(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu giao thức xác thực và thỏa thuận khóa (AKA) trong mạng 5G

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN ĐỨC DŨNG NGHIÊN CỨU GIAO THỨC XÁC THỰC VÀ THỎA THUẬN KHÓA (AKA) TRONG MẠNG 5G LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI – NĂM 2021 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN ĐỨC DŨNG NGHIÊN CỨU GIAO THỨC XÁC THỰC VÀ THỎA THUẬN KHÓA (AKA) TRONG MẠNG 5G Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ THỊ THÚY HÀ HÀ NỘI - NĂM 2021 i LỜI CAM ĐOAN Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, thực hướng dẫn khoa học Tiến sĩ Vũ Thị Thúy Hà Các số liệu, kết nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực Tôi xin chịu trách nhiệm lời cam đoan này! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Học viên thực Nguyễn Đức Dũng ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Vũ Thị Thúy Hà tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ em suốt thời gian em làm luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể Quý Thầy Cơ Học viện Cơng Nghệ Bưu Viễn thông giảng dạy tạo điều kiện cho em trình học tập nghiên cứu trường Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân bên để động viên nguồn cổ vũ lớn lao, động lực giúp em hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng hoàn thành luận văn phạm vi khả Tuy nhiên khơng tránh khỏi thiếu xót, em mong nhận cảm thơng tận tình bảo Q Thầy Cơ toàn thể bạn học viên Em xin chân thành cảm ơn! Học viên thực Nguyễn Đức Dũng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH VẼ ix DANH MỤC BẢNG BIỂU x MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG 5G .2 1.1 Tổng quan mạng 5G 1.1.1 Các lĩnh vực ứng dụng mạng 5G 1.1.2 Mối quan tâm bảo mật mạng 5G 1.1.3 Xây dựng mạng 5G cho tương lai 1.2 Kiến trúc bảo mật 5G .6 1.2.1 Tổng quan chung bảo mật 5G 1.2.2 Tổng quan kiến trúc bảo mật 5G 1.3 Các giải pháp tăng cường bảo mật cho 5G 11 1.3.1 Điểm kết thúc mặt phẳng người dùng 14 1.3.2 Xác thực ủy quyền 15 1.3.3 Bảo mật mạng RAN 15 1.3.4 Bảo mật UE 16 1.3.5 Bảo mật lát cắt mạng 16 iv 1.4 Kết luận chương 17 CHƯƠNG II : NGHIÊN CỨU GIAO THỨC XÁC THỰC VÀ THỎA THUẬN KHÓA TRONG 5G 19 2.1 Giao thức xác thực 5G 19 2.1.1 Kiến trúc 19 2.1.2 Giao thức xác thực 20 2.1.1.1 Giao thức khởi tạo 20 2.1.1.2 Giao thức 5G-AKA 21 2.2 Hoạt động giao thức 5G-AKA 23 2.3 Mơ hình cơng lỗ hổng bảo mật 5G-AKA 28 2.3.1 Mơ hình công 28 2.3.2 Các lỗ hổng bảo mật 29 2.3.2.1 Cuộc công phá vỡ 30 2.3.2.2 Kịch công chi tiết 31 2.4 Cơ hội thách thức ứng dụng blockchain vào 5G-AKA .33 2.4.1 Cơ hội 33 2.4.1.1 Cơ sở hạ tầng 5G cho Crowdsourcing 33 2.4.1.2 Chia sẻ sở hạ tầng 5G 34 2.4.1.3 Chuyển vùng quốc tế 37 2.4.1.4 Lát cắt mạng 37 2.4.1.5 Quản lý xác thực truyền thông máy số lượng lớn (mMTC), truyền thông độ trễ thấp độ tin cậy cao (uRLLC) 38 2.4.2 Thách thức 38 2.4.2.1 Khả mở rộng 38 v 2.4.2.2 Hợp đồng thông minh 38 2.4.2.3 Tiêu chuẩn hóa quy định 39 2.4.2.4 Chi phí giao dịch sở hạ tầng đám mây 39 2.4.2.5 Bảo mật liệu 40 2.4.2.6 Khả tương tác 40 2.4.2.7 Đặt tên, đăng ký danh tiếng 40 2.5 Kết luận chương 41 CHƯƠNG III: XÁC THỰC VÀ THỎA THUẬN KHÓA CHO 5G DỰA TRÊN BLOCKCHAIN 42 3.1 Kiến trúc tổng quan mơ hình giao thức AKA dựa Blockchain 42 3.2 Hoạt động giao thức AKA dựa Blockchain 46 3.2.1 ProVerif 46 3.2.2 Mơ hình giao thức 46 3.2.2.1 Khai báo 46 3.2.2.2 Xử lý quy mô lớn 49 3.2.2.3 Các đặc tính bảo mật 54 3.2.2.4 Kết kiểm định 56 3.3 So sánh hiệu 5G-AKA dựa Blockchain với 5G-AKA 58 3.3.1 Các chức hợp đồng thông minh 58 3.3.2 Phân tích hiệu suất 61 3.3.3 So sánh 5G-AKA 5G-AKA dựa Blockchain 62 3.4 Phân tích đánh giá 64 3.5 Kết luận chương 65 vi KẾT LUẬN .66 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 vii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 1G First generation Thế hệ điện thoại 2G Second generation Thế hệ điện thoại thứ 3G Third generation Thế hệ điện thoại thứ 3GPP The 3rd Generation Partnership Tổ chức chuẩn hóa cơng Project nghệ mạng thông tin di động tế bào 4G Fourth generation Thế hệ điện thoại thứ 5G Fifth Generation Thế hệ điện thoại thứ A AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hóa cấp cao AKA Authentication and Key Agreement Xác thực thỏa thuận khóa APN Access Point Name Tên điểm truy cập ARPF Authentication Credential Repository and Processing Function Chức lưu trữ xử lý thông tin xác thực AUSF Authentication Server Function Chức máy chủ xác thực C CHAP Challenge Handshake Authentication Protocol Giao thức xác thực mật yêu cầu bắt tay D Dapp Decentralized application Ứng dụng phi tập trung DDoS Distributed Denial Of Service Tấn công từ chối dịch vụ phân tán viii DNS Domain Name System Hệ thống phân giải tên miền DoS Denial-of-service Attack Tấn công từ chối dịch vụ E EAP Extensible Authentication Giao thức xác thực mở rộng Protocol G GUTI Globally Unique Temporary Identity Nhận dạng tạm thời toàn cầu H HN Home Network Mạng thường trú HSS Home Server Subscriber Máy chủ thuê bao thường trú I IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers Viện kĩ sư điện điện tử IMSI International Mobile Subscriber Identity Nâng cao nhận dạng thuê bao di động quốc tế IoT Internet of Things Internet vạn vật ITU International Telecommunications Union Liên minh viễn thông quốc tế L LI Lawful Interception Nghe hợp pháp LTE Long Term Evolution Tiến hóa dài hạn M MAC Message Authentication Code Mã xác thực thông báo MIMO Multiple Input Multiple Output Nhiều đầu vào nhiều đầu mMTC massive Machine Type Communications Truyền thông máy số lượng lớn ... NGHIÊN CỨU GIAO THỨC XÁC THỰC VÀ THỎA THUẬN KHÓA TRONG 5G 19 2.1 Giao thức xác thực 5G 19 2.1.1 Kiến trúc 19 2.1.2 Giao thức xác thực 20 2.1.1.1 Giao thức. .. (AKA) TRONG MẠNG 5G" để làm đề tài cho luận văn tốt nghiệp Nội dung luận văn bao gồm chương sau: Chương 1: Tổng quan mạng 5G Chương 2: Nghiên cứu giao thức xác thực thỏa thuận khóa 5G Chương 3: Xác. .. xác thực, bảo vệ tính tồn vẹn điều khiển truy nhập Nhận thấy hướng nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn tính ứng dụng cao, học viên chọn đề tài: "NGHIÊN CỨU GIAO THỨC XÁC THỰC VÀ THỎA THUẬN KHÓA (AKA)