Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

E manino lava, o le faia o le atinaʻeina o se tulaga fou o fesoʻotaʻiga e aunoa ma le mafaufau i auala saogalemu o se taumafaiga sili ona masalosalo ma le le aoga.

5G Puipuiga Fa'ata'ita'iga - o se seti o auala saogalemu ma faiga faʻatinoina i totonu 5th tupulaga feso'ota'iga ma fa'apipi'i vaega uma o feso'ota'iga, mai le ogatotonu e o'o atu i feso'ota'iga leitio.

O feso'ota'iga a tupulaga lona 5, o lona uiga, o se evolusione 4 tupulaga feso'ota'iga LTE. O tekonolosi fa'aoga leitio ua o'o i suiga sili ona taua. Mo feso'ota'iga o tupulaga lona 5, o se fou FUA (Leitio Avanoa Tekonolosi) - 5G Leitio Fou. Ae mo le autu o le fesoʻotaʻiga, e leʻi oʻo i ni suiga taua. I lenei itu, o le fausaga saogalemu o fesoʻotaʻiga 5G ua atiaʻe ma le faʻamamafa i le toe faʻaaogaina o tekonolosi talafeagai na faʻaaogaina i le 4G LTE standard.

Ae ui i lea, e taua le matauina o le toe mafaufauina o faʻamataʻu lauiloa e pei o osofaʻiga i luga o fesoʻotaʻiga ea ma le faʻailoga faʻailoga (faʻailoga vaalele), osofaʻiga a le DDOS, osofaʻiga a Man-In-The-Middle, ma isi, faʻaosofia le telefoni feaveaʻi e atiaʻe ni tulaga fou ma tuʻufaʻatasia atoatoa auala saogalemu i le 5th generation networks.

Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

Faʻamatalaga

I le 2015, na faʻavaeina ai e le International Telecommunication Union le muamua o lana fuafuaga faʻavaomalo mo le atinaʻeina o fesoʻotaʻiga lona lima, o le mafuaʻaga lea o le faʻafitauli o le atinaʻeina o auala saogalemu ma faiga i totonu ole 5G fesoʻotaʻiga ua sili ona ogaoga.

O le tekonolosi fou na ofoina mai ai le faʻaogaina o faʻamatalaga vave (sili atu i le 1 Gbps), latency e itiiti ifo i le 1 ms ma le mafai ona faʻafesoʻotaʻi i le taimi e tasi e uiga i le 1 miliona masini i totonu o le radius o le 1 km2. O ia tulaga sili ona maualuga mo fesoʻotaʻiga 5th tupulaga o loʻo faʻaalia foi i mataupu faavae o la latou faʻalapotopotoga.

O le mea autu o le tuʻufaʻatasia, lea e faʻaalia ai le tuʻuina atu o le tele o faʻamaumauga faʻapitonuʻu ma a latou nofoaga autu o gaioiga i luga o le pito i tua o le fesoʻotaʻiga. O lea na mafai ai ona fa'aitiitia fa'atuai pe a M2M-feso'ota'iga ma fa'amama le feso'otaiga autu ona o le tautuaina o le tele o masini IoT. O le mea lea, o le pito o fesoʻotaʻiga o loʻo sosoo ai na faʻalauteleina i le auala atoa i nofoaga autu, faʻatagaina le fausiaina o nofoaga autu o fesoʻotaʻiga i le lotoifale ma le tuʻuina atu o auaunaga i le ao e aunoa ma se faʻalavelave faʻalavelave faʻatuai poʻo le teenaina o le tautua. E masani lava, o le suiga o le auala i le upega tafaʻilagi ma le auʻaunaga faʻatau e fiafia i tagata osofaʻi, aua na tatalaina ai avanoa fou mo i latou e osofaʻia ai faʻamatalaga faʻalilolilo tagata faʻaoga ma vaega o fesoʻotaiga i latou lava ina ia mafua ai le faʻafitia o le tautua poʻo le faoa o punaoa faakomepiuta a le tagata faʻatautaia.

Fa'aletonu autu o feso'ota'iga o tupulaga lona 5

Lua osofa'iga

nisiI le fausiaina o fesoʻotaʻiga fesoʻotaʻiga o le 3 ma le 4 o augatupulaga, e masani lava ona faʻatapulaʻa le au faʻatautaia telefoni i le galulue faʻatasi ma se tasi poʻo nisi tagata faʻatau na vave tuʻuina atu se seti o meafaigaluega ma polokalama. O lona uiga, e mafai ona aoga mea uma, e pei ona latou fai mai, "mai le pusa" - na lava naʻo le faʻapipiʻi ma faʻapipiʻi meafaigaluega na faʻatau mai le faʻatau; sa leai se mana'oga e sui pe fa'aopoopo i polokalama fa'apitoa. O aga fa'aonaponei e fa'afeagai ma lenei faiga "malaga" ma o lo'o fa'atatau i le virtualization o feso'ota'iga, o se fa'atauga fa'atauva'a i le latou faufale ma le fa'aogaina o polokalame. Tekonolosi pei ole SDN (Igilisi Software Defined Network) ma NFV (Igilisi Network Functions Virtualization), lea e oʻo atu ai i le faʻaofiina o le tele o polokalama faʻapipiʻi e fausia i luga o le faʻavae o faʻamatalaga tatala punaoa i faiga ma galuega o le puleaina o fesoʻotaʻiga fesoʻotaʻiga. O lenei mea e maua ai e le au osofaʻi le avanoa e suʻesuʻe atili ai le fesoʻotaʻiga a le tagata faʻapipiʻi ma faʻamaonia se numera sili atu o faʻafitauli, lea, i le isi itu, faʻateleina le osofaʻiga o fesoʻotaʻiga o augatupulaga fou pe a faʻatusatusa i le taimi nei.

Tele numera o masini IoT

nisiE oʻo atu i le 2021, e tusa ma le 57% o masini e fesoʻotaʻi atu i fesoʻotaʻiga 5G o le a avea ma masini IoT. O lona uiga o le tele o 'au o le a fa'atapula'aina le gafatia o le cryptographic (silasila i le vaega 2) ma, e tusa ai, o le a fa'aletonu i osofa'iga. O se numera tele o ia masini o le a faʻateleina ai le lamatiaga o le faʻalauteleina o le botnet ma mafai ai ona faʻataunuʻuina osofaʻiga DDoS sili atu ona mamana ma tufatufaina.

Fa'atapula'a gafatia fa'ata'otoga o masini IoT

nisiE pei ona taʻua muamua, o loʻo faʻaaogaina e le 5th generation networks masini faʻapitoa, lea e mafai ai ona aveese se vaega o le uta mai le autu o fesoʻotaʻiga ma faʻaitiitia ai le latency. E manaʻomia lenei mea mo ia auaunaga taua e pei o le puleaina o taavale e leʻi faʻaaogaina, faiga faʻalavelave faʻafuaseʻi IMS ma isi, e taua tele le fa'amautinoaina o sina tuai, aua e fa'alagolago i ai le ola o tagata. Ona o le fesoʻotaʻiga o se numera tele o masini IoT, lea, ona o lo latou laʻititi laʻititi ma le maualalo o le eletise, e faʻatapulaʻaina punaoa faʻakomepiuta, o fesoʻotaʻiga 5G e faigofie ona osofaʻia i osofaʻiga e faʻatatau i le faʻaogaina o le pulea ma le faʻaogaina mulimuli ane o ia masini. Mo se faʻataʻitaʻiga, atonu e iai ni faʻaaliga e afaina ai masini IoT o loʻo avea ma vaega o le faiga "Fale poto", ituaiga o malware e pei o Ransomware ma ransomware. Fa'aaliga o le fa'alavelaveina o le fa'atonutonuina o ta'avale e leai ni ta'avale e maua ai fa'atonuga ma fa'amatalaga fa'amatalaga e ala i le ao e mafai fo'i. I le tulaga aloaʻia, o lenei faʻafitauli e mafua ona o le tuʻufaʻatasia o fesoʻotaʻiga fou, ae o le parakalafa e sosoo ai o le a faʻamatala manino atili ai le faʻafitauli o le faʻasalalauga.

Decentralization ma le faʻalauteleina o tuaoi o fesoʻotaʻiga

nisiO masini fa'apitonu'u, o lo'o ta'alo ai le vaega o 'au o feso'ota'iga fa'apitonu'u, fa'atautaia le ta'amilosaga o fefa'ataua'iga o tagata, fa'atonuga o talosaga, fa'apea fo'i ma le fa'aogaina o fa'amaumauga i le lotoifale. O le mea lea, o tuaoi o fesoʻotaʻiga 5th tupulaga o loʻo faʻalauteleina, faʻaopoopo i le autu, i le pito i tua, e aofia ai faʻamaumauga faʻapitonuʻu ma fesoʻotaʻiga leitio 5G-NR (5G New Radio). O lenei mea e maua ai le avanoa e osofaʻia ai punaoa faakomepiuta o masini faʻapitonuʻu, o loʻo sili atu ona puipuia le faʻamuamua nai lo pona tutotonu o le autu o fesoʻotaʻiga, ma le sini e mafua ai le faʻafitia o le tautua. O lenei mea e mafai ona taʻitaʻia ai le motusia o le Initaneti mo vaega uma, le saʻo o le faʻaogaina o masini IoT (mo se faʻataʻitaʻiga, i totonu o se fale atamai), faʻapea foʻi ma le le maua o le IMS faʻalavelave faʻafuaseʻi auaunaga.

Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

Peita'i, ua fa'asalalau nei e le ETSI ma le 3GPP le sili atu i le 10 tulaga fa'atatau e aofia ai vaega eseese o le saogalemu o feso'otaiga 5G. O le tele o auala o loʻo faʻamatalaina iina e faʻamoemoe e puipuia mai faʻafitauli (e aofia ai mea o loʻo faʻamatalaina i luga). O se tasi o mea autu o le tulaga masani TS 23.501 lomiga 15.6.0, faʻamatalaina le fausaga saogalemu o fesoʻotaʻiga 5th tupulaga.

5G fausaga

Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga
Muamua, sei o tatou liliu atu i mataupu faavae autu o le 5G network architecture, lea o le a faʻaalia atili ai le uiga ma vaega o le matafaioi o masini komepiuta taʻitasi ma taʻitasi 5G puipuiga.

  • Vaevaega o nodes fesoʻotaʻiga i elemene e faʻamautinoa ai le faʻaogaina o faʻasalalauga vaalele masani (mai le Igilisi UP - User Plane) ma elemene e faʻamautinoa le faʻaogaina o faʻasalalauga vaalele pulea (mai le Igilisi CP - Pulea Vaalele), lea e faateleina ai le fetuutuunai i le tulaga o le scaling ma le deployment o le fesootaiga, o lona uiga o le nofoaga tutotonu po o le decentralized nofoaga o nodes fesootaiga vaega e mafai.
  • Lagolago masini slicing network, fa'avae i luga o 'au'aunaga e tu'uina atu i vaega fa'apitoa o tagata fa'au'uga.
  • Faʻatinoina o elemene fesoʻotaʻiga i le fomu galuega feso'ota'iga virtual.
  • Lagolago mo le avanoa faʻatasi i auaunaga faʻapitoa ma faʻapitonuʻu, e pei o le faʻatinoina o manatu o ao (mai le Igilisi. fa'akomepiuta puao) ma tuaoi (mai le Igilisi. tala faʻatatau) fa'atatau.
  • Реализация fa'atasi fausaga tu'ufa'atasia ituaiga eseese o feso'ota'iga avanoa - 3GPP 5G Leitio Fou ma le-3GPP (Wi-Fi, ma isi) - faʻatasi ai ma se tasi o fesoʻotaʻiga autu.
  • Lagolago o toniga algorithms ma faiga faʻamaonia, e tusa lava po o le a le ituaiga o fesoʻotaʻiga avanoa.
  • Lagolago mo galuega tau feso'ota'iga e leai ni setete, lea e tu'u'ese'ese ai punaoa fa'akomepiuta mai le faleoloa o punaoa.
  • Lagolago mo le feoa'i fa'atasi ai ma fela'ua'iga fe'avea'i e le gata i feso'ota'iga i le fale (mai le gagana fa'aPeretania fa'aalaua i le fale) ma fa'atasi ai ma le "tuu'u'ele'ele" (mai le gagana Peretania fa'apitonu'u) i le feso'ota'iga malo.
  • O le fegalegaleaiga i le va o galuega o fesoʻotaʻiga o loʻo faʻatusalia i ni auala se lua: fa'atatau ile tautua и feso'ota'iga.

O le 5th generation network security concept e aofia ai:

  • Fa'amaoniga fa'aoga mai le feso'otaiga.
  • Fa'amaoniaga feso'ota'iga e le tagata fa'aoga.
  • Fa'atalanoaga o ki fa'ailoga i le va o feso'ota'iga ma mea faigaluega fa'aoga.
  • Fa'ailoga ma le fa'amaoni o le fa'atonuina o feoaiga fa'ailoga.
  • Fa'ailoga ma le fa'atonutonuina o le fa'amaoni o fefa'atauaiga a tagata.
  • Puipuiga ID ID.
  • Puipuia o fesoʻotaʻiga i le va o elemene fesoʻotaʻiga eseese e tusa ai ma le manatu o se vaega o le saogalemu o fesoʻotaiga.
  • Tu'ueseeseina o fa'alava eseese o le masini slicing network ma le fa'amalamalamaina o vaega ta'itasi lava tulaga saogalemu.
  • Faʻamaoniga a le tagata faʻaoga ma le puipuiga o feoaiga i le tulaga o auaunaga faʻaiʻuga (IMS, IoT ma isi).

Fa'atonu polokalame fa'akomepiuta autu ma fa'aoga saogalemu feso'otaiga 5G

Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga AMF (mai le Fa'aPeretania Access & Mobility Management Function - avanoa ma le fa'afoega o fe'avea'i) - tu'uina atu:

  • Fa'atulagaina o feso'ota'iga va'alele fa'atonutonu.
  • Fa'atulagaina o fefa'ataua'iga fa'ailoga RRC, fa'ailoga ma le puipuiga o le fa'amaoni o ana fa'amaumauga.
  • Fa'atulagaina o fefa'ataua'iga fa'ailoga NAS, fa'ailoga ma le puipuiga o le fa'amaoni o ana fa'amaumauga.
  • Puleaina o le resitalaina o meafaigaluega faʻaoga i luga o le upega tafaʻilagi ma mataʻituina tulaga e mafai ona resitalaina.
  • Puleaina o fesoʻotaʻiga o mea faʻaoga i le fesoʻotaʻiga ma mataʻituina setete e mafai.
  • Pulea le maua o meafaigaluega faʻaoga i luga o le upega tafaʻilagi i le CM-IDLE setete.
  • Faʻafoega o le faʻaogaina o meafaigaluega faʻaoga i le fesoʻotaʻiga i le CM-CONNECTED state.
  • Tuuina atu o feʻau pupuu i le va o meafaigaluega faʻaoga ma SMF.
  • Pulega o auaunaga nofoaga.
  • Fa'asoa ID filo EPS e fegalegaleai ma EPS.

SMF (Fa'aPeretania: Fa'atonu Fa'atonu - galuega fa'afoe o sauniga) - saunia:

  • Fa'afoega o taimi o feso'ota'iga, o lona uiga o le fatuina, fa'aleleia ma le tu'uina atu o sauniga, e aofia ai le tausia o se alavai i le va o feso'ota'iga avanoa ma le UPF.
  • Tufatufaina ma le puleaina o tuatusi IP o meafaigaluega faʻaoga.
  • Filifilia le faitotoa UPF e fa'aoga.
  • Fa'atulagaina o fegalegaleaiga ma le PCF.
  • Puleaina o faiga faavae QoS.
  • Fa'atonuga fa'apitoa o meafaigaluega fa'aoga e fa'aaoga ai le DHCPv4 ma le DHCPv6 protocols.
  • Mata'ituina le aoina o fa'amaumauga o tau ma le fa'atulagaina o fegalegaleaiga ma le faiga o pili.
  • Tuuina atu e aunoa ma se totogi o auaunaga (mai le Igilisi. SSC - Fonotaga ma Au'aunaga Fa'aauau).
  • Feso'ota'iga ma feso'ota'iga a malo i totonu o le ta'amilosaga.

UPF (Fa'aPeretania Fa'aoga Va'alele - fa'aoga va'alele fa'aoga) - saunia:

  • Fegalegaleaiga ma fesoʻotaʻiga faʻamatalaga i fafo, e aofia ai le Initaneti ole lalolagi.
  • Fa'ata'ita'iina o taga fa'aoga.
  • Fa'ailogaina o afifi e tusa ai ma faiga fa'avae QoS.
  • Su'esu'ega a tagata fa'aoga (fa'ata'ita'iga, su'esu'ega fa'atatau o saini).
  • Tuuina atu o lipoti i luga o le faaaogaina o taavale.
  • O le UPF fo'i o le taula lea e lagolago ai le fe'avea'i i totonu ma le va o tekonolosi fa'aoga leitio eseese.

UDM (Fa'aPeretania Unified Data Management - unified database) - tu'uina atu:

  • Puleaina o fa'amatalaga fa'amatalaga fa'aoga, e aofia ai le teuina ma le suia o le lisi o auaunaga o lo'o avanoa mo tagata fa'aoga ma a latou fa'asologa tutusa.
  • Puleaina SUPI
  • Fausia 3GPP fa'amaoniga fa'amaonia AKA.
  • Fa'atagaina avanoa e fa'atatau i fa'amatalaga fa'amatalaga (fa'ata'ita'iga, tapula'a ta'avale).
  • Puleaina o le resitalaina o tagata, o lona uiga o le teuina o le tautua AMF.
  • Lagolago mo le faʻaogaina o auaunaga ma fesoʻotaʻiga, o lona uiga o le teuina o le SMF ua tofia i le taimi nei fesoʻotaʻiga.
  • Puleaina o le tu'uina atu o SMS.
  • E tele UDM eseese e mafai ona tautua i le tagata lava e tasi i fefa'atauaiga eseese.

UDR (Igilisi Unified Data Repository - teuina o faʻamaumauga tuʻufaʻatasia) - tuʻuina atu le teuina o faʻamatalaga eseese o tagata faʻaoga ma o le mea moni, o se faʻamaumauga o fesoʻotaʻiga uma.

UDSF (Fa'aPeretania Unstructured Data Storage Function - unstructured data storage function) - fa'amautinoaina o modules AMF e fa'asaoina tulaga o lo'o iai nei o tagata fa'aoga resitalaina. I se tulaga lautele, o lenei faʻamatalaga e mafai ona tuʻuina atu o faʻamaumauga o se fausaga e le faʻamaonia. E mafai ona fa'aoga fa'aoga fa'aoga e fa'amautinoa ai le fa'amalieina ma le le fa'alavelaveina o sauniga a le au fai saofaga, e le gata i le taimi o le fa'amavaeina o se tasi o AMF mai le auaunaga, ma pe a tupu se fa'alavelave fa'afuase'i. I tulaga uma e lua, o le AMF faaleoleo o le a "aveina" le auaunaga e faʻaaoga ai tulaga o loʻo teuina i le USDF.

O le tuʻufaʻatasia o le UDR ma le UDSF i luga o le tulaga faʻaletino tutusa o se faʻatinoga masani o nei galuega fesoʻotaʻiga.

PCF (Fa'aPeretania: Faiga Fa'avae Fa'atonu - fa'atonuga o faiga fa'avae) - faia ma tu'uina atu nisi o faiga fa'avae auaunaga i tagata fa'aoga, e aofia ai fa'ailoga QoS ma tulafono fa'atonu. Mo se faʻataʻitaʻiga, e tuʻuina atu se tasi poʻo se isi ituaiga o fefaʻatauaʻiga, o auala faʻapitoa e iai uiga eseese e mafai ona faia ma le malosi. I le taimi lava e tasi, o manaʻoga o le 'auʻaunaga na talosagaina e le tagata fai saofaga, o le maualuga o le faʻaogaina o fesoʻotaiga, le aofaʻi o fefaʻatauaiga, ma isi mea e mafai ona amanaia.

NEF (Fa'aPeretania Feso'ota'iga Fa'aaliga Fa'aaliga - feso'otaiga fa'aalia galuega) - saunia:

  • Fa'atonuga o feso'ota'iga saogalemu o fa'asalalauga i fafo ma fa'aoga fa'atasi ma le 'autu feso'ota'iga.
  • Puleaina QoS tapula'a ma fa'atonu tulafono mo tagata fa'apitoa.

SEAF (Faiga Fa'aSaogalemu Fa'aPeretania - taula'i le puipuiga o galuega) - fa'atasi ma le AUSF, tu'uina atu le fa'amaoni o tagata fa'aoga pe a latou lesitala i luga o le feso'otaiga ma so'o se tekinolosi avanoa.

AUSF (Fa'aumau Fa'amautuga Fa'aPeretania - galuega fa'amautu fa'amaoni) - fa'atino le matafaioi a se fa'aumau fa'amaonia e mauaina ma fa'agasolo talosaga mai le SEAF ma toe fa'afo'i atu i le ARPF.

ARPF (Igilisi: Authentication Credential Repository and Processing Function - galuega o le teuina ma le faʻaogaina o faʻamaoniga faʻamaonia) - tuʻuina atu le teuina o ki faalilolilo patino (KI) ma faʻasologa o algorithms cryptographic, faʻapea foʻi ma le faʻatupuina o vete faʻamaonia e tusa ai ma le 5G-AKA poʻo MA AP-AKA. O loʻo i totonu o le nofoaga autu o faʻamatalaga a le fale telefoni feaveaʻi, puipuia mai aʻafiaga faaletino i fafo, ma, o se tulafono, faʻatasi ma le UDM.

SCMF (Faiga Fa'aSaogalemu Fa'aPeretania Fa'atonu - galuega fa'afoe tulaga saogalemu) - Tuuina atu le puleaina o le olaga mo le 5G tulaga saogalemu.

SPCF (Faiga Fa'atonu Faiga Fa'aSaogalemu Fa'a-Peretania - fa'atonuga o faiga fa'avae puipuiga) - fa'amautinoa le tu'ufa'atasia ma le fa'aogaina o faiga fa'avae saogalemu e fa'atatau i tagata fa'apitoa. O lenei mea e amanaʻia ai le gafatia o le fesoʻotaʻiga, le gafatia o meafaigaluega faʻaoga ma manaʻoga o le auaunaga faʻapitoa (mo se faʻataʻitaʻiga, o le maualuga o le puipuiga o loʻo tuʻuina atu e le auʻaunaga taua fesoʻotaʻiga ma le fesoʻotaʻiga fesoʻotaʻiga i luga ole Initaneti e ono eseese). Faʻaaogaina o faiga faʻavae saogalemu e aofia ai: filifiliga o le AUSF, filifiliga o faʻamaoniga algorithm, filifiliga o faʻamatalaga faʻamatalaga ma faʻatonuga faʻatonuga algorithms, faʻamoemoega o le umi ma le taamilosaga o le olaga o ki.

SIDF (Fa'asinomaga Fa'a-Igilisi Fa'asinomaga De-concealing Function - fa'aaoga e fa'ailoa mai ai le fa'aaogaina o galuega) - fa'amautinoa le aveeseina o le fa'ailoga tumau a le tagata fai saofaga (Igilisi SUPI) mai se fa'amatalaga natia (Igilisi. SUCI), maua e avea o se vaega o le faʻamaoniga taualumaga talosaga "Auth Info Req".

Manaoga saogalemu mo feso'ota'iga 5G

nisiFa'amaoni fa'aoga: O le tautua 5G fesoʻotaʻiga e tatau ona faʻamaonia le SUPI a le tagata faʻaoga i le 5G AKA faʻagasologa i le va o le tagata faʻaoga ma le fesoʻotaʻiga.

Au'aunaga fa'amaonia feso'ota'iga: E tatau i le tagata faʻaoga ona faʻamaonia le 5G tautua fesoʻotaʻiga ID, faʻatasi ai ma le faʻamaoniga e maua e ala i le faʻaogaina manuia o ki na maua mai i le 5G AKA procedure.

Fa'ataga fa'aoga: O le feso'ota'iga tautua e tatau ona fa'atagaina le tagata fa'aoga e fa'aaoga le fa'amatalaga fa'aoga na maua mai le feso'ota'iga a le telefoni feavea'i.

Fa'atagaina o le feso'ota'iga tautua e le feso'ota'iga fa'afoe fale: E tatau ona tuʻuina atu i le tagata faʻaoga le faʻamaoniga o loʻo fesoʻotaʻi o ia i se fesoʻotaʻiga tautua lea e faʻatagaina e le 'auʻaunaga fale e tuʻuina atu auaunaga. O le faʻatagaina e faʻaalia i le uiga e faʻamautinoa e ala i le faʻamaeʻaina manuia o le 5G AKA taualumaga.

Fa'atagaina o feso'ota'iga avanoa e le feso'ota'iga fa'aoga fale: E tatau ona tuʻuina atu i le tagata faʻaoga le faʻamaoniga o loʻo fesoʻotaʻi o ia i se fesoʻotaʻiga avanoa e faʻatagaina e le fale faʻatautaia fale e tuʻuina atu auaunaga. O le faʻatagaina e faʻaalia i le uiga e faʻamalosia e ala i le faʻamautuina lelei o le saogalemu o fesoʻotaʻiga avanoa. O lenei ituaiga o faatagaga e tatau ona fa'aoga mo so'o se ituaiga feso'ota'iga avanoa.

Au'aunaga fa'afuase'i lē fa'amaonia: Ina ia faʻamalieina manaʻoga faʻatonutonu i nisi o itulagi, e tatau i fesoʻotaʻiga 5G ona tuʻuina atu avanoa e le faʻamaonia mo auaunaga faʻafuaseʻi.

Feso'ota'iga autu ma feso'otaiga fa'aoga leitio: O le 5G network core ma le 5G radio access network e tatau ona lagolagoina le faʻaogaina o le 128-bit encryption ma faʻamaoni algorithms e mautinoa ai le saogalemu AS и NAS. O feso'ota'iga feso'otaiga e tatau ona lagolagoina 256-bit encryption ki.

Mana'oga saogalemu mo mea faigaluega fa'aoga

nisi

  • E tatau i meafaigaluega fa'aoga ona lagolagoina fa'ailoga, puipuiga fa'amaoni, ma le puipuiga mai osofa'iga toe ta'alo mo fa'amatalaga a tagata fa'aoga e tu'uina atu i le va ma le feso'ota'iga alaleo.
  • E tatau i mea faigaluega fa'aoga ona fa'agaoioia fa'amatalaga ma fa'amatalaga sa'o le puipuiga e pei ona fa'atonuina e le feso'ota'iga alaleo.
  • E tatau i mea faigaluega fa'aoga ona lagolagoina fa'ailoga, puipuiga fa'amaoni, ma le puipuiga mai le toe ta'i osofa'iga mo le RRC ma le NAS fa'ailoga fa'ailoga.
  • E tatau ona lagolagoina e meafaigaluega fa'aoga ia fa'ata'otoga fa'ata'otoga nei: NEA0, NIA0, 128-NEA1, 128-NIA1, 128-NEA2, 128-NIA2
  • E mafai e meafaigaluega fa'aoga ona lagolagoina ia fa'ata'ita'iga algorithms: 128-NEA3, 128-NIA3.
  • E tatau ona lagolagoina e masini fa'aoga ia fa'ata'otoga fa'ata'otoga nei: 128-EEA1, 128-EEA2, 128-EIA1, 128-EIA2 pe afai e lagolagoina le feso'ota'iga i le feso'ota'iga fa'aoga leitio E-UTRA.
  • Puipuiga o le agatapuia o fa'amatalaga a tagata fa'aoga e tu'uina atu i le va o masini fa'aoga ma le feso'ota'iga alaleo e filifili, ae tatau ona tu'uina atu pe a fa'atagaina e tulafono faatonutonu.
  • Puipuiga fa'alilolilo mo fefa'ataua'iga fa'ailoga RRC ma le NAS e filifili.
  • O le ki tumau a le tagata faʻaoga e tatau ona puipuia ma teu i totonu o vaega faʻamautinoa lelei o meafaigaluega faʻaoga.
  • E le tatau ona tu'uina atu le fa'ailoga tumau a le tagata fai saofaga i ni tusitusiga manino i luga o feso'ota'iga avanoa i le leitio se'i vagana ai fa'amatalaga e mana'omia mo le sa'o auala (mo se fa'ata'ita'iga. MCC и MNC).
  • E tatau ona teu i totonu le ki fa'alaua'itele feso'otaiga a le tagata fa'aoga fale, o le fa'amatalaga autu, o le fa'ailoga o le puipuiga, ma le fa'asinomaga auala. USIM.

E fesoʻotaʻi faʻamatalaga algorithm taʻitasi ma se numera binary:

  • "0000": NEA0 - Null ciphering algorithm
  • "0001": 128-NEA1 - 128-bit SNOW 3G fa'avae algorithm
  • "0010" 128-NEA2 - 128-bit AES fa'avae algorithm
  • "0011" 128-NEA3 - 128-bit ZUC fa'avae algorithm.

Fa'amatalaga fa'amatalaga e fa'aaoga ai le 128-NEA1 ma le 128-NEA2Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

PS O le matagaluega e nono mai TS 133.501

Fa'atupuina o fa'aofi fa'atusa e algorithms 128-NIA1 ma le 128-NIA2 e fa'amautinoa ai le fa'amaoni.Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

PS O le matagaluega e nono mai TS 133.501

Mana'oga mo le saogalemu mo galuega fa'afeso'ota'i 5G

nisi

  • E tatau ona lagolagoina e le AMF le faʻamaoniga muamua e faʻaaoga ai le SUCI.
  • E tatau ona lagolagoina e le SEAF le fa'amaoniga muamua e fa'aaoga ai le SUCI.
  • UDM ma ARPF e tatau ona teuina le ki tumau a le tagata faʻaoga ma faʻamautinoa e puipuia mai le gaoi.
  • E na'o le a tu'uina atu e le AUSF le SUPI i feso'ota'iga tautua fa'apitonu'u pe a fa'amanuiaina muamua le fa'amaoniga e fa'aaoga ai le SUCI.
  • E le tatau i le NEF ona tu'uina atu fa'amatalaga autu o feso'ota'iga natia i fafo atu o le vaega saogalemu a le tagata fa'afoe.

Faiga Fa'avae Saogalemu

Fa'alagolago Domains

I feso'ota'iga a tupulaga lona 5, e fa'aitiitia le fa'alagolago i elemene feso'ota'iga pe a alu ese elemene mai le 'autu o feso'otaiga. O lenei manatu e aʻafia ai faʻaiʻuga na faʻatinoina i le 5G saogalemu fausaga. O le mea lea, e mafai ona tatou talanoa e uiga i se faʻataʻitaʻiga faʻalagolago o fesoʻotaʻiga 5G e fuafua ai le amio a le puipuiga o fesoʻotaiga.

I le itu fa'aoga, o le fa'atuatuaga fa'alagolago e fausia e UICC ma USIM.

I le itu o fesoʻotaʻiga, o le vaega faʻalagolago e iai se fausaga sili atu ona faigata.

Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga Ua vaevaeina le feso'ota'iga o le leitio i ni vaega se lua − DU (mai le English Distributed Units - distributed network units) ma CU (mai le English Central Units - iunite tutotonu o le fesoʻotaʻiga). Fa'atasi e fa'atupu gNB - fa'aoga leitio o le nofoaga autu o feso'otaiga 5G. DUs e leai se avanoa tuusaʻo i faʻamatalaga tagata faʻaoga ona e mafai ona faʻapipiʻiina i luga o vaega e le puipuia. CUs e tatau ona faʻapipiʻiina i vaega puipuia o fesoʻotaʻiga, talu ai o latou e nafa ma le faʻamutaina o feoaiga mai le puipuiga a le AS. I le totonugalemu o le fesoʻotaʻiga o loʻo i ai AMF, lea e fa'amuta ai felauaiga mai le NAS puipuiga masini. Ole faʻamatalaga 3GPP 5G Phase 1 o loʻo iai nei o loʻo faʻamatalaina le tuʻufaʻatasiga AMF faatasi ai ma galuega saogalemu SEAF, o loʻo i ai le ki aʻa (faʻapitoa foi o le "taula ki") o le fesoʻotaʻiga asiasi (auauna). AUSF e nafa ma le teuina o le ki na maua pe a maeʻa le faʻamaoniga manuia. E mana'omia mo le toe fa'aoga i tulaga e feso'ota'i fa'atasi ai le tagata fa'aoga i le tele o feso'ota'iga alaleo. ARPF teuina fa'amatalaga o tagata fa'aoga ma o se fa'atusa o le USIM mo le au fai saofaga. UDR и UDM teuina faʻamatalaga tagata faʻaoga, lea e faʻaaogaina e fuafua ai le faʻaogaina mo le faʻatupuina o faʻamaoniga, ID tagata faʻaoga, faʻamautinoa le faʻaauauina o sauniga, ma isi.

Fa'asologa o ki ma latou fa'asoa fa'asoa

I le 5th generation networks, e le pei o le 4G-LTE networks, o le faʻataʻitaʻiga faʻamaonia e lua vaega: faʻamaoniga muamua ma lona lua. E mana'omia le fa'amaoniga autu mo masini uma e fa'aoga e feso'ota'i ile feso'otaiga. E mafai ona faia le faʻamaoniga lona lua i luga o le talosaga mai fesoʻotaʻiga i fafo, pe a fesoʻotaʻi le tagata fai saofaga ia i latou.

A maeʻa le faʻamaeʻaina o le faʻamaoniga muamua ma le atinaʻeina o se ki faʻasoa K i le va o le tagata faʻaoga ma le fesoʻotaʻiga, o le KSEAF e maua mai le ki K - o se taula faapitoa (aʻa) ki o le fesoʻotaʻiga tautua. Mulimuli ane, o ki e gaosia mai lenei ki e faʻamautinoa ai le le faalauaiteleina ma le faʻamaoni o faʻamaumauga o fefaʻatauaiga a le RRC ma le NAS.

Ata ma fa'amatalagaFolasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga
Faatulagaina:
CK Cipher Key
IK (Igilisi: Integrity Key) - o se ki o lo'o fa'aaogaina i fa'amaumauga fa'amaoni e puipuia ai.
CK' (eng. Cipher Key) - o le isi ki fa'ata'ita'i na faia mai le CK mo le masini EAP-AKA.
IK' (Igilisi Integrity Key) - o se isi ki e fa'aaogaina i fa'amaumauga fa'amaoni mo le puipuiga o le EAP-AKA.
KAUSF - fa'atupuina e le ARPF galuega ma meafaigaluega fa'aoga mai CK и IK i le taimi o 5G AKA ma EAP-AKA.
KSEAF - taula taula maua mai le galuega AUSF mai le ki KAMFAUSF.
KAMF — le ki e maua e le SEAF galuega mai le ki KSEAF.
KNASint, KNASenc — ki e maua mai i le galuega AMF mai le ki KAMF e puipuia le NAS faailoilo feoaiga.
KRRCint, KRRCenc — ki e maua mai i le galuega AMF mai le ki KAMF e puipuia le RRC faailoilo feoaiga.
KUPint, KUPenc — ki e maua mai i le galuega AMF mai le ki KAMF e puipuia AS fa'ailoga feoaiga.
NH — ki vaeluaga e maua e le galuega AMF mai le ki KAMF ina ia mautinoa le saogalemu o faʻamatalaga i le taimi o le tuʻuina atu.
KgNB — le ki e maua mai i le galuega AMF mai le ki KAMF ina ia mautinoa le saogalemu o masini feaveai.

Fuafuaga mo le gaosia o le SUCI mai le SUPI ma le isi itu

Fuafuaga mo le mauaina o le SUPI ma le SUCI

Gaosiga o SUCI mai SUPI ma SUPI mai SUCI:
Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

Fa'amaoni

Fa'amaoniga autu

I fesoʻotaʻiga 5G, EAP-AKA ma 5G AKA o faʻataʻitaʻiga faʻamaonia muamua. Sei o tatou vaevae le masini faʻamaonia muamua i ni vaega se lua: o le muamua e nafa ma le amataina o le faʻamaoniga ma le filifilia o se auala faʻamaonia, o le lona lua e nafa ma le faʻamaonia tutusa i le va o le tagata faʻaoga ma le fesoʻotaʻiga.

Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

Amataina

E tu'uina atu e le tagata fa'aoga se talosaga resitala i le SEAF, o lo'o i ai le ID natia a le tagata fa'aoga ID SUCI.

E auina atu e le SEAF i le AUSF se fe'au talosaga fa'amaoni (Nausf_UEAuthentication_Authenticate Talosaga) o lo'o iai le SNN (Serving Network Name) ma le SUPI po'o le SUCI.

E siaki e le AUSF pe fa'ataga le tagata talosaga fa'amaoni a le SEAF e fa'aoga le SNN ua tu'uina atu. Afai e le fa'atagaina le feso'ota'iga tautua e fa'aoga le SNN lea, ona tali atu lea o le AUSF i se fa'amatalaga sese fa'atagaina "E le'o fa'atagaina le tautua" (Nausf_UEAuthentication_Authenticate Response).

O faʻamaoniga faʻamaonia e talosagaina e le AUSF ile UDM, ARPF poʻo le SIDF e ala ile SUPI poʻo SUCI ma SNN.

Faʻavae i luga o le SUPI poʻo le SUCI ma faʻamatalaga faʻaoga, UDM / ARPF e filifilia le auala faʻamaonia e faʻaaoga ai le isi ma tuʻuina atu faʻamatalaga a le tagata faʻaoga.

Fa'amaoni Mutuale

A faʻaaogaina soʻo se auala faʻamaonia, e tatau i le UDM / ARPF fesoʻotaʻiga galuega ona faʻatupuina se vector faʻamaonia (AV).

EAP-AKA: UDM/ARPF muamua fa'atupuina se ve'a fa'amaonia fa'atasi ai ma le vaeluaga AMF = 1, ona fa'atupuina lea. CK' и IK' mai CK, IK ma le SNN ma fa'atupuina se ve'a fa'amaonia AV fou (RAND, AUTN, XRES*, CK', IK'), lea e lafo i le AUSF ma faʻatonuga e faʻaaoga mo naʻo le EAP-AKA.

5G AKA: UDM/ARPF maua le ki KAUSF mai CK, IK ma le SNN, mulimuli ane e gaosia ai le 5G HE AV. 5G Home Environment Authentication Vector). 5G HE AV fa'amaoniga fa'amaonia (RAND, AUTN, XRES, KAUSF) e lafo i le AUSF ma fa'atonuga e fa'aoga mo 5G na'o AKA.

A maeʻa lenei AUSF e maua le ki taula KSEAF mai le ki KAUSF ma auina atu se talosaga i le SEAF “Lu’itau” i le fe’au “Nausf_UEAuthentication_Authenticate Tali”, lea e iai fo’i le RAND, AUTN ma le RES*. O le isi, o le RAND ma le AUTN o loʻo tuʻuina atu i meafaigaluega faʻaoga e faʻaaoga ai se feʻau faʻamaonia NAS. E fa'atatau e le USIM a le tagata fa'aoga le RES* mai le RAND ma le AUTN na maua ma lafo i le SEAF. E momoli atu e le SEAF lea tau i le AUSF mo le fa'amaonia.

AUSF faʻatusatusa le XRES * teuina i totonu ma le RES * maua mai le tagata faʻaoga. Afai ei ai se fetaui, o le AUSF ma le UDM i totonu o le upega tafaʻilagi a le tagata faʻapipiʻi e logoina i le faʻamaonia manuia, ma o le tagata faʻaoga ma le SEAF e faʻatupu tutoatasi se ki. KAMF mai KSEAF ma le SUPI mo nisi fesootaiga.

Fa'amaoni lona lua

O le 5G standard e lagolagoina le faʻamaoniga lona lua e faʻavae i luga o le EAP-AKA i le va o meafaigaluega faʻaoga ma le fesoʻotaʻiga faʻamatalaga i fafo. I lenei tulaga, o le SMF o loʻo faia le matafaioi a le EAP authenticator ma faʻalagolago i le galuega AAA-se server feso'otaiga i fafo e fa'amaonia ma fa'atagaina le tagata fa'aoga.

Folasaga ile 5G Security Architecture: NFV, Ki ma 2 Fa'amaoniga

  • Fa'atulafonoina le fa'amaoniga muamua a le tagata fa'aoga i luga o feso'otaiga i le fale e tupu ma o se tulaga masani o le saogalemu o le NAS e atiina ae ma le AMF.
  • E tu'uina atu e le tagata fa'aoga se talosaga i le AMF e fa'atuina se sauniga.
  • E tu'uina atu e le AMF se talosaga e fa'atuina se sauniga i le SMF e fa'ailoa ai le SUPI a le tagata fa'aoga.
  • SMF faʻamaonia faʻamaoniga a le tagata faʻaoga ile UDM faʻaaogaina le SUPI tuʻuina atu.
  • E auina atu e le SMF se tali i le talosaga mai le AMF.
  • SMF amataina le faʻamaoniga o le EAP e maua ai le faʻatagaga e faʻatuina ai se sauniga mai le AAA server i luga o fesoʻotaiga i fafo. Ina ia faia lenei mea, o le SMF ma le tagata faʻaoga fefaʻasoaaʻi feʻau e amata ai le faiga.
  • O le tagata fa'aoga ma le feso'ota'iga i fafo AAA server ona fesuiai lea o fe'au e fa'amaonia ma fa'atagaina le tagata fa'aoga. I lenei tulaga, e auina atu e le tagata faʻaoga feʻau i le SMF, lea e fesuiaʻi ai feʻau ma le fesoʻotaʻiga i fafo e ala i le UPF.

iʻuga

E ui lava o le 5G saogalemu fausaga e faʻavae i luga o le toe faʻaaogaina o tekinolosi o loʻo i ai nei, o loʻo faʻaalia ai ni luitau fou. Ole numera tele o masini IoT, faʻalauteleina tuaoi o fesoʻotaʻiga ma elemene faʻapitoa faʻataʻitaʻiga o nisi ia o mataupu autu o le tulaga 5G e tuʻuina atu ai le saolotoga i mafaufauga o tagata solitulafono i luga ole laiga.

O le faʻataʻitaʻiga autu mo le 5G saogalemu fausaga o le TS 23.501 lomiga 15.6.0 - o loʻo i ai manatu autu o le faʻagaioiina o auala ma faiga faʻavae. Aemaise lava, o loʻo faʻamatalaina ai le matafaioi a VNF taʻitasi i le faʻamautinoaina o le puipuiga o faʻamaumauga a tagata faʻaoga ma nodes fesoʻotaʻiga, i le gaosia o ki crypto ma i le faʻatinoina o le faʻamaoniga faʻamaonia. Ae e oʻo lava i lenei tulaga e leʻo maua ai ni tali i faʻafitauli faigata o le saogalemu o loʻo feagai ma le telefoni feaveaʻi i le tele o taimi e sili atu le malosi o fesoʻotaʻiga fou e atiaʻe ma faʻaogaina.

I lenei tulaga, ou te fia talitonu o faigata o le faʻaogaina ma le puipuia o fesoʻotaʻiga 5th tupulaga o le a le afaina ai tagata masani masani, o loʻo folafola atu le saoasaoa o fesoʻotaʻiga ma tali e pei o le tama a se uo a se tina ma ua leva ona naunau e faʻataʻitaʻi uma. le fa'ailoaina gafatia o feso'ota'iga a tupulaga fou.

aoga fesoʻotaʻiga

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