论大国竞争中的5G安全保护

论大国竞争中的5G安全保护目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"导言2\o"CurrentDocument"5G时代的安全竞争2\o"CurrentDocument"1.概述2\o"CurrentDocument"5G网络的基础设施3\o"CurrentDocument"移动设备3\o"CurrentDocument"移动设备操作系统3\o"CurrentDocument"芯片设计3\o"CurrentDocument"芯片代工厂3\o"CurrentDocument"2.中美5G竞争对比4\o"CurrentDocument"2.1.中美5G技术发展现状4\o"CurrentDocument"2.1.1. 5G技术研发4\o"CurrentDocument"1.2. 5G商用4\o"CurrentDocument"1.3. 5G网络建设5\o"CurrentDocument"1.4.中美5G技术发展对比52.2.中美5G应用现状5\o"CurrentDocument"2.2.1.5G应用场景52.2.2.5G应用案例5\o"CurrentDocument"2.2.3.中美5G应用对比5\o"CurrentDocument"3.中美5G发展前景5\o"CurrentDocument"3.1.中国5G发展前景6\o"CurrentDocument"3.2.美国5G发展前景6\o"CurrentDocument"3.3.中美5G发展前景对比6兰德公司对美国5G发展的建议61.国际5G电信产业发展概况6\o"CurrentDocument"2.中美5G安全竞争的关键要素7\o"CurrentDocument"3.5G供应链中的安全竞争7\o"CurrentDocument"4.协助可信的外国SG供应商，确保供应链安全7\o"CurrentDocument"5.为5G分配更多的中频带频谱，并调查频谱共享情况8\o"CurrentDocument"6.建立美国的芯片制造研究和开发项目8\o"CurrentDocument"7.在美国建立最先进的芯片代工厂8\o"CurrentDocument"8.5G网络的风险和漏洞8第1页共12页限制华为获得先进的5G芯片。持续性地将华为保留在美国对华制裁的实体名单中，可以削弱中国企业的5G发展进度，保证美国的市场竞争力。为华为制定要求，使其能够重返5G市场。建议商务部与美国国家安全委员会协商，为华为制定一套准入标准，满足这些条件的华为产品，将能够获得美国的先进芯片技术和国外盟友制造商的技术产品，此举有利于缓和两国关系。10.4.专利审查保护美国的专利技术，审查中国的5G专利。美国一方面应加强对本国专利技术的保护力度，如建议美国专利及商标局将其专利数据库与5G的3GPP或ETSI技术标准数据库相连接；专家指导美国资助的技术的研究进程，以确保美国公司在无线通信的关键领域保持技术领先地位；另一方面加大对中国专利的审查力度，尤其是西方国家向中国的技术转让。5.芯片制造与研发建立美国微芯片制造和研发计划。美国国家科学基金会应赞助先进微芯片制造技术的研究，美国需要在其盟友的帮助下，保持在芯片领域的领导地位，以加强准入先进微芯片供应链的控制能力，同时国家科学基金会也应该资助EUV微芯片光刻技术的研究，关键技术的进步将使美国芯片制造商赶上日韩的企业。先进的微芯片代工厂在美国建立最先进的微芯片代工厂。美国应继续努力鼓励TSMC和三星在美国建立代工厂，这将确保在美国芯片制造商陷入困境的情况下，可以确保先进微芯片的可靠供应。美国地方、州和联邦政府机构将提供财政激励，在美国建立新的最先进的芯片制造厂。4.对我国的启示对我国来说，可以从产业竞争力、国家大战略和未来主导权三个角度来考虑：4.1.高度重视并提升我国信息通信技术产业自身供应链安全等级美国为了自身的政治经济利益和国家安全，将会进一步提升产品供应链的第10页共12页安全审查等级。但是这一审查并不保密，而且为了达到理想的效果，必须建立协作与信息共享机制。因此，中国的信息通信技术产业供应链商应当主动提高自身的安全等级。另一方面，要高度重视并提升产品来抵御全球供应链风险的能力，尽早建立起包括产品和行为体在内的全周期、可追溯的风险档案与风险管理预案机制。2.要立足我国国家战略利益进一步促进全球供应链与供应链伙伴关系的透明化一方面，需要依靠自身供应链的追溯和管理以及与其他层级供应链商和实体进行配合；另一方面，可进一步促进全球信息通信技术供应链与供应链伙伴关系的透明度提升，以此开拓并扩展我国信息通信技术产品的全球供应链业务。3.提前关注来自软件供应链的风险管理并抢占规则制定主导权我国应当提前布局，尽早建立一套自主研发用于监测、识别、分析、储存、预警、治理的“未来信息通信技术供应链风险管控体系”，抢占技术制高点与先机。这一系列的标准和规范形成体系之后，还可以寻求成为国际标准，占据未来信息通信技术供应链上游的规则制定主导权。5.评述兰德对中美5G竞争的关注，再次凸显了5G网络对于中国崛起的战略意义，中美的5G竞争，不仅是市场份额之争，而是中国和美国在新兴技术领域的大国角力。如果美国在竞争中失去对5G技术的掌控力，势必会冲击美国在技术领域的霸权地位。因此美国才在5G领域拉开技术“铁幕”，持续打压中国。尽管兰德的报告是为美国政府提供决策咨询的，但报告内容详细介绍了中美两国在5G竞争中的优势和劣势，有利于进一步了解中美在5G竞争中的最新动向，研判应对之策。同时报告中提出的中美双边在产业链协作的相互依赖性，也为缓和中美5G竞争，寻求双边合作提供思路。除了聚焦中美竞争之外，还应关注5G网络部署的安全问题，报告中提出第11页共12页的风险和漏洞是今后发展5G技术需要重点攻关的技术难题。尤其是5G安全悠关国家安全和社会公共安全，防止敌对势力利用5G网络的安全漏洞，大规模监视用户数据和破坏基础网络设施至关重要。第12页共12页TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"3.9.主要结论9\o"CurrentDocument"3.10.政策建议9\o"CurrentDocument"10.1.盟友合作，保护美国5G供应链9\o"CurrentDocument"10.2.共享频谱，降低运营成本9\o"CurrentDocument"10.3.技术管制，设置准入门槛9\o"CurrentDocument"10.4.专利审查10\o"CurrentDocument"10.5.芯片制造与研发10\o"CurrentDocument".对我国的启示10\o"CurrentDocument"1.高度重视并提升我国信息通信技术产业自身供应链安全等级102.要立足我国国家战略利益进一步促进全球供应链与供应链伙伴关系的透明化11\o"CurrentDocument"3.提前关注来自软件供应链的风险管理并抢占规则制定主导权11\o"CurrentDocument".评述11导言中美之间的5G竞争已经进行了很多年，并且仍将在未来持续下去。如何在大国竞争的大环境下保护自身的5G产业安全，是一个非常关键的课题。4月29日，美国智库兰德公司发布题为《保护5G安全：中美安全竞争的必由之路》的报告，详细描述了大国5G安全竞争的要素、美国5G建设的缺陷和中国在全球通信市场的发展情况，并对美国的5G安全战略提出了建议。本文将报告中的部分观点总结编译如下，供感兴趣的读者参考。5G时代的安全竞争概述一直以来，信息通信的核心技术都由美国或美国的欧洲盟友所掌握，行业竞争向来只关心经济和技术问题，但在如今的5G时代，安全成为了大国电信业的竞争中第三个主要关切。5G网络依赖于最先进的芯片，而当前有80%以上的芯片产自亚洲，且中国制造的比例越来越高。根据行业预测，到2030年，美国制造的芯片将不到全球份额的10%,而中国大陆和台湾地区加起来将超过40%。芯片到5G产品之间有非常复杂的供应链，也将有许多的安全隐患。因此，国家面临的网络安全风险可能会因5G的部署而大大增加。5G竞争的经济、技术和安全三个层面是相互交织的。表1显示了中国和第2页共12页美国公司在5G市场、技术和安全地位的对比，对比项是网络基础设施、移动设备、移动设备操作系统(OS)、芯片设计和芯片代工厂。如表中所示，美国目前在两个5G领域处于弱势地位：网络基础设施和芯片代工厂，这恰好是5G技术栈的最顶端和最底层。在其他5G领域，美国比中国有相对的优势。1.2.5G网络的基础设施中国在5G网络基础设施上拥有全球市场优势，华为和中兴在全球市场上占有很大份额。而美国在这一方面非常依赖欧洲或亚洲的供应商。美国5G基础设施的两个最大供应商是爱立信和诺基亚，这两家公司大量依靠基础设施来获得利润，因此很容易受到大国竞争的影响。1.3.移动设备中国和美国是全世界移动设备市场最大的两个供应国。尽管美国已将华为列入黑名单，但中国其他手机制造商在全球市场上的份额仍超过了其他许多国家。尽管如此，苹果公司仍是世界上最大、利润最高的公司之一，搭载5G功能的iPhone仍是智能手机中技术最顶尖的存在。1.4.移动设备操作系统苹果公司的iOS和谷歌公司的安卓是两个全球最顶尖的移动设备操作系统。华为公司已经被列入美国商务部的实体名单，被禁止使用安卓系统和GooglePlay应用商店，生产能够运行国外应用的5G手机能力遭到了严重阻碍。因此，华为在2020年推出了自己的鸿蒙操作系统，但到目前为止，它在中国以外的市场份额仍十分有限。1.5.芯片设计在芯片设计领域，美国在全球占据着一定的领导地位。高通公司是5G芯片的主要供应商之一，中兴通讯在基站中使用着高通的芯片，中国其他5G手机制造商也使用着高通芯片组。另一方面，华为的芯片设计公司一一海思半导体与高通公司并驾齐驱，但它却没有生产这些高级芯片的能力。1.6.芯片代工厂5G产品的性能最终取决于芯片的制作工艺，而生产具有7纳米或更小制程的芯片代工厂是5G供应链的最关键环节之一。美国和欧洲的5G公司都依靠第3页共12页亚洲的代工厂来制造5G芯片。由于包括英特尔在内的许多公司在制造5G芯片方面遇到了困难，芯片代工市场发生了重大的整合，目前只有两家代工厂有能力生产5G所需的高速逻辑芯片：台积电和三星。由于台积电需要美国公司提供关键的芯片制造设备，因此台积电不得不遵守美国的要求，不再为华为生产5G芯片。2.中美5G竞争对比5G技术是当前信息通信领域的热门话题之一，也是全球各国竞相争夺的重要领域。中国和美国作为世界上两个最大的经济体，其在5G技术的研发和应用方面备受关注。本文对中美两国在5G技术方面的发展情况进行了对比分析，包括5G商用牌照颁发时间、5G网络建设和应用场景、5G市场规模和用户数量等方面。2.1.中美5G技术发展现状中国和美国都在积极推进5G技术的发展，但两国在5G技术研发、商用、网络建设和应用等方面有着不同的优势和劣势。2.1.1.5G技术研发中国在5G标准制定、芯片、设备、网络等方面的研发都取得了很大的进展。中国的华为、中兴等公司在5G技术方面具有很强的竞争力，已经推出了一系列5G设备和解决方案。而美国在5G技术研发方面也有很强的实力，其高通、英特尔等公司也在5G芯片和设备研发上取得了一定的成果。2.1.2.5G商用中国在5G商用方面的进展也很快，2019年10月31日，中国工信部正式颁发了5G商用牌照，标志着中国正式进入5G商用时代。截至2023年3月底，中国已经建成了超过100万个5G基站，覆盖全国所有省市，5G用户总数已经超过5亿，成为全球最大的5G市场。美国的5G商用发展相对较慢，主要原因是美国的5G频谱分配较为复杂，而且美国的运营商在5G网络建设方面的投资也相对较少。截至2023年3月底，美国的5G基站数量仅有10万个左右，覆盖范围也相对较小，目前仅有约2000万5G用户。第4页共12页2.1.3.5G网络建设中国在5G网络建设方面的投资也非常大，中国的三大运营商已经投入了数千亿元人民币用于5G网络建设。中国的5G网络建设速度非常快，截至2023年3月底，中国已经建成了全球最大的5G网络，覆盖范围已经超过了全球其他国家的总和。美国在5G网络建设方面的投资相对较少，美国的运营商在5G网络建设方面的投资也不如中国的三大运营商。目前，美国的5G网络建设进展缓慢，覆盖范围也相对较小。2.1.4.中美5G技术发展对比从上述数据可以看出，中国在5G技术研发、商用、网络建设等方面都取得了很大的进展，已经成为全球最大的5G市场。而美国在5G技术方面也有很强的实力，但在5G商用和网络建设方面相对滞后。2.2.中美5G应用现状2.2.1.5G应用场景中国和美国都在积极推进5G应用的发展，5G技术的应用场景包括智能制造、智慧城市、车联网、医疗健康等领域。2.2.2.5G应用案例中国已经有很多5G应用案例，例如华为和中国移动合作的“5G+VR/AR智慧工厂”项目，利用5G技术实现了工厂的智能化和自动化；中国移动和中国联通合作的“5G+8K远程医疗”项目，利用5G技术实现了医疗资源的共享和远程诊疗。美国的5G应用案例相对较少，主要原因是美国的5G商用和网络建设相对滞后，应用场景和案例也相对较少。2.2.3.中美5G应用对比从上述数据可以看出，中国在5G应用方面也取得了很大的进展，已经有很多5G应用案例。而美国在5G应用方面相对滞后，应用场景和案例也相对较少。2.3.中美5G发展前景第5页共12页5G技术将会对社会产生深远的影响，包括智能制造、智慧城市、车联网、医疗健康等领域。中国和美国都在积极推进5G技术的发展，未来几年内，5G技术将会得到更广泛的应用。2.3.1.中国5G发展前景中国在5G技术的发展上已经取得了很大的进展，未来几年内，中国的5G市场规模将会继续扩大。根据中国信息通信研究院的数据显示，到2025年，中国的5G用户数量将会达到6.7亿，5G产业规模将会达到10万亿元人民币。2.3.2.美国5G发展前景美国在5G技术的发展上相对滞后，但未来几年内，美国的5G市场规模也将会逐渐扩大。根据IDC的数据显示，到2024年，美国的5G市场规模将会达到274亿美元。2.3.3.中美5G发展前景对比从上述数据可以看出，中国的5G市场规模和用户数量都将会远远超过美国。但是美国在5G技术方面也有很强的实力，未来几年内，美国的5G市场规模也将会逐渐扩大。综上所述，中美在5G方面具有不同的优势，未来应该加强中美5G合作，促进全球5G的共同发展，为6G提供基础！3.兰德公司对美国5G发展的建议3.1.国际5G电信产业发展概况美国的安全战略应确保美国5G芯片供应链的完整性，并确保可信的网络基础设施供应商占据技术领先地位。为此，兰德公司建议美国相关机构采取如下的措施。其一，5G通信市场份额发展迅速，市场格局快速变化。在2014年部署4G到2020年部署5G期间，爱立信、华为和诺基亚占据了主要的5G基础设施市场份额，这意味着随着5G设备的应用，美国企业垄断部署全球通信设备的历史格局被打破，现阶段美国5G移动网络基础设施的部署主要由欧洲和中国企业承包。第6页共12页其二，中国华为和中兴企业在5G市场中的崛起，报告指控华为和中兴通过窃取知识产权、恶意政策补贴、低息银行贷款、恶意融资等多种方式提升企业竞争力，通过低于市场价格打开欧美国家的市场。其三，5G通信设备存在潜在安全风险，具体包括数据窃取、安全漏洞、控制后门、安全设备部署恶意代码等风险。3.2.中美5G安全竞争的关键要素由于美国过去的通信服务主要由美国和欧洲企业提供，美国政府信赖欧美的科技企业。因此，美国通常将电信市场的竞争视为国内问题，主要关注企业竞争的经济效益和技术优势等方面，很少涉及到网络安全问题。但随着中国企业进入欧美市场，欧美政府缺少对中国企业信任度，致使网络安全问题被提上政府议程。报告认为，中国企业利用5G网络的技术架构与4G架构之间的技术迭代，抢占了5G架构、3Gpp工作组技术规范、专利技术等多个层面的优势地位，致使美欧企业失去本国市场份额。如中国企业滥用国际专利制度，抢先申请5G技术的专利，致使美国企业难以保护自己的专利，失去竞争优势。3.3.5G供应链中的安全竞争报告从5G供应链的5个领域：5G基础设施、5G芯片设计、芯片制造、移动终端设备、操作系统分别分析对比了中美各自的发展状况，认为：美国的企业在5G芯片设计、操作系统、终端设备层面具有超前的技术优势，而在5G基础设施和微芯片制造层面存在制造能力不足的缺陷，主要依赖于外国制造商。同时中国的5G企业尽管在芯片制造和包装、产品成本以及运输上拥有优势，但在核心技术领域受制于美国，以至于中国在中美竞争中处于被制裁的一方。总体而言，中美5G供应链中的相互依赖性仍较强，即中美在供应链上的互补现状决定了中美无法完全脱钩对方，但美国应该保持对5G供应链的关键技术领域的关注，通过在国内新建芯片制造工厂来健全本国的芯片供应链复原力。3.4.协助可信的外国5G供应商，确保供应链安全美国应协助爱立信、诺基亚和三星确保5G基础设施产品的安全性和完整第7页共12页性。美国信息和通信技术行业和网络设施与基础设施安全局一直在试图改革供应链风险管理(SCRM)来确保信息通信产品供应链的安全，因此，上述机构应该邀请这些5G公司成为“信息通信技术供应链风险管理特别小组”的成员，合作改善5G领域的供应链风险。此外，美国政府还应该监测这两家美国5G供应商的财务健康状况。3.5.为5G分配更多的中频带频谱，并调查频谱共享情况联邦通信委员会应该为5G分配更多的中频带频率频谱，因为美国5G采用的毫米波波段频谱利用难度较大、利用率较低，在中国5G采用的sub-6(频率低于6GHz)频段中进行频谱共享有助于缓解当前美国5G频谱资源紧缺的问题。美国防部和电信科学研究所正在开发频谱共享技术，全球电信标准组织3GPP也正在为5G制定频谱共享标准。3.6.建立美国的芯片制造研究和开发项目美国的先进半导体材料光刻机是制造先进芯片最关键的工具。国家科学基金会应投资进行先进的芯片制造技术和极紫外芯片光刻技术的研究，保持在这些领域的领先地位，确保对5G供应链的控制和准入。这有助于美国的芯片制造商赶上台积电或三星的水平。3.7.在美国建立最先进的芯片代工厂美国应继续努力鼓励台积电和三星在美国建立代工厂，至少应该在美国建立一家外资代工厂，这将确保美国在芯片制造商出现变故的情况