論文の概要: Semantics Over Syntax: Uncovering Pre-Authentication 5G Baseband Vulnerabilities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.04283v1
- Date: Sun, 05 Apr 2026 21:48:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:19.022277
- Title: Semantics Over Syntax: Uncovering Pre-Authentication 5G Baseband Vulnerabilities
- Title（参考訳）: シンタクスに関するセマンティクス:認証前の5Gベースバンド脆弱性を発見
- Authors: Qiqing Huang, Xingyu Wang, Wanda Guo, Guofei Gu, Hongxin Hu,
- Abstract要約: 提案するConstraint-Guided Semantic Testing (ConSeT)は,5G UEをテストするための意味違反を生成するフレームワークである。
ConSeTはRCメッセージを構造化されたフィールドにデコードし、スキーマベースのルールを導出し、フィールド間の依存関係を推論し、意味的制約を意図的に違反する構文的に有効なテストケースを生成する。
商用およびオープンソース両方の5G UE上でConSeTを評価する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.510444087809315
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Modern 5G user equipment (UE) processes Radio Resource Control (RRC) configuration messages during early control-plane exchanges, before authentication and integrity protection are established. Prior work for testing 5G UEs has largely focused on constructing syntactically invalid inputs. In contrast, we show that syntactically valid but semantically inconsistent messages, which violate specification-level field constraints or cross-field dependencies, can drive baseband implementations into invalid states, triggering assertion failures or modem crashes. These findings reveal semantic inconsistencies in pre-authentication signaling as a critical yet underexplored attack surface in 5G UE implementations. To address this gap, we present Constraint-Guided Semantic Testing (ConSeT), a framework that systematically extracts specification-level constraints and leverages them to generate targeted semantic violations for testing 5G UEs. ConSeT decodes RRC messages into structured fields, derives schema-based rules, infers cross-field dependencies using a Large Language Model (LLM) in an evidence-bounded manner, and produces syntactically valid test cases that intentionally violate semantic constraints. We evaluate ConSeT on both commercial and open-source 5G UEs. On commercial smartphones, it uncovers 7 previously unknown vulnerabilities through responsible disclosure, including 3 high-severity CVEs, affecting 64 chipset models and over 542 commercially available smartphone models. On the open-source OAI UE, ConSeT additionally triggers 29 distinct crash sites.
- Abstract（参考訳）: 最新の5Gユーザ機器(UE)は、認証と整合性保護が確立する前に、早期制御プレーン交換時に無線リソース制御(RRC)設定メッセージを処理する。
5G UEのテストは、構文的に無効な入力の構築に重点を置いている。
対照的に、仕様レベルのフィールド制約やクロスフィールド依存性に反する構文的に有効だが意味的に一貫性のないメッセージは、ベースバンドの実装を無効な状態にし、アサーションの失敗やモデムのクラッシュを引き起こす可能性がある。
これらの結果から, 5G UE 実装において, 先行認証信号のセマンティックな矛盾が重要でない攻撃面であることが明らかとなった。
提案するConstraint-Guided Semantic Testing (ConSeT)は,仕様レベルの制約を体系的に抽出し,それを利用して5G UEをテストするためのターゲットセマンティック違反を生成するフレームワークである。
ConSeTはRCメッセージを構造化されたフィールドにデコードし、スキーマベースのルールを導出し、大規模言語モデル(LLM)を使用してフィールド間の依存関係をエビデンスバウンドで推論し、意味的制約を意図的に違反する構文的に有効なテストケースを生成する。
商用およびオープンソース両方の5G UE上でConSeTを評価する。
商用スマートフォンでは、64個のチップセットモデルと542個の市販スマートフォンモデルに影響を及ぼす3つの重大CVEを含む、原因不明の7つの脆弱性が暴露された。
オープンソースのOAI UEでは、ConSeTが29の異なるクラッシュサイトをトリガーする。
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