使用eBPF监控5G核心网络漏洞

《IEEE Networking Letters》：Monitoring 5G Core Networks Vulnerabilities With eBPF

5G核心网络采用云原生服务架构，网络功能通过标准化接口互联但存在安全风险，本文提出使用eBPF在内核空间监控接口活动，通过OAI实现案例验证其可有效检测会话删除攻击并降低风险。

　　

摘要：

当前5G核心网（5G CN）的设计采用了基于云的原生服务架构，其中网络功能（NFs）以服务的形式暴露出来，可以动态组合和管理以实现高度灵活性。这些网络功能通过标准化组织（如3GPP）标准化的接口相互连接。由于连接的复杂性和数据的敏感性，这些接口容易受到攻击。在本文中，我们提倡使用扩展的伯克利数据包过滤器（eBPF）来监控5G CN接口的活动。eBPF程序在宿主机器的内核空间中运行，从而能够监控所有程序的运行情况，这对于观察5G CN网络功能尤其方便。通过在一个开放空中接口（OAI）中实现的特定用例，我们展示了eBPF框架在识别会话删除攻击和降低相关风险方面的优势。

引言

核心网是移动网络的关键组成部分，它实现了通过无线接入网（RAN）接入移动网络的终端用户设备与互联网等公共网络之间的数据通信。其主要功能包括用户级功能，如流量导向、会话管理和服务质量（QoS）管理，以及控制平面功能，如信令、移动性管理、初始接入和认证。5G系统的核心网依赖于虚拟化网络功能，这些功能通常部署在云中的普通硬件上[1]、[2]，并通过基于服务的架构（SBA）和使用基于服务的接口（SBIs）来实现网络功能（NFs）之间的互连。这种方法具有高度灵活性，并能够提供逻辑上独立的服务，即“切片”，与之前的核心网 generation 相比[3]、[4]、[5]。