Они собираются поджарить нас в микроволнах 5G! Действительно ли нам есть чего бояться?

Внедрение технологии 5G неизбежно. Обеспечение очень высоких скоростей передачи, расширение зоны покрытия, увеличение пропускной способности, отсутствие задержек и значительное улучшение качества обслуживания. Все это происходит благодаря внедрению технологии 5G. Однако, помимо всех этих "хороших вещей", стоит также рассмотреть, какие риски безопасности связаны с использованием сетей 5G.
Наши ожидания от беспроводной сети 5G огромны. Дело в том, что 5G будет гораздо эффективнее обрабатывать в несколько раз большее количество клиентов, а значит, и гораздо больший трафик данных. Стоит также помнить, что это совершенно новая технология, которая вносит значительный вклад в предоставление современных услуг.

Существующие беспроводные системы явно недостаточны для удовлетворения требований пользователей. Поэтому внедрение сетей 5G необходимо предпочтительно немедленно! Это позволит нам достичь пропускной способности 1-10 Гбит/с, подключая 10-100 устройств одновременно. И все это при 100% доступности полосы пропускания и сниженном на 90% энергопотреблении. Конечно, это будет возможно только в том случае, если в 5G будут интегрированы и другие технологии:

• HetNet - гетерогенные сети
• IoT - Интернет вещей
• D2D - связь между устройствами
• mMIMO - массовый мультиплексированный выход
• mmWave - связь на миллиметровых волнах
• CRN - Когнитивные радиосети
• CRAN - кооперативная сеть радиодоступа
• UAV - сеть беспилотных летательных аппаратов
• M2M - связь между машинами

В чем разница между 5G и 4G?

Стоит знать, что сеть 5G работает на тех же физических принципах, что и сети предыдущего поколения - 2G, 3G, 4G, то есть также использует радиоволны для передачи данных и информации. Однако для того, чтобы сеть 5G была реализована на 100%, необходимо перестроить (улучшить) существующую инфраструктуру, а также построить новую. Базовые станции (антенны и передатчики) и оборудование магистральной сети должны быть восстановлены. Затем можно будет использовать более высокие частоты, предназначенные специально для технологии 5G (3,4 - 3,8 ГГц и выше).

• Скорость передачи

Идея сети 5G заключается, прежде всего, в том, чтобы значительно ускорить мобильный интернет. Это позволит нам загружать видео за несколько секунд или отправлять большие файлы. Просто в качестве напоминания. Беспроводной интернет LTE позволяет передавать данные со скоростью до 300 Мб/с, а при активированной агрегации диапазонов 4G LTE до 600 Мб/с (LTE cat.12), в то время как реальная скорость передачи данных составляет около 20-30 Мб/с. Такое большое снижение реальной пропускной способности тесно связано с такими факторами, как: рельеф местности, здания (затухание), количество людей, использующих конкретную базовую станцию, или возможности смартфона или маршрутизатора. Сеть 5G должна обеспечить передачу данных даже в 10 раз быстрее, т.е. скорость передачи должна достигать 20 Гбит/с.

• Задержки при передаче данных

Сети 4G LTE имеют довольно высокие задержки, которые составляют 30-40 мс, а иногда и более 100 мс. С технологией 5G задержки сократятся до 1-3 мс! Это позволит развивать отрасли, которые тесно зависят от удаленного интернета, например, автономные транспортные средства.

• Более высокие частоты

Как известно, в Польше сеть 4G работает на частотах от 800 до 2600 МГц. В сети 5G будут использоваться все более высокие частоты. Первоначально будут использоваться диапазоны 3,4 - 3,8 ГГц. В конечном итоге сеть 5G будет работать в диапазоне 26 ГГц.

• Улучшенная инфраструктура

Внедрение сетей 5G также связано с современной инфраструктурой. Обе базовые станции будут расширены и усовершенствованы, появятся новые передатчики. Это позволит поддерживать большее количество передающих и принимающих устройств. Кроме того, все это будет происходить без вмешательства.

Сеть будущего? Преимущества 5G

Технология 5G - это не только более быстрые соединения, но и инновационные, революционные решения, которые предлагают гораздо больше возможностей. Удаленные операции или умные, безопасные районы - вот лишь некоторые из предлагаемых инноваций. Вот что еще предлагает нам использование сетей 5G:

• Плавный интернет без задержек

Благодаря технологии 5G мы сможем пользоваться Интернетом очень плавно, без помех. Даже если в доме одновременно находится много пользователей. Видеоконференции, удаленная работа и учеба, а главное - онлайн-игры - все это можно проводить с очень низким пингом и без каких-либо задержек.

• Очень быстрая передача данных

Сегодня интернет 5G позволяет загружать и скачивать файлы и данные в 10 раз быстрее, чем 4G LTE. Прямые трансляции, фильмы, сериалы - все это можно смотреть в 4K-качестве без проблем постоянной буферизации.

• Интернет вещей (IoT) и VR

Очевидно, что сеть 5G обеспечивает огромное развитие. Это технологический скачок! Мы можем подключать все больше и больше устройств к нашей сети. Бытовая техника (стиральные машины, холодильники), светофоры, автономные транспортные средства и, конечно, роботы, которые, вероятно, также будут подключены к сети 5G. Конечно, с развитием технологии 5G одновременно развивается и виртуальная реальность. В результате мы сможем удаленно исследовать город или "участвовать" в матче благодаря VR-очкам, которые также будут подключены к сети 5G.

Хотя интеграция всех вышеперечисленных технологий приведет к революции в современных беспроводных сетях, мы также должны знать о новых проблемах безопасности. В целом, в сетях 5G атаки делятся на два типа:

• Пассивные атаки: несанкционированное использование информации авторизованных пользователей, не направленное на нарушение связи. Наиболее распространенными типами пассивных атак являются анализ трафика и подслушивание. Вкратце, это атаки, связанные с подслушиванием и анализом сетевого трафика. Злоумышленник пытается украсть полезные информационные сообщения, которые впоследствии могут быть использованы в злонамеренных целях. Анализ трафика также может использоваться для кражи зашифрованных сигналов из беспроводных радиосетей.

• Активные атаки: их цель - нарушить связь авторизованных пользователей и изменить ее. Примерами таких атак являются "глушение", отказ в обслуживании (DoS), распределенный отказ в обслуживании (DDoS) и атаки типа " человек посередине" (MITM).
  • Помехи: Атака с помехами - это атака, которая нарушает передачу данных. Эти атаки направлены на физический уровень сети и также лежат в основе DoS-атак. Атаки с использованием помех очень трудно обнаружить. Глушилка способна интеллектуально регулировать мощность передачи. И даже если атака обнаружена, смягчить ее последствия все равно очень сложно.
  • Человек посередине (MITM): это тип активной атаки, при которой злоумышленник тайно берет под контроль основной канал связи между двумя легитимными пользователями. MITM может быть нацелен на различные уровни канала связи, чтобы ухудшить его конфиденциальность, доступность и секретность.

Конечно, со всеми угрозами в сетях 5G тоже можно как-то бороться. В настоящее время предложено множество архитектур безопасности. Они основаны на двух типах методов защиты: криптографические методы и методы защиты на физическом уровне (PLS).

• Криптографические методы: эти методы используются на различных уровнях архитектуры сети 5G для борьбы с нарушениями безопасности. Эти методы в свою очередь делятся на два типа: криптография с симметричным ключом, которая основана на концепции совместного использования секретного ключа между авторизованными пользователями для шифрования и дешифрования. Второй тип - криптография с асимметричным ключом, в которой для шифрования данных используется открытый ключ, а для расшифровки - закрытый.
  Открытый ключ передается всем общающимся сторонам в сети, а каждый пользователь имеет свой уникальный закрытый ключ. Производительность этой криптографической техники тесно зависит от длины ключа и сложности алгоритма. Очевидно, что чем сложнее алгоритм, тем выше производительность и безопасность. Однако такие сложные алгоритмы требуют гораздо больше времени и энергии.
  

• Безопасность на физическом уровне: эта технология обеспечивает гораздо более высокую безопасность, с менее сложными механизмами и с меньшей задержкой и потреблением энергии. Метод PLS использует свойства и ухудшения беспроводных каналов, такие как шум, замирания, помехи, рассеяние и разнообразие. PLS гарантирует высокую безопасность пользовательской информации, даже если канал легитимного пользователя находится в худшем состоянии, чем канал подслушивающего. Методы PLS для сохранения конфиденциальности беспроводной среды передачи данных включают:

• Искусственная шумовая инъекция;
• Разработка сигналов для защиты от подслушивания;
• Безопасное формирование/прекодирование луча;
• Методы безопасной кооперативной передачи;
• Распределение ресурсов и управление питанием;

Безопасность технологии 5G чрезвычайно важна для обеспечения безопасности сети и использования всех возможностей этой технологии. Защита нашей частной жизни должна быть рассмотрена на этапе проектирования. Безопасность всей системы должна быть принята во внимание с самого начала, и все необходимые функции безопасности сети 5G должны быть включены.
Я считаю, что при стандартизации сетей 5G телекоммуникационные власти должны учитывать, прежде всего, строгие правила, касающиеся нашей конфиденциальности. Прежде всего, чиновники и телекоммуникационные колоссы должны сначала разработать правила конфиденциальности для отдельных стран. Все это также должно быть сделано при поддержке международных организаций, таких как Организация Объединенных Наций (ООН) или Европейский Союз (ЕС). Еще один момент. Я также считаю, что несколько крупных отраслей, таких как 3GPP, ETSI и ONF, также должны ввести в действие набор правил и практик, которые будут гарантировать высокий уровень безопасности. Обобщение. Внедрение технологии 5G несет с собой множество удобств и огромный технологический прогресс, но вам также необходимо знать о рисках, которые она несет с собой. От этих опасностей необходимо правильно защищаться. Я считаю, что безопасность в сетях 5G должна быть превыше всего. Это то, чего я желаю всем нам.

Автор:
Лешек Блащик