Fugu-MT 論文翻訳(概要): DoSQ: A Cross-Layer Denial of Service Quality Attack by Exploiting Side Channels in 5G NR

論文の概要: DoSQ: A Cross-Layer Denial of Service Quality Attack by Exploiting Side Channels in 5G NR

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.16102v1
Date: Fri, 17 Jul 2026 16:37:36 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-07-20 17:56:52.901517
Title: DoSQ: A Cross-Layer Denial of Service Quality Attack by Exploiting Side Channels in 5G NR
Title（参考訳）: DoSQ:5G NRにおけるサイドチャネルの爆発によるサービス品質攻撃のクロス層否定
Abstract要約: 5Gシステムは、これらのネットワーク上で動くアプリケーションに伝播するスマート・ジャミング・アタックに弱い。本稿では,プロトコルを意識したDCIをデコードして,被害者UEの物理リソースブロックに干渉を注入するDoSQを提案する。また,攻撃者の再同期コストを増大させるSSB周波数ホッピング対策を提案する。
参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9336815376402718
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: The 3rd Generation Partnership Project (3GPP)'s Fifth Generation New Radio (5G NR) is critical to supporting mission-critical services. However, 5G systems are vulnerable to smart jamming attacks that can propagate to applications running on top of these networks (i.e., cross-layer). The 5G gNB broadcasts resource scheduling information for the legitimate UEs over the air interface, with a prevailing assumption that this surface alone reveals nothing useful about a user device. However, we show that using the Downlink Control Information (DCI) is sufficient to degrade Application layer service quality, i.e., Denial of Service Quality (DoSQ), by inferring the Application layer Goodput (i.e., via side-channel analysis). Therefore, we present DoSQ, a protocol-aware attack that decodes per-slot DCI to inject interference onto the victim UE's Physical Resource Blocks (PRBs) within the same 1 ms slot, while a cross-layer classifier estimates the victim's Goodput state and trend from DCI features alone, without observing a single encrypted byte. Evaluated on a private 5G NR testbed against YouTube Live, DoSQ drives the target's Goodput down by up to 50% at sparse hit-rates, while a co-located non-target UE remains largely unaffected. Moreover, the classifier achieves a precision of 0.87 at the top 1% of attack-now confidence, a 4.21 times lift over the base rate. Furthermore, we propose an SSB frequency-time-hopping countermeasure that increases the attacker's resynchronization cost. The result is the first empirical measurement of a radio-to-application side channel that any protocol-aware adversary can exploit.
Abstract（参考訳）: 第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)の第5世代ニューラジオ(5G NR)は、ミッションクリティカルなサービスを支援するために重要である。しかし、5Gシステムは、これらのネットワーク上で動作するアプリケーション(すなわちクロス層)に伝播するスマート・ジャミング・アタックに対して脆弱である。 5G gNBは、この表面だけでユーザデバイスには何の役にも立たないと仮定して、正当なUEのリソーススケジューリング情報をエアインターフェース上でブロードキャストする。しかし、ダウンリンク制御情報(DCI)を用いることで、アプリケーション層グッドプット(サイドチャネル解析)を推測することで、アプリケーション層サービス品質(DoSQ)を劣化させることができることを示す。そこで本研究では,同一の1msスロット内のUEの物理資源ブロック(PRB)に干渉を注入するためにスロットごとのDCIをデコードするプロトコル対応攻撃DoSQを提案する。プライベートな5G NRでYouTube Liveに対して評価され、DoSQは目標のGoodputをスパースヒットレートで最大50%まで下げる一方、非ターゲットUEの同時配置は影響を受けないままである。さらに、攻撃時の信頼度のトップ1%で0.87の精度を達成し、ベースレートを4.21倍上昇させる。さらに,攻撃者の再同期コストを増大させるSSB周波数時間ホッピング対策を提案する。その結果、任意のプロトコル対応の敵が活用できる無線・アプリケーション側チャネルを、初めて実証的に測定した。

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