論文の概要: UniHand: Privacy-preserving Universal Handover for Small-Cell Networks in 5G-enabled Mobile Communication with KCI Resilience
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.07817v2
- Date: Thu, 4 Apr 2024 16:46:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-05 19:14:12.006655
- Title: UniHand: Privacy-preserving Universal Handover for Small-Cell Networks in 5G-enabled Mobile Communication with KCI Resilience
- Title（参考訳）: UniHand:KCI耐性を備えた5G対応モバイル通信における小セルネットワークのためのプライバシ保護ユニバーサルハンドオーバ
- Authors: Rabiah Alnashwan, Prosanta Gope, Benjamin Dowling,
- Abstract要約: 小型セルネットワーク(SCN)の導入は、無線リンク品質、スペクトル効率、ネットワーク容量を大幅に改善した。
本研究は,5Gモバイル通信におけるSCNに対するセキュアなプライバシー保護ユニバーサルHOスキーム(UniHand$)を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.816521719452984
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Introducing Small Cell Networks (SCN) has significantly improved wireless link quality, spectrum efficiency and network capacity, which has been viewed as one of the key technologies in the fifth-generation (5G) mobile network. However, this technology increases the frequency of handover (HO) procedures caused by the dense deployment of cells in the network with reduced cell coverage, bringing new security and privacy issues. The current 5G-AKA and HO protocols are vulnerable to security weaknesses, such as the lack of forward secrecy and identity confusion attacks. The high HO frequency of HOs might magnify these security and privacy concerns in the 5G mobile network. This work addresses these issues by proposing a secure privacy-preserving universal HO scheme ($\UniHand$) for SCNs in 5G mobile communication. $\UniHand$ can achieve mutual authentication, strong anonymity, perfect forward secrecy, key-escrow-free and key compromise impersonation (KCI) resilience. To the best of our knowledge, this is the \textit{first} scheme to achieve secure, privacy-preserving universal HO with \textit{KCI} resilience for roaming users in 5G environment. We demonstrate that our proposed scheme is resilient against all the essential security threats by performing a comprehensive formal security analysis and conducting relevant experiments to show the cost-effectiveness of the proposed scheme.
- Abstract（参考訳）: 小型セルネットワーク(SCN)の導入により、無線リンク品質、スペクトル効率、ネットワーク容量が大幅に向上し、第5世代(5G)モバイルネットワークにおける重要な技術のひとつと見なされている。
しかしながら、この技術は、セルカバレッジを低減し、ネットワーク内のセルの密集配置によって引き起こされるハンドオーバ(HO)手順の頻度を増大させ、新たなセキュリティとプライバシの問題を引き起こす。
現行の5G-AKAおよびHOプロトコルは、フォワードシークレットやID混乱攻撃の欠如など、セキュリティの弱点に対して脆弱である。
HOの頻度が高いことは、5Gモバイルネットワークにおけるセキュリティとプライバシーの懸念を増大させるかもしれない。
この研究は、5Gモバイル通信におけるSCNのためのセキュアなプライバシー保護ユニバーサルHOスキーム(\UniHand$)を提案し、これらの問題に対処する。
$\UniHand$は、相互認証、強力な匿名性、完全なフォワードシークレット、キー・エスクローフリー、キー・コンフリクト・イン偽装(KCI)のレジリエンスを達成することができる。
我々の知る限りでは、これは5G環境におけるユーザをローミングするための、セキュアでプライバシー保護のユニバーサルHOを実現するための、‘textit{first}スキームである。
提案手法は, 総合的なセキュリティ分析を行い, 提案方式の費用対効果を示すための関連する実験を行うことにより, 重要なセキュリティ脅威に対して耐性があることを実証する。
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