論文の概要: Towards a Multi-Layer Defence Framework for Securing Near-Real-Time Operations in Open RAN
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.01596v1
- Date: Mon, 01 Dec 2025 12:13:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-02 19:46:34.841436
- Title: Towards a Multi-Layer Defence Framework for Securing Near-Real-Time Operations in Open RAN
- Title（参考訳）: Open RANにおける準リアルタイム運用の確保のための多層防御フレームワーク
- Authors: Hamed Alimohammadi, Samara Mayhoub, Sotiris Chatzimiltis, Mohammad Shojafar, Muhammad Nasir Mumtaz Bhutta,
- Abstract要約: Open Radio Access Networks (Open RAN)における準リアルタイム(近RT)制御の安全性はますます重要になっている。
システムが運用されている間、新しいランタイム脅威は制御ループをターゲットとします。
本稿では,近RT RAN Intelligent Controller (RIC) 操作のセキュリティ向上を目的とした多層防御フレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.240433132593161
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Securing the near-real-time (near-RT) control operations in Open Radio Access Networks (Open RAN) is increasingly critical, yet remains insufficiently addressed, as new runtime threats target the control loop while the system is operational. In this paper, we propose a multi-layer defence framework designed to enhance the security of near-RT RAN Intelligent Controller (RIC) operations. We classify operational-time threats into three categories, message-level, data-level, and control logic-level, and design and implement a dedicated detection and mitigation component for each: a signature-based E2 message inspection module performing structural and semantic validation of signalling exchanges, a telemetry poisoning detector based on temporal anomaly scoring using an LSTM network, and a runtime xApp attestation mechanism based on execution-time hash challenge-response. The framework is evaluated on an O-RAN testbed comprising FlexRIC and a commercial RAN emulator, demonstrating effective detection rates, low latency overheads, and practical integration feasibility. Results indicate that the proposed safeguards can operate within near-RT time constraints while significantly improving protection against runtime attacks, introducing less than 80 ms overhead for a network with 500 User Equipment (UEs). Overall, this work lays the foundation for deployable, layered, and policy-driven runtime security architectures for the near-RT RIC control loop in Open RAN, and provides an extensible framework into which future mitigation policies and threat-specific modules can be integrated.
- Abstract（参考訳）: Open Radio Access Networks (Open RAN) における準リアルタイム(ほぼRT)制御操作の安全性はますます重要になっているが、新しいランタイム脅威がシステムが運用されている間、制御ループを標的にしているため、未解決のままである。
本稿では,近RT RAN Intelligent Controller (RIC) 操作のセキュリティ向上を目的とした多層防御フレームワークを提案する。
我々は,運用時の脅威を,メッセージレベル,データレベル,制御ロジックレベルという3つのカテゴリに分類し,信号交換の構造的および意味的検証を行うシグネチャベースのE2メッセージ検査モジュール,LSTMネットワークを用いた時間的異常判定に基づくテレメトリ中毒検出モジュール,実行時ハッシュチャレンジ応答に基づく実行時xApp認証機構のそれぞれを設計・実装する。
このフレームワークはFlexRICと商用RANエミュレータからなるO-RANテストベッド上で評価され、有効検出率、低遅延オーバーヘッド、実用的な統合実現可能性を示す。
提案するセーフガードは,ほぼRT時間内に動作可能であると同時に,実行時攻撃に対する保護を著しく改善し,500 User Equipment (UE) を持つネットワークに対して80ミリ秒未満のオーバーヘッドを発生させることが示唆された。
全体として、この作業はOpen RANの近RT RICコントロールループのためのデプロイ可能で階層化され、ポリシー駆動のランタイムセキュリティアーキテクチャの基礎を築き、将来の緩和ポリシーと脅威固有のモジュールを統合するための拡張可能なフレームワークを提供する。
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