjuds av virtualiseringsteknik för att skapa nya typer av internettjänster samtidigt som de drar fördelar av överföring i ljusets hastighet och även säkra systemet med hjälp av kvantteknik".

Professor Dimitra Simeonidou, Direktör för Smart Internet Lab, lade till:"5G-nätverk kommer att förvandla kommunikation, industri och samhälle under det kommande decenniet. Dock, säkerhet är en viktig fråga för 5G-distribution och uttrycks brett i globala medier. University of Bristol har banat väg för forskning om 5G och kvantum under ett antal år och på senare tid lett ett antal landmärken demonstrationer av 5G-fördelar. Med detta nya verk, vi sammanför våra forskningsstyrkor för att tillhandahålla en ultimat säkerhetslösning för 5G-nätverk."