論文の概要: Integrity Under Siege: A Rogue gNodeB's Manipulation of 5G Network Slice Allocation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.03312v1
- Date: Wed, 05 Nov 2025 09:26:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-06 18:19:32.392948
- Title: Integrity Under Siege: A Rogue gNodeB's Manipulation of 5G Network Slice Allocation
- Title（参考訳）: 包囲下の統合性:ローグのgNodeBによる5Gネットワークスライスアロケーション操作
- Authors: Jiali Xu, Valeria Loscri, Romain Rouvoy,
- Abstract要約: ネットワークスライシングを基盤とする5Gネットワークは、カスタマイズされたハイパフォーマンスサービスを約束すると同時に、従来の脅威を超えた新たな攻撃面も導入している。
本稿では、QoS(Quality of Service)とリソースの整合性を損なうために、ネットワークスライス割り当ての操作を行う。
我々は、man-in-the-Middleとして機能するrogue gNodeBが、プロトコルの弱点を利用してリクエストをフォークし、User Equipmentの接続をハイジャックする方法について示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.90110037823427
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The advent of 5G networks, with network slicing as a cornerstone technology, promises customized, high-performance services, but also introduces novel attack surfaces beyond traditional threats. This article investigates a critical and underexplored integrity vulnerability: the manipulation of network slice allocation to compromise Quality of Service (QoS) and resource integrity. We introduce a threat model, grounded in a risk analysis of permissible yet insecure configurations like null-ciphering (5G-EA0), demonstrating how a rogue gNodeB acting as a Man-in-the-Middle can exploit protocol weaknesses to forge slice requests and hijack a User Equipment's (UE) connection. Through a comprehensive experimental evaluation on a 5G testbed, we demonstrate the attack's versatile and severe impacts. Our findings show this integrity breach can manifest as obvious QoS degradation, such as a 95% bandwidth reduction and 150% latency increase when forcing UE to a suboptimal slice, or as stealthy slice manipulation that is indistinguishable from benign network operation and generates no core network errors. Furthermore, we validate a systemic resource contamination attack where redirecting a crowd of UE orchestrates a Denial-of-Service, causing packet loss to exceed 60% and inducing measurable CPU saturation (~80%) on core network User Plane Functions (UPFs). Based on these results, we discuss the profound implications for Service Level Agreements (SLAs) and critical infrastructure. We propose concrete, cross-layer mitigation strategies for network operators as future work, underscoring the urgent need to secure the integrity of dynamic resource management in 5G networks.
- Abstract（参考訳）: ネットワークスライシングを基盤とする5Gネットワークの出現は、カスタマイズされたハイパフォーマンスサービスを約束するだけでなく、従来の脅威を超えた新たな攻撃面も導入する。
本稿では、QoS(Quality of Service)とリソースの整合性を損なうために、ネットワークスライス割り当ての操作を行う。
我々は、ヌル暗号(5G-EA0)のような許容可能で安全でない構成のリスク分析に基づく脅威モデルを導入し、man-in-the-Middleとして機能するローグgNodeBが、プロトコルの弱点を利用してリクエストを偽装し、ユーザ機器(UE)接続をハイジャックする方法を実証する。
5Gテストベッドにおける包括的実験により,攻撃の汎用性と深刻な影響を実証した。
その結果,この整合性障害は,帯域幅の95%削減や150%の遅延増加などのQoS劣化,あるいはネットワーク操作と区別がつかず,コアネットワークのエラーを発生しないステルススライス処理など,明らかなQoS劣化を示す可能性が示唆された。
さらに、UEの群集がDenial-of-Serviceを編成し、パケット損失が60%を超え、コアネットワークのユーザプレーン関数(UPF)上で測定可能なCPU飽和(〜80%)を誘導するシステムリソース汚染攻撃を検証する。
これらの結果に基づいて、サービスレベルアグリーメント(SLA)とクリティカルインフラストラクチャーの深い影響について論じます。
本稿では,5Gネットワークにおける動的資源管理の整合性の確保を急務とする,ネットワーク運用者のための具体的なクロス層緩和戦略を提案する。
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