Budou nás smažit na 5G mikrovlnách! Opravdu se máme čeho bát?

Implementace technologie 5G je nevyhnutelná. Poskytování velmi vysokých přenosových rychlostí, rozšíření oblasti pokrytí, zvýšení propustnosti, služby bez zpoždění a výrazné zlepšení kvality služeb. To vše přichází s implementací technologie 5G . Kromě všech těchto „dobrot“ však stojí za zvážení také to, jaká bezpečnostní rizika jsou spojena s používáním 5G sítě.
Naše očekávání od bezdrátové sítě 5G jsou obrovská. Faktem je, že 5G bude mnohem efektivnější, když obslouží několikrát více zákazníků, a tedy mnohem více datového provozu. Za zmínku stojí také to, že se jedná o zcela novou technologii, která významně přispívá k poskytování moderních služeb .

Současné bezdrátové systémy rozhodně nestačí k uspokojení požadavků uživatelů. Proto je implementace 5G sítě nejlépe vyžadována okamžitě! Díky tomu dosáhneme šířky pásma 1–10 Gb / s při připojení 10–100 zařízení. To vše se 100% dostupností šířky pásma a o 90% nižší spotřebou energie. Samozřejmě to bude možné za předpokladu, že 5G integruje i další technologie:

• HetNet - heterogenní sítě
• IoT - internet věcí
• D2D - komunikace mezi zařízeními
• mMIMO - hromadný vícevstupový výstup
• mmWave - komunikace na milimetrových vlnách
• CRN - kognitivní rádiová síť
• CRAN - Kooperativní rádiová přístupová síť
• UAV - síť bezpilotních prostředků
• M2M - komunikace mezi stroji

Jaký je rozdíl mezi 5G a 4G?

Stojí za povšimnutí, že síť 5G funguje podle stejných fyzikálních zákonů jako sítě předchozích generací - 2G, 3G, 4G , tj. K přenosu dat a informací využívá také rádiové vlny. Aby však mohla být implementována 100% síť 5G, je nutné rekonstruovat (vylepšit) stávající a vybudovat novou infrastrukturu . Měly by být přestavěny základnové stanice (antény a vysílače) a páteřní síťová zařízení. Poté bude možné použít vyšší frekvence určené speciálně pro technologii 5G (3,4 - 3,8 GHz a vyšší).

• Přenosová rychlost

Myšlenkou 5G sítě je především výrazné zrychlení mobilního internetu . Díky tomu si budeme moci za pár sekund stáhnout video a také odeslat velké soubory. Ano, jako připomínka. Bezdrátový internet LTE vám umožňuje přenášet data rychlostí až 300 Mb / s a při agregaci 4G LTE pásem až 600 Mb / s (LTE kat. 12) , zatímco skutečné rychlosti přenosu dat jsou přibližně 20-30 Mb / s. Tak velký pokles skutečné šířky pásma úzce souvisí s faktory, jako jsou: terén, budovy (potlačení), počet lidí využívajících konkrétní základnovou stanici nebo schopnosti smartphonu nebo routeru. Síť 5G by měla poskytovat až 10krát rychlejší přenos dat, tj. Rychlost přenosu by měla být až 20 Gb / s .

• Zpoždění přenosu dat

V sítích 4G LTE existují poměrně velká zpoždění, která dosahují 30–40 ms a někdy i přes 100 ms. V případě technologie 5G se zpoždění sníží na přibližně 1-3 ms! V důsledku toho se budou rozvíjet průmyslová odvětví, která jsou úzce závislá na vzdáleném internetu, například autonomní vozidla.

• Vyšší frekvence

Jak víte, v Polsku funguje síť 4G na frekvencích od 800 do 2 600 MHz. V případě sítí 5G budou použity vyšší a vyšší frekvence. Zpočátku budou využívána pásma s frekvencí 3,4 - 3,8 GHz. Nakonec bude 5G síť fungovat v pásmu 26GHz.

• Lepší infrastruktura

Implementace 5G sítě je také spojena s moderní infrastrukturou. Obě základnové stanice budou rozšířeny a vylepšeny a budou také nové vysílače . To vám umožní zpracovat větší počet vysílacích a přijímacích zařízení. Navíc to půjde hladce.

Web budoucnosti? Výhody 5G sítě

Technologie 5G není jen rychlejší připojení, ale také inovativní průlomová řešení, která nabízejí mnohem více možností. Vzdálené operace nebo inteligentní a zabezpečená sídliště jsou jen některé z nabízených inovací. Tady je ještě to, co nám použití 5G sítě nabízí:

• Hladký zážitek z internetu bez prodlení

Díky technologii 5G budeme moci používat internet velmi hladce, bez přerušení. I když je používá mnoho uživatelů v naší domácnosti najednou. Také videokonference, práce na dálku a učení a především online hraní budou implementovány s velmi nízkými pingy a bez jakýchkoli zpoždění .

• Velmi rychlý přenos dat

V současné době umožňuje 5G internet 10krát rychlejší nahrávání a stahování souborů a dat ve srovnání se sítí 4G LTE. Živé programy, filmy, seriály - to vše lze bez neustálého ukládání do vyrovnávací paměti obrazu sledovat v kvalitě 4K.

• Internet věcí (IoT) a VR

Síť 5G evidentně umožňuje obrovský růst. Jedná se o technologický skok! K naší síti můžeme připojit více a více zařízení. Domácí spotřebiče (pračky, ledničky), semafory, autonomní vozidla a samozřejmě roboti , kteří budou pravděpodobně také připojeni k síti 5G. Jak technologie 5G postupuje, vyvíjí se samozřejmě také virtuální realita. Díky tomu budeme moci vzdáleně navštívit město nebo se „zúčastnit“ zápasu, a to díky brýlím VR, které budou rovněž připojeny k síti 5G.

.

Ačkoli integrace všech výše uvedených technologií způsobí převrat v současných bezdrátových sítích, musíme si také být vědomi nových bezpečnostních problémů . Obecně lze říci, že v sítích 5G jsou útoky rozděleny do dvou typů:

• Pasivní útoky : Neoprávněné použití informací o autorizovaném uživateli bez přerušení komunikace. Nejoblíbenějšími typy pasivních útoků jsou analýza provozu a odposlech . Stručně řečeno, jedná se o útoky, které spočívají v odposlechu a analýze síťového provozu. Útočník se pokusí ukrást užitečné informační zprávy, které lze později zneužít. Analýzu provozu lze také použít ke krádeži šifrovaných signálů z bezdrátových rádiových sítí.

• Aktivní útoky: Tyto útoky narušují komunikaci oprávněných uživatelů a mění komunikaci. Mezi příklady takových útoků patří rušení, útoky typu Denial O Service (DoS), distribuované Denial of Service (DDoS) a Man in the Middle (MITM).
  • Rušení: Rušivý útok je útok, který naruší datovou komunikaci. Tyto útoky cílí na fyzickou síťovou vrstvu a jsou také základem útoků DoS . Útoky rušením jsou velmi obtížně detekovatelné. Narušovač je schopen inteligentně upravit vysílací výkon. A i když je detekován, je stále velmi obtížné zmírnit účinky útoku.
  • Man-in-the-Middle (MITM) : Jedná se o typ aktivního útoku, kdy útočník tajně převezme kontrolu nad hlavním komunikačním kanálem mezi dvěma legitimními uživateli. MITM může cílit na různé vrstvy komunikačního kanálu, aby snížil jeho důvěrnost, dostupnost a důvěrnost.

Samozřejmě se všemi hrozbami v 5G sítích se dá také nějak vypořádat. V současné době je navrhováno mnoho bezpečnostních struktur. Jsou založeny na dvou typech bezpečnostních technik: kryptografická technika a zabezpečovací technika fyzické vrstvy (PLS).

• Kryptografické techniky: Tyto techniky se používají v různých vrstvách síťové architektury 5G k řešení narušení zabezpečení. Tyto techniky jsou zase rozděleny do dvou typů: kryptografie se symetrickým klíčem , která je založena na konceptu sdílení tajného klíče mezi autorizovanými uživateli za účelem šifrování a dešifrování. Druhým typem je kryptografie s asymetrickým klíčem , kde se k šifrování dat používá veřejný klíč a k dešifrování se používá soukromý klíč.
  Veřejný klíč je sdílen se všemi komunikujícími stranami v síti a každý uživatel má svůj vlastní jedinečný soukromý klíč. Výkon této kryptografické techniky je přísně závislý na délce klíče a složitosti algoritmu. Je zřejmé, že čím složitější algoritmus, tím lepší výkon a bezpečnost. Takové složité algoritmy však spotřebovávají mnohem více času a energie.

• Zabezpečení fyzické vrstvy : Tato technika poskytuje mnohem větší zabezpečení s méně složitými mechanismy a s menším zpožděním a spotřebou energie. Technika PLS využívá vlastností a narušení bezdrátových kanálů, jako je hluk, blednutí, interference, disperze a diverzita. PLS zaručuje vysokou bezpečnost informací o uživateli, i když je kanál legitimního uživatele v horším stavu než odposlechový kanál. Mezi techniky PLS pro zachování důvěrnosti bezdrátového komunikačního média patří:

• Vstřikování umělého šumu ;
• Design proti odposlechu;
• Bezpečné formování paprsků / předkódování;
• Techniky bezpečného kooperativního přenosu;
• Přidělování zdrojů a řízení výkonu;

Zabezpečení technologie 5G je nesmírně důležité pro zabezpečení sítě a plné využití této technologie. Ochrana našeho soukromí by měla být zohledněna ve fázi návrhu. Zabezpečení celého systému by mělo být bráno od samého začátku a měly by být brány v úvahu všechny nezbytné funkce zabezpečení sítě 5G.
Věřím, že při standardizaci 5G sítí by telekomunikační úřady měly brát v úvahu především přísná pravidla ochrany soukromí. Úředníci a telekomunikační giganti by měli nejprve vypracovat zákony na ochranu soukromí pro jednotlivé země . To vše by mělo být prováděno také s podporou mezinárodních organizací, jako je OSN (OSN) nebo Evropská unie (EU). Další případ. Rovněž věřím, že několik velkých průmyslových odvětví, jako jsou 3GPP, ETSI a ONF, by také mělo zavést soubor pravidel a postupů, které zaručí vysokou úroveň bezpečnosti . Zobecňující. Implementace technologie 5G s sebou přináší mnoho vybavení a obrovský technologický rozvoj , ale musíte si také uvědomit rizika, která přináší. Proti těmto hrozbám je nutné se přiměřeně chránit. Věřím, že bezpečnost na 5G sítích by měla být na prvním místě ! A to je to, co přeji nám všem.

Autor:
Leszek Błaszczyk