Seguridad 5G.

La seguridad 5G, especificada en 3GPP TS 33.501, se basa en el modelo de LTE pero lo refuerza de forma notable. La autenticación primaria emplea 5G-AKA o EAP-AKA' con la Authentication Server Function (AUSF) y el Unified Data Management (UDM) de la red de origen, logrando autenticación mutua y un árbol jerárquico de claves (KAUSF, KSEAF, KAMF, KgNB). Para prevenir los capturadores de IMSI, el identificador de largo plazo (SUPI) nunca se envía en claro: en su lugar, el UE lo cifra con la clave pública del operador de origen para formar una SUCI mediante ECIES (Curve25519 o P-256). El tráfico de plano de usuario entre el UE y el gNB puede cifrarse y protegerse en integridad con NEA1/2/3 (SNOW 3G, AES-128, ZUC). La Service-Based Architecture entre funciones de red se protege con TLS 1.3 y tokens de acceso OAuth 2.0. Las claves de la capa de aplicación pueden derivarse de las mismas credenciales 5G mediante AKMA (TS 33.535), evitando un secreto independiente para cada servicio.

Las debilidades residuales están bien estudiadas. La fase de registro, previa al establecimiento de la seguridad, sigue expuesta a las estaciones base falsas (gNBs falsos); la línea de estudio TR 33.809 del 3GPP trabaja en la detección de FBS/MitM, y herramientas de análisis formal como 5GReasoner han revelado fallos de protocolo en el paging y el registro. El núcleo de red tampoco es inmune: la investigación de Trend Micro de 2023 demostró que un UE malicioso podía alcanzar el núcleo de paquetes y hacer caer la User Plane Function (UPF) con paquetes GTP-U malformados, y evidenció errores de análisis de ASN.1 en núcleos 5G de código abierto, un recordatorio de que la Service-Based Architecture amplía la superficie de ataque si no se filtran las interfaces N3/N6 y los límites de itinerancia (SEPP). Entre las defensas se incluyen imponer la integridad NEA/NIA en la señalización, la protección de itinerancia en el Security Edge Protection Proxy y el endurecimiento del núcleo frente al tráfico de dispositivos no confiables.

flowchart TD
  UE[UE / SIM] -->|SUCI = SUPI cifrada con ECIES| SEAF[SEAF / AMF]
  SEAF --> AUSF[AUSF red de origen]
  AUSF --> UDM[UDM / ARPF<br/>descubre la SUPI]
  UDM -->|Vectores 5G-AKA| AUSF
  AUSF -->|KSEAF| SEAF
  SEAF -->|KAMF luego KgNB| GNB[gNB]
  GNB -->|Plano de usuario cifrado +<br/>protegido en integridad NEA/NIA| UE
  UDM -.AKMA TS 33.535.-> APP[Función de aplicación]