5Gとは?4Gとの違いやメリットデメリット、セキュリティ対策まで徹底解説

さまざまな場面で「5G」を目にしたり、耳にしたりする機会は多いと思います。5Gは4Gよりも格段に性能が向上した移動通信システムです。5Gは2020年から順次、日本国内でサービス開始を予定しています。

今回は、5Gの概要から4Gとの違い、メリットデメリットと合わせて、5G時代のセキュリティ対策について解説していきます。

5Gとは

5Gとは、第5世代移動通信システムのことです。2020年から順次、日本国内でサービス開始を予定されています。

5Gの大きな特徴は、「超高速化」「超多数同時接続」「超低遅延」の3点。超高速化による4Kや8Kといった高解像度の動画配信や、超多数同時接続によるIoTの普及、超低遅延による自動運転精度の向上、遠隔治療が可能となります。

IoTとはInternet of Thingsの略です。あらゆるモノをインターネットに繋げることを指します。今までインターネットに接続していなかったモノを繋げることで、仕事や生活がより便利になります。5Gは、社会インフラを大きく変える可能性を持つ、通信システムなのです。

4Gとの違い

4Gとは、第4世代移動通信システムであり、現在主流のLTEやLTE-Advancedのことです。4Gから5Gになることで、以下の点が変わります。

4G 5G
通信速度 最大1Gbps 最大20Gbps
同時接続数 10万台/平方km 100万台/平方km
遅延速度 10ms 1ms

通信速度は4Gの20倍、同時接続数は4Gの10倍、遅延速度は10分の1となります。単純に考えても、4Gから5Gに変わることで、10倍以上の効果が期待できるのです。

4Gでは30秒かかるデータのダウンロードも、5Gでは3秒で完了します。遅延も少なくなり、よりリアルタイムな操作がインターネットを介して行えるため、自動運転や遠隔治療などの信頼性が重要な分野への効果が期待されています。

参照新世代モバイル通信システム委員会報告

5Gに変わるメリット

4Gから5Gに変わることで得られるメリットについて解説していきます。

通信が快適になる

通信速度は4Gと比べて最大で20倍の速さとなります。インターネットでは、YouTubeを始めとする動画共有サイトや、Hulu・Netflixなどの動画配信サービスを利用する人が増えてきていますよね。通信速度が向上することで、4Kや8Kといった高画質の動画も閲覧可能です。より高画質の動画を快適に閲覧することができるようになります。

もちろん、動画だけでなく、アプリやゲームなどの通信速度も向上するため、インターネットを介した通信全般が快適になります。

通信コストの削減

通信が大容量化することにより、通信トラフィックの増大に伴う遅延や、ネットワーク障害に対応できるようになります。また、同時接続数が4Gの10倍であり、一度に接続することができる台数が増える分、中継装置などの設置コストの削減にも繋がるのです。

IoT普及促進

あらゆるモノをインターネットへ繋げるIoT機器が、より普及することが見込まれます。IoTが普及すると、爆発的にネットワークへの接続台数が増えることになります。4Gではリソースが足りずに対応できない部分がありましたが、5Gでは同時接続数の増加や大容量化により、対応すること可能です。

IoTは温度や湿度の管理、Webカメラ操作、家電制御など、さまざまな分野で応用されます。ビニールハウス(農業)や工場・店舗・病院・学校など、あらゆる場所で得られるデータがネットワークを介して監視・制御することが可能となります。

低遅延化による信頼性の向上

現在のネットワークでは、高速といえども遅延が発生するものです。5Gになることで遅延は1msまで抑えられ、どんなに離れていても、リアルタイムな操作が可能となります。

車の自動運転や遠隔操作の手術などは、人の命に関わる部分ですので、遅延があってはならないものです。少しの遅延でも信頼性が確保できなくなってしまいます。遅延速度が抑えられることで、よりリアルタイムな操作が可能となり、信頼性が向上します。

5Gに変わるデメリット

4Gから5Gに変わることで、世の中は非常に便利になることでしょう。しかし、便利になると新たなセキュリティリスも発生するものです。5Gに変わることで発生するデメリットを、セキュリティリスクの面から紹介します。

サイバー攻撃のターゲットが増える

5Gにより、多くの機器がネットワークに接続されるようになります。IoTが普及することで、ネットワークに接続される機器の数は爆発的に増えるでしょう。ネットワークに繋がる機器が増えるほど、サイバー攻撃のターゲットが増えることになります。実際にIoT機器を狙うサイバー攻撃は増えているのです。

情報通信研究機構(NICT)の調査によれば、2018年に観測した約2,121億パケットのうち、約半数がWebカメラやホームルーターなどのIoT機器を狙った攻撃であると発表されています。今後もネットワークに繋がる機器が増えることで、攻撃対象が増えることになるため、注意が必要です。

参照NICTER観測レポート2018(NICT)

トラフィック量が増え窃取される情報量も増える

大容量・高速通信により、ネットワークのトラフィック量が増えます。トラフィック量が増えることで、窃取対象となる情報量も増えることになります。IoTにより、さまざまなモノがインターネットへ接続され、あらゆる情報がインターネット上に流れるのです。

たとえば、Webカメラの映像や、位置情報、複数機器の情報を組み合わせれば、特定人物の生活リズムなども特定できるでしょう。IoTの普及により、攻撃者のツールとして武器化されるデバイスは、1,250億にも達するという意見もあります。インターネット上のトラフィック量が増えることで、攻撃者が得る情報量も増える可能性がある点は、デメリットの一つと言えるでしょう。

5Gの通信規格にはセキュリティ面の欠陥がある?

アメリカの研究グループによれば、5Gにはセキュリティ上の欠陥があるとのこと。問題が起きやすい4Gのセキュリティポリシーやサブプロトコルを、5Gは引き継いでしまっているのです。電話の着信を傍受されたり、位置情報を取得されたりする可能性があると、専門家は意見しています。5Gになることで、インターネットへ接続する機器は爆発的に増えることが予想されるため、5Gにおける危険性と捉えられますね。

あくまでも理論上の話ではありますが、そのような危険性を内包していることは事実です。通信規格のセキュリティ対策は常に行われていますが、そのような危険性があることはデメリットと言えるでしょう。今後の改善が期待されます。

参照4Gと5Gの通信にセキュリティ上の欠陥、根本的な問題から解決できるのか(Wired)

5G時代のセキュリティ対策はどうなるのか

トラフィック量も接続台数も爆発的に増えるため、攻撃手法や攻撃規模も増加・大規模化することが見込まれます。人の手によるセキュリティ対策だけでは、追いつかなくなる可能性がありますね。AIなどを組み合わせて、業務全体を自動化するインテリジェントオートメーション(IA)を用いて、セキュリティ対策・運用を行う必要がでてきます。

さらに、IoT機器のセキュリティ対策も欠かせません。すでにIoT機器のセキュリティ対策ができるソリューションも提供され始めています。現在でもIoTを狙った攻撃は増えているため、IoTセキュリティソリューションは必要不可欠となることが予想されます。

また、インターネットが発展することにより、法律も整備されてきました。過去には、不正アクセス行為の禁止等に関する法律や、著作権法での違法アップロードに対するダウンロード違法化、などの例がありますね。アメリカでは、2018年に世界初となるIoTセキュリティ法案が成立しました。日本でも、今後同様の法律が整備されることでしょう。5Gに関するセキュリティ対策として、IoTセキュリティ法案のような法律に準じた対策を行う必要がでてくると考えられます。

まとめ

5Gは「超高速化」「超多数同時接続」「超低遅延」を特徴とし、社会インフラを一新させる可能性があるほどの通信システムです。私たちの暮らしが豊かになることが期待されます。

しかし、同時にセキュリティに対する危険性も高まるものです。5Gにより、IoTが普及することが予想されるため、より多くの情報がインターネットを介してやり取りできるようになり、強固なセキュリティ対策が必要となってきます。

利便性とセキュリティは表裏一体です。利便性を手にするのであれば、同時にセキュリティに対しても意識する必要があります

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