論文の概要: Hermes: Unlocking Security Analysis of Cellular Network Protocols by Synthesizing Finite State Machines from Natural Language Specifications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.04381v2
• Date: Wed, 11 Oct 2023 17:36:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-13 01:47:17.944296
• Title: Hermes: Unlocking Security Analysis of Cellular Network Protocols by Synthesizing Finite State Machines from Natural Language Specifications
• Title（参考訳）: Hermes: 自然言語仕様から有限状態マシンを合成したセルラーネットワークプロトコルのアンロックセキュリティ解析
• Authors: Abdullah Al Ishtiaq, Sarkar Snigdha Sarathi Das, Syed Md Mukit Rashid, Ali Ranjbar, Kai Tu, Tianwei Wu, Zhezheng Song, Weixuan Wang, Mujtahid Akon, Rui Zhang, Syed Rafiul Hussain
• Abstract要約: Hermesは、自然言語のセルラー仕様から形式表現を自動的に生成するエンドツーエンドフレームワークである。 我々は、遷移関連テキストを処理し、遷移成分を抽出するニューラルネットワークNEUTREXを開発する。 我々はこれらの遷移成分を論理式に変換するためのドメイン固有言語を設計する。 最後に、これらの論理式をコンパイルして遷移を生成し、有限状態マシンとして形式モデルを作成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.874464354223612
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: In this paper, we present Hermes, an end-to-end framework to automatically generate formal representations from natural language cellular specifications. We first develop a neural constituency parser, NEUTREX, to process transition-relevant texts and extract transition components (i.e., states, conditions, and actions). We also design a domain-specific language to translate these transition components to logical formulas by leveraging dependency parse trees. Finally, we compile these logical formulas to generate transitions and create the formal model as finite state machines. To demonstrate the effectiveness of Hermes, we evaluate it on 4G NAS, 5G NAS, and 5G RRC specifications and obtain an overall accuracy of 81-87%, which is a substantial improvement over the state-of-the-art. Our security analysis of the extracted models uncovers 3 new vulnerabilities and identifies 19 previous attacks in 4G and 5G specifications, and 7 deviations in commercial 4G basebands.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,自然言語セルラー仕様から形式表現を自動的に生成するエンドツーエンドフレームワークhermesを提案する。 まず, 遷移関連テキストを処理し, 遷移成分(状態, 条件, 行動)を抽出するニューラルネットワーク解析装置, NEUTREXを開発した。 また、依存関係解析木を利用してこれらの遷移成分を論理式に変換するドメイン固有言語を設計する。 最後に、これらの論理式をコンパイルして遷移を生成し、有限状態機械として形式モデルを作成する。 ハーメスの有効性を実証するため,4G NAS,5G NAS,5G RRC仕様で評価し,81-87%の総合精度を得た。 抽出したモデルのセキュリティ分析により、3つの新たな脆弱性が発見され、4Gおよび5G仕様の以前の19の攻撃と、商用4Gベースバンドの7つの偏差が確認された。

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