論文の概要: Breaking 5G on The Lower Layer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10250v1
• Date: Tue, 10 Feb 2026 19:54:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-12 21:44:01.260607
• Title: Breaking 5G on The Lower Layer
• Title（参考訳）: 下層層で5Gを破る
• Authors: Subangkar Karmaker Shanto, Imtiaz Karim, Elisa Bertino,
• Abstract要約: 現代5Gにおける低層利用について検討する。 最近のリリースは、下位層のコントロールメッセージとプロシージャの数を増やしている。 本研究は,2つの実践的攻撃を報告し,実験室の試験室で評価した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.311361097270153
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As 3GPP systems have strengthened security at the upper layers of the cellular stack, plaintext PHY and MAC layers have remained relatively understudied, though interest in them is growing. In this work, we explore lower-layer exploitation in modern 5G, where recent releases have increased the number of lower-layer control messages and procedures, creating new opportunities for practical attacks. We present two practical attacks and evaluate them in a controlled lab testbed. First, we reproduce a SIB1 spoofing attack to study manipulations of unprotected broadcast fields. By repeatedly changing a key parameter, the UE is forced to refresh and reacquire system information, keeping the radio interface active longer than necessary and increasing battery consumption. Second, we demonstrate a new Timing Advance (TA) manipulation attack during the random access procedure. By injecting an attacker-chosen TA offset in the random access response, the victim applies incorrect uplink timing, which leads to uplink desynchronization, radio link failures, and repeated reconnection loops that effectively cause denial of service. Our experiments use commercial smartphones and open-source 5G network software. Experimental results in our testbed demonstrate that TA offsets exceeding a small tolerance reliably trigger radio link failures in our testbed and can keep devices stuck in repeated re-establishment attempts as long as the rogue base station remains present. Overall, our findings highlight that compact lower-layer control messages can have a significant impact on availability and power, and they motivate placing defenses for initial access and broadcast procedures.
• Abstract（参考訳）: 3GPP系は細胞スタック上層でのセキュリティを強化しているため、平文PHYとMAC層は、その関心が高まりつつも、比較的研究が続けられている。 本研究では,近年の5Gにおける低層利用について検討し,近年のリリースによって下位層制御メッセージやプロシージャの数が増加し,実用的な攻撃の新たな機会が生み出されている。 本研究は,2つの実践的攻撃を報告し,実験室の試験室で評価した。 まず,SIB1スプーフィング攻撃を再現し,保護されていない放送フィールドの操作について検討する。 UEは、キーパラメータを繰り返し変更することにより、システム情報をリフレッシュして再取得し、無線インターフェースを必要以上に長く保ち、バッテリ消費を増加させる。 第2に、ランダムアクセス手順中に、新しいタイミングアドバンス(TA)操作攻撃を実演する。 ランダムアクセス応答で攻撃者のTAオフセットを注入することにより、被害者は不正なアップリンクタイミングを施し、アップリンクの非同期化、無線リンク障害、繰り返し再接続ループを発生させ、事実上サービス拒否を引き起こす。 実験では,商用スマートフォンとオープンソースの5Gネットワークソフトウェアを用いた。 テストベッドにおける実験結果から, TAオフセットが小さな耐性を超えると, テストベッド内の無線リンク障害を確実に引き起こし, ローグ基地局が残っている限り, 繰り返し再確立試験で装置を停止させることができた。 総じて, 小型の低層制御メッセージは, 可利用性と消費電力に大きな影響を与え, 初期アクセスおよび放送手順に対する防御の実施を動機付けている。

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