Аналіз загроз та вразливостей під час впровадження технології 4G/LTE
DOI: 10.31673/2412-4338.2019.042538
Анотація
У статті розглядається проблема вразливості стільникових мереж 4G/LTE в критичних інфраструктурах. Технологічна революція в галузі мобільних бездротових широкосмугових стільникових мереж залучає Україну до необхідності впровадження нових технологій у процеси побудови цифрової економіки майбутнього. Однією з таких технологій є LTE. Показано, що вивчення внутрішніх і зовнішніх загроз, а також вразливість елементів стільникових мереж стандарту 4G/LTE для критичної інфраструктури є відносно новим і маловивченим, тому тема роботи є актуальною та практично затребуваною.
Поставлено завдання: під час розгляду рухомих бездротових широкосмугових стільникових мереж передачі даних стандарту 4G/LTE на основі аналізу функціонування її елементів визначити загрози для потенційно вразливих елементів. Для вирішення завдання виконано опис інноваційних механізмів впровадження мобільного зв’язку 4-го покоління, проаналізовано тенденції розвитку послуг перспективних областей застосування мобільного зв’язку стандарту 4G/LTE, розглянуто загрози для радіоінтерфейсу стільникових мереж стандарту 4G/LTE, що дозволяє визначити потенційну вразливість її окремих елементів.
На основі аналізу зроблено висновок, що впровадження мереж 4G / LTE неминуче зіткнеться з новими проблемами, зокрема: для більшості споживачів стандартні послуги LTE, ймовірно, будуть досить дорогими, тому такі мережі не будуть широко доступними тривалий час; смартфони та модеми LTE не зможуть продемонструвати свою функціональність, оскільки існуюча більшість телефонів та планшетів не матиме можливості використовувати значну частину спектру, який слід використовувати, оскільки вони не мають відповідних мікросхем; існує проблема з високим споживанням енергії акумуляторів кінцевих пристроїв і тривалим часом заряджання акумуляторів, що робить їх менш функціональними.
Ключові слова: стільникові мережі стандарту 4G/LTE, вразливість, критична інфраструктура.
Список використаної літератури
1. 3GPP, «LTE», 2017. https://www.3gpp.org/technologies/ keywords-acronyms/%2098-lte (10.05.2019).
2. 3GPP Specification: 23.402. Architecture Enhancements for non3GPP Accesses 2013. http://www.3gpp.org/DynaReport/23402.htm (10.05.2019).
3. S.R. Hussain, O. Chowdhury, S. Mehnaz, E. Bertino, “LTEInspector: A Systematic Approach for Adversarial Testing of 4G LTE,” in Proceedings of the Network and Distributed Systems Security (NDSS REDIRECTION), 2018.
4. H. Lin, “LTE: Forcing Targeted LTE Cellphone into Unsafe Network,” in Hack In The Box Security Conference (HITBSecConf), 2016.
5. U. Meyer and S. Wetzel, “On the Impact of GSM Encryption and Manin-the-Middle Attacks on the Security of Interoperating GSM/UMTS Networks,” in Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2004. PIMRC 2004. 15th IEEE International Symposium on, vol. 4. IEEE, 2004.
6. 3GPP. ETSI TS 26.300, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network; Overall description; Stage 2,” 2017. [Online]. Available: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36300.htm (10.05.2019).
7. LTE: как работает. https://habr.com/ru/company/beeline/ blog/129694/ (10.05.2019).
8. 3GPP. TS 36.331, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (EUTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification”, 2017.
9. 3GPP. TS 24.301, “Non-Access-Stratum (NAS) protocol for Evolved Packet System (EPS); Stage 3”, 2017.
10. 3GPP. TS 24.008, “Mobile radio interface Layer 3 specification; Core network protocols; Stage 3”, 2017.
11. A. Shaik, R. Borgaonkar, N. Asokan, V. Niemi, and J.-P. Seifert, “Practical Attacks Against Privacy and Availability in 4G/LTE Mobile Communication Systems,” Proceedings of the Network and Distributed System Security Symposium (NDSS), 2016.
12. C.-Y. Li, G.-H. Tu, C. Peng, Z. Yuan, Y. Li, S. Lu, and X. Wang, “Insecurity of Voice Solution VoLTE in LTE Mobile Networks,” in Proceedings of the 22nd ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security. ACM, 2015.
13. Описание физического уровня LTE http://anisimoff.org/lte/phy_description.html (10.05.2019).
14. Основні характеристики LTE http://jak.bono.odessa.ua/ articles/osnovni-harakteristiki-lte.php. Дата перегляду 10 травня 2019.
15. Операторы предпочитают LTE 1800. https://nag.ru/ articles/article/27771/operatoryi-predpochitayut-lte-1800.html (10.05.2019).
16. LTE в 450 МГц и не только. [Електронний ресурс].https://mobile-review.com/articles/2013/lte-450.shtml (10.05.2019).
17. Как выбранная LTE сеть влияет на энергопотребление телефона, или недостатки LTE сетей в СНГ. https://habr.com/ru/post/237947/ (10.05.2019). 18. Behrouz A. Local Area Networks. First Edition. Mc Graw-Hill Forouzan Series, 2002.
19. МСЕ-Т Q.1741.
20. H. Kim, D. Kim, M. Kwon, H. Han, Y. Jang, D. Han, T. Kim, and Y. Kim, “Breaking and Fixing VoLTE: Exploiting Hidden Data Channels and Mis-implementations,” in Proceedings of the 22nd ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security, 2015.
