保障5G引导过程安全：一种双层IBS认证协议
密码学与安全
2025-02-10 v1 网络与互联网体系结构
摘要
蜂窝设备与基站之间初始引导阶段缺乏认证，使得攻击者能够部署伪基站并向设备发送恶意消息。这些攻击是蜂窝网络中一个长期存在的问题，使对手能够发起拒绝服务（DoS）、信息泄露和位置跟踪攻击。尽管5G引入了一些防御机制（例如，加密用户标识符以缓解IMSI捕获器攻击），但设备与基站之间的初始通信仍未得到认证，留下了一个关键的安全缺口。为解决此问题，我们提出E2IBS，一种新颖高效的双层基于身份的签名方案，旨在与现有蜂窝协议无缝集成。我们在一个开源5G协议栈上实现了E2IBS，并针对替代方案进行了全面的性能评估。与最先进的Schnorr-HIBS相比，E2IBS减少了攻击面，实现了细粒度的合法拦截，并在验证速度上提升了2倍，使其成为保障5G基站认证安全的实用解决方案。
引用
@article{arxiv.2502.04915,
title = {Securing 5G Bootstrapping: A Two-Layer IBS Authentication Protocol},
author = {Yilu Dong and Rouzbeh Behnia and Attila A. Yavuz and Syed Rafiul Hussain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.04915},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 4 figures, 3 tables. This work has been submitted to the IEEE for possible publication