Securitatea şi vulnerabilitatea rețelelor mobile 5G şi impactul asupra IoT

Abstract

Această lucrare prezintă un studiu complet privind securitatea sistemelor de rețea wireless 5G comparativ cu rețelele mobile tradiționale. Lucrarea începe cu o analiză pe rețelele wireless 5G particularitățile, precum și noile cerințe și motivațiile securității wireless 5G. Potențialele atacurile și serviciile de securitate sunt rezumate luând în considerare noile cerințe de servicii și utilizarea noilor rețele wireless 5G. Dezvoltarea recentă și schemele existente pentru securitatea wireless 5G sunt prezentate pe baza serviciilor de securitate corespunzătoare, incluzând autentificarea, disponibilitatea, confidențialitatea datelor, gestionarea cheilor și intimitatea.

Această lucrare discută în continuare despre noile caracteristici de securitate implică diferite tehnologii aplicate la 5G, cum ar fi rețelele eterogene, comunicațiile de la dispozitiv la dispozitiv, rețele multiple intrări multiple ieșire, rețele definite de software și Internetul Lucrurilor.

Motivat de aceste activități de cercetare și activități de dezvoltare în domeniul securității, vă propunem o nouă arhitectură de securitate wireless 5G, pe baza cărora este furnizată analiza managementului identității și autentificării flexibile. Ca studiu de caz, explorăm o procedură de predare, precum și o schemă de încărcare a semnalizării pentru a arăta avantajele arhitecturii propuse de securitate. Provocările și direcțiile viitoare ale securității wireless 5G sunt rezumate în cele din urmă.

This paper presents a comprehensive study on the security of 5G wireless network systems compared with the traditional cellular networks. The paper starts with a review on 5G wireless networks particularities as well as on the new requirements and motivations of 5G wireless security. The potential attacks and security services are summarized with the consideration of new service requirements and new use cases in 5G wireless networks. The recent development and the existing schemes for the 5G wireless security are presented based on the corresponding security services, including authentication, availability, data confidentiality, key management, and privacy.

This paper further discusses the new security features involving different technologies applied to 5G, such as heterogeneous networks, device-to-device communications, massive multiple-input multiple-output, software-defined networks, and Internet of Things.

Motivated by these security research and development activities, we propose a new 5G wireless security architecture, based on which the analysis of identity management and flexible authentication is provided. As a case study, we explore a handover procedure as well as a signaling load scheme to show the advantages of the proposed security architecture. The challenges and future directions of 5G wireless security are finally summarized.