Metody zapewnienia bezpieczeństwa danych w standardach mobilnych

The analysis of mobile communication standards is carried out, the functional structure and interfaces of interaction between the structural elements of the cellular network are considered. To understand the principle of communication according to the GSM standard, a block diagram of a mobile switching center (MSC), base station equipment (BSS), control and service center (MCC), mobile stations (MS) is presented. The main algorithms for ensuring the confidentiality and security of mobile subscribers' data, in different types of standards, as well as the vulnerabilities of information flows are considered. In particular, the following dangerous types of attacks have been identified, to which mobile network subscribers are sensitive: sniffing; leakage of personal data; leakage of geolocation data; spoofing; remote capture of SIM-card, execution of arbitrary code (RCE); denial of service (DoS). It is established that the necessary function of the mobile network is the identification of subscribers, which is performed by IMSI, which is recorded in the SIM card of the subscriber and the HLR of the operator. To protect against spoofing, the network authenticates the subscriber before starting its service. In the case of subscriber identification, the subscriber and the network operator are protected from the effects of fraudulent access. In addition, the user must be protected from eavesdropping. This is achieved by encrypting the data transmitted over the radio interface. Thus, user authentication in UMTS, as well as in the GSM network, is carried out using encryption with a common key using the "hack-response" protocol (the authenticating party sends a random number to the authenticated party, which encrypts it according to a certain algorithm using a common key and returns the result back).Przeprowadzana jest analiza standardów komunikacji mobilnej, rozważana jest struktura funkcjonalna i interfejsy interakcji między elementami strukturalnymi sieci komórkowej. Aby zrozumieć zasadę komunikacji w standardzie GSM, przedstawiono schemat blokowy centrali ruchomej (MSC), wyposażenia stacji bazowej (BSS), centrum sterowania i obsługi (MCC), stacji ruchomych (MS). Rozważane są główne algorytmy zapewniające poufność i bezpieczeństwo danych abonentów telefonii komórkowej w różnych typach standardów, a także podatności na przepływ informacji. W szczególności zidentyfikowano następujące niebezpieczne rodzaje ataków, na które podatni są abonenci sieci komórkowych: sniffing; wyciek danych osobowych; wyciek danych geolokalizacyjnych; podszywanie się; zdalne przechwytywanie karty SIM, wykonanie dowolnego kodu (RCE); odmowa usługi (DoS). Ustalono, że niezbędną funkcją sieci komórkowej jest identyfikacja abonentów, która jest realizowana przez IMSI, która jest zapisywana na karcie SIM abonenta i HLR operatora. Aby zabezpieczyć się przed podszywaniem się, sieć uwierzytelnia subskrybenta przed uruchomieniem usługi. W przypadku identyfikacji abonenta, abonent i operator sieci są chronieni przed skutkami nieuprawnionego dostępu. Ponadto użytkownik musi być chroniony przed podsłuchem. Osiąga się to poprzez szyfrowanie danych przesyłanych przez interfejs radiowy. Tak więc uwierzytelnianie użytkownika w UMTS, jak również w sieci GSM, odbywa się z wykorzystaniem szyfrowania wspólnym kluczem z wykorzystaniem protokołu „hack-response” (strona uwierzytelniająca wysyła do strony uwierzytelnianej losową liczbę, która ją szyfruje zgodnie z określnym algorytmem używając wspólnego klucza i zwraca wynik)