מחלקת קוד מספר גישה (CDMA) היא שיטת גישה ערוץ המתבססת על מספר דורות של תקשורת סלולרית, החל מרשתות 2G מוקדם בצפון אמריקה ואסיה למשפחה CDMA 2000 של 3G, בעוד עיצוב הספקטרום ההתפשטות של CDMA מספק התנגדות טבועה להפרעות פס צר וכמה צורות של חישובים ממוקדים, לא מציע אבטחה חזקה על עצמה.

אתגרים ב CDMA Networks

רשתות CDMA מתמודדות עם קבוצה נפרדת של איומים ביטחוניים שמקורם בטבע של הפצת רדיו, ההסתמכות על מפתחות סודיים משותפים, ואת המורכבות של עצירות בין תחנות בסיס ונושאות.הבנת האתגרים האלה חיונית להעריך את העיצוב של אמצעי הנגד הביטחוני.

אותות חיזוי ו-Eavesdropping

בניגוד להודעות חוטיות, אותות אלחוטיים נעים באוויר הפתוח וניתן לכופף על ידי כל מקלט מכוון לתדירות הנכונה מצויד בלוגיקה ההדגמה המתאימה.למרות ש- CDMA מפיץ את האות מעל רוחב פס רחב באמצעות רצף פסאודו-קרקעי, הקוד המתפשט עצמו אינו סוד – הוא לעתים קרובות משודר או מדרדר לסטנדרטים הזמינים לציבור.

קלורינג ודמיון

בפריסה מוקדמת של CDMA, כל מכשיר נייד זוהה על ידי מספר אלקטרוני ייחודי של Eerial Serial (ESN) ומספר זיהוי נייד (MIN) תוקף יכול ליירט את זוג ESN / min מעל האוויר ולתכנן טלפון אחר למסוקה כמנוי לגיטימי.זה התקף שיבוט אפשר לתוקפים לבצע שיחות מואשמים בחשבון הקורבן.

Man-in-the-Middle and Replay Attacks

מכיוון שרשתות CDMA מסתמכות על מפתח אווירי רחב יותר, תוקף הממוקם בין הנייד לבין תחנת הבסיס (תחנת בסיס פאקה) או "IMSI ⁇ ") יכול לכפות את המכשיר כדי להוריד את ההצפנה החלשה או אפילו לכבות את ההצפנה לחלוטין.התקפות Replay - שם רצף אימות שנלכד בעבר הוא resent - גם אפשרי כאשר פרוטוקולים חסרים ערבויות טריות (למשל, זמן קצר או אי-מפוס).

הכחשת השירות

תוקף מתוחכם יכול לגרוף חלקים של ספקטרום CDMA או לשלוח הודעות אות ממותגות כדי לשבש את השירות עבור מגזר או תחנת בסיס שלמה.

טכניקות הצפנה ב CDMA

הצפנה במערכות CDMA מגינה על סודיות של נתוני המשתמשים ובקרת האותות.האלגוריתמים הספציפיים ששימשו התפתחו מ-iative, 64 סיביות ciphers to vetteed, חזק תקני הצפנה. להלן הם משפחות מפתח של טכניקות הצפנה המועסקות על פני דורות CDMA.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

(ה-CDC) השתמשו גם ב- CDMA רשתות (IS-95) ב-CFLT:0ORANGEFLT:1 ו-FLT:2ORAGEFLT 3) ב-Cphers for Voiceהצפנה, שניהם נגזרים מ-FLT 4CAVEFLT:5 (Cell Authentication and Voiceion) אשר נבנות סביב מסגרת אורנטייה של X-Fireication-remeremereative).

CDMA2000 1xRTT הציג את FLT:0HVXearFLT 1:1 (ההצפנת קול מהירה) ו-FLT:2VTXIRLT 3 (הההההההההההההההה של טט'י) אשר הגבדילה את אורך המפתח ל- 128 ביטים והשתמשה יותר תצורה של LFSR.

בלוק Ciphers for Packet Data

עבור נתונים מפוספסים, רשתות CDMA2000 עברו מפלט ciphers ו אימצו את תקן הצפנה מתקדם (AES) The FLT:0 (AESFLT:1 cipher cipher, עם 128- 192- 256 מפתחות ה- VPN, או 256-256 סיביות, הפך לחובה בנתוני ה-IP (HR, הידוע גם בשם EV-DO) סטנדרטי AES נעשה שימוש ב-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-CFpif-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-

קריפטוגרפיה ציבורית להקמת מפתח

רשתות CDMA מעסיקות קריפטוגרפיה סימטרית (ציבורית-קי) לשתי מטרות עיקריות:

  • (FLT:0) חילופי מפתח: FLT:1 פרוטוקול Diffie-Hellman (DH) או הגרסאות החמקמקות שלו (ECDH), מאפשר לנייד ולרשת להסכים על מפתח ישיבה משותף אפילו על ערוץ לא מאובטח.זה משמש במהלך הרישום הראשוני וכל מערכת שיחות מאוחרת ב-3G.
  • חתימות של רשתות: ההרחבה: ההרחבה: RSA ו- ECDSA חתימות מאפשרות לנייד לוודא שהיא מתקשרת עם תחנת בסיס לגיטימית, מזרזת התקפות של בסיס מזויף.בתקני 3GPP2, תעודת המפתח הציבורית של הרשת מועברת במהלך תהליך האימות.

פרוטוקול אבטחה ב- CDMA

אלגוריתמים של הצפנה חזקים רק כמו הפרוטוקולים השולטים בשימוש שלהם. CDMA מגדיר ערימה פרוטוקול אבטחה שכבתית המכסה אימות, ניהול מפתח, שלמות נתונים ופרטיות.

פרוטוקולים

האלגוריתם של האלגוריתם (FLT:0) CAVEIRFLT:1 (המכונה לב של אימות ב IS-95 וברשתות CDMA2000 מוקדמות.It משתמשת מפתח אימות 64 סיביות (A-Key) השמור בכרטיס SIM של הנייד (או, בטלפונים ישנים יותר, בקושחה) במהלך אימות, תחנת הבסיס שולחת אתגר אקראי של 32 סיביות (D) לניידת ה-Computes autoes autos autom-Sחתום על ידי CAVES) ו-C.com) עם CAVES).

CAVE היו חולשות ידועות: 64 סיביות A-Key יכול להיות התאושש באמצעות התקפות של ערוצים צדדיים או על ידי כוח רוטט אם התוקף השיג את RAND-SRES זוגות.בתגובה, CDMA2000 1x ו- HRPD אימצו את ה-FLT:0AKAFLT:1 (AuthenKing and Key Agreement) אשר הוגדר במקור על ידי 3GPP עבור UMTS ו-A משתמשת ב-Abit (מעגל זיכרון RAM) כולל את האלגוריתם (D) כולל את האלגוריתם Cbit) כולל את האלגוריתם (D) ו-AXIXI) כולל את האלגוריתם (משותף).

פרוטוקולי הצפנה

הצפנה ב- CDMA מתרחשת בשתי שכבות:

  • (FLT:0) Over-the-air הצפנה:BuildFLT:1) קישור הרדיו בין הנייד לבין תחנת הבסיס מוצפן באמצעות מפתחות הפגישה נגזר במהלך אימות.ב-95, מפתח הצפנה הקול נוצר מ- A-Key וזרע אקראי. ב- CDMA2000, מפתח ה-cipher (CK) מ-AKA משמש להובלת AES או מזרמי מורשת.
  • (FLT:0) הצפנה מקצה לקצה (אופציונלי): 1 משום שתחנות הבסיס מפענחות את התנועה של OTA לפני שהעבירה אותה לרשת המיושנת, למפעיל הרשת יש גישה למידע טקסט ברור.

ניהול מפתח

ניהול מפתח תקין הוא קריטי.רשתות CDMA לשמור על היררכיה של המפתחות:

  • (ב) ⁇ :0)A-Key / K:FLT:1 הסוד הארוך המאוחסן ב- UICC וב- AuC.
  • (FLT:0SSD:IRFLT:1) A 128 סיביות חלקו נתונים סודיים המשמשים אימות ביניים וטכנולוגיית מפתח הצפנה ב 2G/3G CDMA.
  • (ב) דרבי:0) מפתחות (CK, IK): דרביFLT:1) ל-Dived להפעלה באמצעות פרוטוקול אימות, תקף רק למשך תקופת שיחה או מפגש נתונים.
  • (ב) ויקרא: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד:

הפצה מרכזית מטופלת על ידי תשתית הרשת: ה- AuC מייצרת וקטורים אימות ושולחת אותם לתחנת הבסיס המשרתת או לרישום מיקום ביתי (HLR) באמצעות קישורים מאובטחים (לעיתים קרובות מוגנים על ידי IPSec או קווים ייעודיים).הנייד לעולם לא משדר את מפתח המאסטר - רק את התגובות הפרוקדוריות.

בדיקות אינטגרטיביות

כדי להבטיח כי הנתונים לא ספוגו במהלך המעבר, פרוטוקולי CDMA כוללים קודים אימות הודעה (MACs) ב CDMA2000 HRPD, RLP (פרוטוקולים של RLP) מוגנים על ידי 16 סיביות CRC המספק זיהוי אך לא אותנטיות. עבור יושרה חזקה יותר, ה- IP יכול להשתמש ב- IPec עם A (ראש אוטומטי) או עם רמת הגנה זו.

התפתחות 2G ל 3G ו 4G

הארכיטקטורה הביטחונית של רשתות CDMA עברה שיפור משמעותי ככל שהטכנולוגיה עברה מ- IS-95 המכוסה המעגל אל משפחת CDMA2000, ולאחר מכן אל LTE (שלמרות שלא CDMA, שנבנה על שיעורים שנלמדו).

IS-95 (2G)

  • Authentication: CAVE עם 64 סיביות A-Key, אימות חד-צדדי בלבד (network אותנטיates Mobile, לא להיפך).
  • הצפנה: זרם ciphers (ORANGE, ORYX) עם 64 סיביות מפתחות; מסיכת פרטיות עבור MIN / ESN.
  • חסרונות: מפתחות חלשים, שיבוט, אין הגנה על יושרה לקול, כוח טריוויאלי לרוטב עבור ההצפנה.

CDMA2000 1x (3G)

  • Authentication: Option for CAVE שודרג ל- 128 סיביות SSD; לאחר מכן הציגה את ה- 3GPP AKA (לא חובה עד Rev. C).
  • הצפנה: AES חובה עבור נתוני החבילה; HVX / VTX אופציונלי לקול עם 128 סיביות מפתחות.
  • שיפורים: מפתחות ארוכים יותר, אימות הדדי, הגנה על שלמות עבור אות באמצעות יושרה RRC (Radio Resource Control).
  • Weaknesses: Legacy CAVE נשאר בשימוש ברשתות רבות; תאימות לאחור אפשרה התקפות מופחתות.

CDMA2000 EV-DO Rev. A/B (3.5G)

  • אימוץ מלא של AKA עם מפתח שליטה 128 סיביות.
  • הצפנה: AES-CTR עבור נתוני משתמשים; AES-CBC עבור הודעות בקרה.
  • אינטגרטיביות: AES-CMAC עבור הודעות בקרה, החלפת ה-CAVE-based MAC החלשה.
  • אבטחת רשת: IPSec המומלצת לחיבורים אחוריים בין נקודות גישה לרדיו ולגרעין החבילה.

LTE ומעבר (4G/5G)

בעוד LTE (Long Term Evolution) משתמשת של DMA ולא CDMA, מנגנוני האבטחה שאומצו על ידי 3GPP עבור LTE -EPS AKA, 128 סיביות מפתחות, AES, SNOW 3G, ZUC - מייצגים את האבולוציה הבוגרת של העקרונות החלים לראשונה ב- CDMA2000.RT מ- CDMA ל- LTEMA כדי למנף אלגוריתמים חדשים תוך שמירה על תאימות לאחור באמצעות הליכים בסתיו (למשל, לקול CSF.

קידום ומגמות עתידיות

מספר טכנולוגיות וכיוונים מחקר מבטיחים לחזק את האבטחה ברשתות סלולריות של CDMA ובדור הבא.

ההרחבה הסופית (E2EE)

מכיוון שהצפנה גישה לרדיו מסתיימת בתחנת הבסיס, מפעילי הרשת (וכל ישות עם גישה לתשתיות חוט) יכולים ליירט תנועה מקודמת.אמת E2EE אפשרית רק כאשר יישומי התקשורת מטפלים בהצפנת באופן עצמאי.מערכות הפעלה סלולריות מחייבות כעת E2EE עבור יישומי הודעות (למשל, אות, WhatsApp), אך עבור מעגלים מסורתיים המכופים את הקול, מפעילים מעל ל-LV (L) עם ספק מרכזי של Microsoft יכול להיות משולב, עם פתרונות ניהול EEE2K.

ביומטרי והתנהגותית Authentication

בנוסף לאימות קריפטוגרפי, מכשירים ניידים משלבים כעת טביעות אצבע, זיהוי פנים ואימות מתמשך מבוסס התנהגות. עבור מכשירים מבוססי CDMA באפליקציות IoT, שיטות אלה יכולות להשלים את AKA מבוסס SIM על ידי מתן אימות אחר וזיהוי דפוסי שימוש אנמנאליים (למשל, ניידות פתאומית לא עקבית עם חיישן IoT קבוע).

פוסט-Quantum Cryptography

ככל שמחשבים קוונטיים מתקדמים, האבטחה של אלגוריתמים ציבוריים כגון RSA ו- ECDH עשויים להיות שבורים.התעשייה הניידת חוקרת באופן פעיל לאחר תחזיות קריפטוגרפיים (למשל, מבוסס לקט, מבוסס קוד, רב-תחומיט) שניתן לפרוס בפרוטוקולים אימות עתידיים. בעוד CDMA עצמו הוא בשלב, השפעות האבטחה שלה על העיצוב של 5G-G-G-King, אשר יהיה צורך להפעיל תמיכה מרכזית.

אבטחת רשת מבוססת Software-Defined Network Security

עם המעבר לעבר רשתות הליבה הווירטואליות של RAN וענן-native, מפעילי CDMA מפעילים מערכות זיהוי חדירה מבוססות מכונה למידה המבוססת על קרינת חדירה, אשר לפקח על תבניות אותות עבור anomalies indicative of Fake Base Station או איתותת סערות.מערכות אלה יכולות להנעה באופן דינמי, להתאים את מדיניות הצפנה או לבודד מכשירים שנפגעו - יכולת שלא הייתה אפשרית בחומרה הקבועה של רשתות CDMA.

מסקנה

פרוטוקולי אבטחה וטכניקות הצפנה בתקשורת סלולרית CDMA התקדמו מגרסאות חלשות, קנייניות לאלגוריתמים חזקים וסטנדרטיים בינלאומיים המגובה על ידי בדיקה ציבורית.המסע מ- CAVE ל-AKA, ומ-64 סיביות זרמי זרמי צופן ל-256 סיביות AES, משקף את הערכתה ההולכת וגוברת של תעשיית התקשורת לאבטחה, בעוד CDMA הוא פורש בשווקים רבים, למד - ו-ולפני 5GR, לשמור על יסודות אבטחה רגישים, ו-המשך, על בסיס קבוע, ו- 4G, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס כללי, ו- 4G, תוך שמירה על בסיס עקרונות אבטחה ו- 4G, על בסיס עקרונות אבטחה ו- 4GSTR, על בסיס עקרונות אבטחה קשיחים, תוך שמירה על בסיס קבוע, על בסיס עקרונות אבטחה ו- 4G מאובטחים, על בסיס עקרונות אבטחה ו- 4GSTG מאובטחים, על בסיס קבוע, תוך שמירה על בסיס קבוע, תוך שמירה על בסיס קבוע, תוך שמירה על בסיס עקרונות אבטחה ו-ידי אבטחה ו-ידי אבטחה ו- 4G מאובטחים, תוך שמירה על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע של אבטחה ו-ידי אבטחה ו- 4G מאובטחים, על בסיס

שם מקור:0.10.10.10.10

  • (ב) TS 33.102: 3G Security; ארכיטקטורת אבטחה FLT:1 (כולל פרטים AKA)
  • (FLT:0)3GPP2 C.S0024-A: CDMA2000 High Packet Data Interface SpecificationFLT:1 (מקטעי קידוד ושלמות)
  • (בשיתוף:0) ראה 802.16-2004: השוואת תת-שכבות אבטחה עם CDMA2000FIRLT:1