Segurança 5G.

A segurança 5G, especificada na 3GPP TS 33.501, baseia-se no modelo do LTE, mas o reforça significativamente. A autenticação primária utiliza 5G-AKA ou EAP-AKA' com a Authentication Server Function (AUSF) e o Unified Data Management (UDM) da rede doméstica, alcançando autenticação mútua e uma árvore de chaves hierárquica (KAUSF, KSEAF, KAMF, KgNB). Para prevenir capturadores de IMSI, o identificador de longo prazo (SUPI) nunca é enviado em texto claro: em vez disso, o UE o cifra com a chave pública da operadora doméstica, formando uma SUCI por meio de ECIES (Curve25519 ou P-256). O tráfego do plano de usuário entre o UE e o gNB pode ser cifrado e protegido quanto à integridade com NEA1/2/3 (SNOW 3G, AES-128, ZUC). A Service-Based Architecture entre funções de rede é protegida por TLS 1.3 e tokens de acesso OAuth 2.0. As chaves da camada de aplicação podem ser derivadas das mesmas credenciais 5G por meio do AKMA (TS 33.535), evitando um segredo separado para cada serviço.

As fraquezas residuais são bem estudadas. A fase de registro, anterior ao estabelecimento da segurança, permanece exposta a estações base falsas (gNBs falsos); a linha de estudo TR 33.809 do 3GPP trabalha na detecção de FBS/MitM, e ferramentas de análise formal como o 5GReasoner revelaram falhas de protocolo no paging e no registro. O núcleo de rede também não é imune: a pesquisa da Trend Micro de 2023 mostrou que um UE malicioso podia alcançar o núcleo de pacotes e derrubar a User Plane Function (UPF) com pacotes GTP-U malformados, e demonstrou bugs de análise de ASN.1 em núcleos 5G de código aberto, um lembrete de que a Service-Based Architecture amplia a superfície de ataque se as interfaces N3/N6 e as fronteiras de roaming (SEPP) não forem filtradas. As defesas incluem impor a integridade NEA/NIA na sinalização, a proteção de roaming no Security Edge Protection Proxy e o endurecimento do núcleo contra o tráfego de dispositivos não confiáveis.

flowchart TD
  UE[UE / SIM] -->|SUCI = SUPI cifrada com ECIES| SEAF[SEAF / AMF]
  SEAF --> AUSF[AUSF rede doméstica]
  AUSF --> UDM[UDM / ARPF<br/>revela a SUPI]
  UDM -->|Vetores 5G-AKA| AUSF
  AUSF -->|KSEAF| SEAF
  SEAF -->|KAMF depois KgNB| GNB[gNB]
  GNB -->|Plano de usuário cifrado +<br/>protegido quanto à integridade NEA/NIA| UE
  UDM -.AKMA TS 33.535.-> APP[Função de aplicação]