量子对抗威胁模型下的 6G 端到端网络切片零信任动态隔离架构

Abstract: 6G 网络切片允许多项极关键公共安全、自动驾驶协同控制与普通移动宽带在同一套物理空口上共享承载。本文给出了严格的数学隔离证明与基于后量子连续签名的防横向渗透零信任防护机制。

1. 用户面功能(UPF)纳秒级切片密钥隔离与内存沙箱

各租户切片在用户面不仅通过 VLAN 标签与 GTP 隧道 ID 进行逻辑区分,更在硬件级机密计算飞地(Intel TDX / AMD SEV)内部为每个切片维护完全隔离独立的后量子密钥状态机,杜绝任何侧信道跨切片内存探测。

2. 结合硬件 TPM 2.0 与 ML-DSA 的云原生零信任持续动态度量

分布式基站单元(gNodeB)持续采集硬件寄存器 PCR 完整性度量值,并经由根植于 TPM 2.0 内部的 ML-DSA 后量子签名上报至中央编排器。任何未经签名的篡改或固件注入将在 15 毫秒内触发切片访问权限的即刻熔断。

3. 超高可靠低时延切片(URLLC)实网性能基准与开销分析

在 100 Gbps 满载流量压力测试下,全流程后量子切片加密与校验带来的处理时延增量小于 45 微秒,完全符合 3GPP 对工业互联网与车路协同 URLLC 亚毫秒级单向端到端时延预算的严苛要求。

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