Επιθέσεις και αντίμετρα σε 5g/6g δίκτυα επικοινωνιών
Loading...
Date
2026-07-10
Authors
Μηνόγιαννης, Δημήτριος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την ανάλυση και την πρακτική υλοποίηση επιθέσεων σε δίκτυα 5ης Γενιάς (5G) αυτόνομης λειτουργίας. Τα δίκτυα 5G αντιπροσωπεύουν μια θεμελιώδη αλλαγή στον τρόπο σχεδίασης των κινητών επικοινωνιών, εισάγοντας αρχιτεκτονική εγγενούς νέφους, ευέλικτη διαχείριση συναρτήσεων δικτύου και υψηλές απαιτήσεις σε επίδοση και αξιοπιστία. Παράλληλα όμως, η πολυπλοκότητα αυτή φέρνει νέες κατηγορίες αδυναμιών ασφάλειας που δεν υπήρχαν στις προηγούμενες γενιές.Για την πρακτική μελέτη των αδυναμιών αυτών στήθηκε ένα πλήρες εργαστηριακό περιβάλλον βασισμένο στο OpenAirInterface (OAI) 5G Core και τον προσομοιωτή UERANSIM, με χρήση Docker containers (περιεκτών) και σύνθεσης (Docker) για την ενορχήστρωση των Συναρτήσεων Δικτύου. Το περιβάλλον αυτό υποστηρίζει έως 100 εικονικές συσκευές χρήστη και υλοποιεί πλήρη αρχιτεκτονική 5G αυτόνομης λειτουργίας με τις βασικές Συναρτήσεις Δικτύου: AMF, SMF, UPF, NRF, UDM, UDR και AUSF.Στο πλαίσιο της εργασίας υλοποιήθηκαν τέσσερις κατηγορίες επιθέσεων, στοχευμένες να αναδείξουν κενά ασφάλειας βάσει της τριάδας αξιολόγησης (CIA), δηλαδή Εμπιστευτικότητα, Ακεραιότητα και Διαθεσιμότητα. Η πρώτη αφορά επίθεση Διαμέσου (Man-in-the-Middle) στη διεπαφή N6, όπου αποδεικνύεται η δυνατότητα υποκλοπής δεδομένων χρηστών λόγω έλλειψης κρυπτογράφησης από άκρο σε άκρο μετά τη Συνάρτηση Επιπέδου Χρήστη (UPF). Η δεύτερη είναι επίθεση Καταιγίδας Σηματοδοσίας (Signaling Storm), κατά την οποία μαζικά αιτήματα εγγραφής από έως και 100 εικονικές συσκευές οδηγούν σε υπερφόρτωση του AMF και κατάρρευση του SMF. Η τρίτη επίθεση, Δηλητηρίαση του Καταλόγου Υπηρεσιών (NRF Poisoning), εκμεταλλεύεται την έλλειψη αμοιβαίας αυθεντικοποίησης (mTLS) στη διεπαφή επικοινωνίας μεταξύ Συναρτήσεων Δικτύου για να εγγράψει ψευδείς συναρτήσεις στον κεντρικό κατάλογο υπηρεσιών. Τέλος, η τέταρτη επίθεση αφορά την ανάπτυξη Ψευδούς Σταθμού Βάσης (Rogue gNB) που γίνεται αποδεκτός από το AMF χωρίς αυθεντικοποίηση, εκθέτοντας το IMSI, δηλαδή το μοναδικό αναγνωριστικό της κάρτας SIM, των χρηστών.Για κάθε επίθεση αναλύονται τα αντίμετρα που ορίζονται σύμφωνα με τα πρότυπα 3GPP.Τα αποτελέσματα συνοδεύονται από πραγματικές μετρήσεις και εργαλεία οπτικοποίησης. Η εργασία ολοκληρώνεται με ανάλυση της εξέλιξης των εν λόγω αδυναμιών στα δίκτυα 6ης Γενιάς (6G), δεδομένου ότι το 6G κληρονομεί σε μεγάλο βαθμό την αρχιτεκτονική του 5G και κατά συνέπεια τα θεμελιώδη προβλήματα ασφάλειάς της.
Description
Keywords
Κυβερνοασφάλεια, Δίκτυα 5g/6g