Turvallisuuskriittisen teknologian trendit 2023 -katsaus: 5G-teknologia tarjoaa uusia mahdollisuuksia turvallisuustoimijoille
Tässä Erillisverkkojen 5G-katsauksessa keskeisiä tarkastelun aiheita ovat muun muassa:
- 5G-teknologian tuomat uudet mahdollisuudet viranomaisille
- 5G-teknologian turvallisuus viranomaiskäytössä
- Privaattiverkkojen käyttö viranomaistoiminnassa
Maailma on siirtynyt pysyvästi mobiileihin laajakaistapalveluihin ja niiden tuomiin hyötyihin. Viranomaiset ja muut turvallisuuskriittiset toimijat seuraavat tätä kehitystä, joka hyvin toteutettuna tehostaa prosesseja ja toimintaa. Uuden teknologian käyttöönoton haasteena ovat turvallisuuskriittisen toimintaympäristön asettamat erityisvaatimukset, jotka liittyvät esimerkiksi tietoturvaan, palveluiden saatavuuteen ja luotettavuuteen sekä varautumiseen.
5G-teknologiasta ja sen ominaisuuksista on kirjoitettu paljon, mutta harvoin viranomaistoiminnan näkökulmasta.
Mobiiliverkkojen toiminnallisuuksissa onkin keskitytty pääasiassa kuluttajille suunnattuihin palveluihin. Poikkeuksia ovat olleet viranomaisliikenteen priorisoinnin mahdollistavat toiminnot, toimintokriittisten puhe-, video- ja dataviestintäratkaisujen kehitys 4G-teknologiassa sekä julkisista mobiiliverkoista erilliset privaattiverkot (Non Public Network, NPN).
5G on ensimmäinen teknologiasukupolvi, jonka kehittämisessä on aidosti pyritty huomioimaan erilaiset käyttäjäryhmät ja käyttötapaukset. 5G-palvelut tulevat asteittain myös viranomaisten käyttöön ja tehostavat toimintaa tarjoamalla monia uusia mahdollisuuksia sekä parantamalla olemassa olevien palveluiden käytettävyyttä.
Erillisverkkojen tuottama Virve 2 -verkko ja siihen liittyvät palvelut hyödyntävät kaupallisen operaattorin radioverkkoja. 4G-verkkojen saatavuus ja palvelualue ovat tällä hetkellä kattavimmat Suomessa, joten 4G-verkot soveltuvat vielä toistaiseksi parhaiten viranomaiskäyttöön. 5G-verkkojen palvelualue kehittyy 2020-luvun loppuun mennessä samalle tasolle kuin nykyisten 4G-verkkojen.
Osa palveluista, esimerkiksi lisättyä todellisuutta hyödyntävät dataintensiiviset sovellukset, vaativat enemmän verkkokapasiteettia. Ilman erityisratkaisuja sitä on riittävästi tarjolla ainoastaan taajamissa ja kaupunkialueilla.
5G on turvallinen ja energiatehokas
Ikääntyneet 2G- ja 3G-mobiiliteknologiat ovat nykypäivän tietoturvauhkiin nähden auttamattomasti vanhentuneita, eikä niitä tulisi käyttää enää lainkaan kriittisessä viestinnässä. Niiden tarjoamat palvelut voidaan tuottaa uudemmalla ja huomattavasti turvallisemmalla teknologialla (4G, 5G). Virve 2 -palvelu on suunniteltu toimimaan kotimaassa ainoastaan 4G-/5G- ja tulevilla teknologioilla.
Puhtaasti pakettikytkentäiseen teknologiaan pohjautuvassa 4G:ssä on sekä verkon että loppukäyttäjän tietoturva ja tiedon suojaaminen otettu paremmin huomioon. On kuitenkin hyvä muistaa, että ensimmäisen kerran jo vuonna 2009 (3GPP Release 8) julkaistuun LTE-verkkoteknologiaan liittyy haasteita. Kansainvälisen yhteistyön ansiosta näitä on kyetty ratkomaan vuosien varrella onnistuneesti, joten LTE-teknologian päälle rakentuvia palveluita on nykyään turvallista käyttää.
Yli kymmenen vuotta kestäneen ja edelleen jatkuvan tutkimus- ja kehitystyön seurauksena 5G on tähänastisista teknologiasukupolvista turvallisin.
5G-teknologiassa voidaan hyödyntää täysimääräisesti useita sisäänrakennettuja tietoturvaa parantavia ominaisuuksia, kuten uudempia salausalgoritmeja, parannettua verkon sisäistä turvallisuutta sekä verkkovierailun tietoturvaominaisuuksia.
Digitalisoituneessa maailmassa tietojärjestelmien ja verkkojen energiankulutus on merkittävää. Oman osuutensa tästä muodostaa luonnollisesti mobiilidataan liittyvien palveluiden tuottaminen. 5G-verkoissa energiansäästöä ei ole erikseen huomioitu nykyisen kestävän kehityksen periaatteiden mukaisesti, mutta 5G-teknologia on silti huomattavasti energiatehokkaampaa kuin aikaisemmat mobiiliteknologiat.
Privaattiverkot kiinnostavat yrityksiä
5G-verkkoteknologian yleistymisen myötä yritykset ovat alkaneet rakentaa entistä enemmän omaan käyttöön räätälöityjä suljettuja 5G-radioverkkoja (privaattiverkko/erillisverkko/Non Public Network, NPN). Ne ovat irti kaupallisista verkoista, jolloin palvelut voidaan rakentaa käyttötarkoitukseen mukaan, esimerkiksi teollisuuslaitosten automaatio, lentokentät tai kaivokset.
Privaattiverkkojen käytettävyys, suorituskyky ja tietoturva sekä ylläpito ovat verkon omistajan vastuulla. Privaattiverkkoja varten on varattu omat taajuudet, jolloin myöskään muiden verkkojen läsnäolo ja häiriöt eivät vaikuta niiden toimintaan.
Kriittisen viestinnän kannalta privaattiverkkojen rooli on kaksijakoinen. Jos kohteessa on jo privaattiverkko, sinne ei välttämättä haluta rakentaa Virve 2 -verkkoa viranomaistoimintaa varten (esimerkiksi kaivokset). Privaattiverkkojen hyödyntäminen Virve 2 -käyttöön kriittisessä viranomaisviestinnässä on haasteellista, mutta toteutettavissa.
Jokainen Virve 2:een liitettävä privaattiverkkototeutus käyttötapauksineen tulee harkita tarkkaan ennakkoon, suunnitella, testata ja ylläpitää huolellisesti tietoturva huomioiden. Tämä aiheuttaa ylimääräistä työtä Virve 2:n suunnittelulle, testaukselle ja ylläpidolle, mutta asettaa vaatimuksia myös privaattiverkkotoiminnalle.
Useita uusia käyttötapoja
5G-teknologian tuotantokäyttö on vasta alkamassa, eikä kaikkia sen tarjoamia mahdollisuuksia ole vielä pystytty hyödyntämään. Jo ensimmäisen vaiheen 5G NSA tarjoaa etuja 4G-teknologiaan verrattuna. Teknologian kehittyessä eteenpäin syntyy uusia palveluita myös toimintokriittisen viestinnän käyttöön.
Yksi 5G-verkkojen tarjoamista uusista ominaisuuksista on verkon viipalointi. Sen avulla osa mobiiliverkon resursseista voidaan varata virtuaalisesti tiettyyn tarkoitukseen, esimerkiksi viranomaisten tietoliikenteelle tai IoT-palveluille.
5G-verkoissa tietojen käsittely tapahtuu tarvittaessa reunalaskennan avulla mahdollisimman lähellä loppukäyttäjiä sen sijaan, että se siirrettäisiin privaatti- tai julkipilveen käsiteltäväksi. Tämä mahdollistaa esimerkiksi erittäin lyhyttä viivettä vaativat virtuaalisen ja lisätyn todellisuuden palvelut (VR/AR).
Virtuaalisen ja lisätyn todellisuuden palvelut tulevat muuttamaan muun muassa oppimisympäristöjä. 5G-teknologian avulla pystytään tarjoamaan erilaisiin tarpeisiin räätälöityjä ratkaisuja myös operatiiviseen toimintaan.
Turvallisuustoimijoille tärkeimpiä uusia mahdollisuuksia ovat harjoitusympäristön luominen ja paremman tilannekuvan saaminen. VR/AR-ratkaisut ovat vahvasti läsnä tietoliikenneratkaisuja tuottavien toimijoiden tulevaisuuden suunnitelmissa.
Luvassa on esimerkiksi uudenlaisia palveluja, jotka perustuvat näkökenttään tuotavaan informaatioon. Esimerkiksi poliisiauton tuulilasille voidaan heijastaa näkymä näköpiirissä olevista valvontakameroista ja valintamahdollisuus niiden reaaliaikaisen videon näyttämiseen. Tilannetietoa voidaan myös rikastaa esimerkiksi lisätiedoilla pakenevasta autovarkaasta tai karttasovelluksella, joka ohjaa nopeinta reittiä varkaan luo.
Kulman takana odottaa 6G
Käyttöönottovaiheessa oleva Virve 2 tarjoaa tälläkin hetkellä loppukäyttäjien kanssa yhdessä kehitettyjä, luotettavia ja turvallisia mobiilipalveluita. 5G-teknologiaan perustuvat verkot, päätelaitteet ja palvelut tulevat tarjoamaan vielä kehittyneempiä palveluita ja parempaa tietoturvaa turvallisuustoimijoille.
Kehitys ei ole pysähtymässä: seuraavan sukupolven 6G-mobiiliverkkojen teknologia on ollut tutkimuksen kohteena jo usean vuoden ajan.
6G-teknologiasukupolvi kasvattaa edelleen mobiiliverkojen kapasiteettia ja siirtonopeutta sekä pienentää viiveitä. Turvallisuustoimijoille 6G lupaa parannuksia muun muassa toimintavarmuuteen ja luotettavuuteen. Näillä näkymin ensimmäisiä 6G-verkkoihin perustuvia palveluita voidaan odotella 2030-luvun vaihteessa.
Tekoäly, autonomiset laitteet (muun muassa dronet) ja AR/VR-palvelut ovat 2030-luvulla arkipäivää viranomaistoiminnassa. Nähtäväksi jää, millaisia uusia teknologioita ja ratkaisuja niiden rinnalle kehittyy.
Turvallisuuskriittisen teknologian trendit 2023 -katsaus perustuu Erillisverkkojen asiantuntijoiden laatimaan 5G-teknologiakatsaukseen. Katsauksessa kuvataan, mitä mahdollisuuksia 5G-teknologian kehitys antaa Virve 2 -palvelujen kehittämiseen Suomen turvallisuusviranomaisille.
Turvallisuuskriittisen teknologian trendit -katsaus avaa teknologianäkymiä erikseen valitusta näkökulmasta. Vuoden 2022 ensimmäisessä katsauksessa teemana olivat Ukrainan sota ja sen heijastuminen tietoliikennekysymyksiin erityisesti mobiiliverkkojen toimintavarmuudesta ja turvallisuudesta sekä avaruusteknologia ja -palvelut turvallisuustoimijoiden näkökulmasta. Vuoden 2022 toisessa katsauksessa teemana olivat droonien ja NTN-satelliittiyhteyksien nykykäyttö sekä tulevaisuuden mahdollisuudet. Vuoden 2021 katsauksessa teemana olivat teknologioiden konvergoituminen, 5G, pilviteknologiat ja tekoäly ja satelliitit.
