向5G遷移的安全性問題
本文將介紹3GPP近期在5G方面取得的成就,并就向5G遷移的安全性問題進一步展開討論,***詳細介紹非獨立或4G-5G雙連接的3GPP規范。
3GPP近期的成就
5G架構和無線規范已經在2017年12月按照計劃進行發布,其中3GPP的成就之一是完成了4G-5G雙連接規范,設備可以同時連接到4G和5G基站,而5G基站連接到4G核心網。這種雙連接解決方案使5G能夠盡快進入市場,并可用作從4G向5G遷移的路徑。當然,還有其他的途徑向5G遷移。
遷移的安全性問題
關于遷移到5G的安全性以及非獨立/4G-5G雙連接的3GPP安全規范的進一步思考如下,一方面,縱觀全球移動通信市場,運營商不僅可以從4G遷移到5G,也可以從3G遷移到5G,甚至是從2G遷移到5G。因此,向5G的遷移是發生在不同類型的系統中。
在較高層面上,從遷移角度需要考慮的安全性問題包括:
(1)部署安全的5G網絡,這包括安全的網絡設計、網絡功能的安全保障和安全監控的提供以及安全操作中心(請參見Network Guardian上的圖)。網絡設計安全應該包括與傳統系統的交互,這將提供一個純粹的5G環境。
(2)若干現有數據庫將需要遷移到新系統,因此應對這些數據庫進行適當的安全考慮。應特別注意與用戶認證,收費等相關的數據庫。
(3)與0SS/BSS和O&M相關的安全性也需要充分考慮
(4)向5G遷移也將導致虛擬化部署的增加。根據公司戰略和國家法規,可能會使用共享或專用虛擬化基礎設施,因此需要考慮云和虛擬化的安全因素。
(5)還應為5G將帶來的新服務和開放式API提供安全性,該安全性必須考慮傳統網絡。
非獨立/4G-5G雙連接安全性
現在讓我們看看本文前面討論的4G-5G雙連接(非獨立)規范的安全性。從安全角度來看,移動設備首先接入到4G網絡,對5G移動設備功能和驗證用戶授權訪問5G網絡,緊接著那個密鑰應該派生出來用于5G的安全通信。
更詳細的看一下:如主eNodeB(MeNB),移動設備連接到的4G基站,驗證設備是否被授權訪問5G服務。一旦完成驗證,MeNB導出并發送要由輔助gNB(SgNB)即5G基站使用的密鑰; 移動設備也得到相同的密鑰。用戶數據通信和信令都發生在移動設備和SgNB之間,因此,從發送給SgNB的密鑰導出更多密鑰,這些密鑰是
- 用于用戶數據的機密密鑰和
- 用于信令的機密性和完整性密鑰。
將導出完整性密鑰,并為完整的5G系統(即非雙連接情況)的用戶數據提供完整性。