Adversarial Machine Learning Threat Analysis and Remediation in Open Radio Access Network (O-RAN)

Bitton, Ron; Avraham, Dan; Klevansky, Eitan; Mimran, Dudu; Brodt, Oleg; Lehmann, Heiko; Elovici, Yuval; Shabtai, Asaf

doi:10.48550/arxiv.2201.06093

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“…Um modelo de aprendizado de máquina / inteligência artificial desenvolvido de maneira legítima pode ser comprometido posteriormente [Habler et al, 2022]. O comprometimento pode ocorrer por diversos motivos, incluindo um desenvolvedor de aplicações inteligentes malicioso, hardware ou software da infraestrutura que sofreu um ataque ou um usuário malicioso que fabrica dados para alterar o modelo ou forçar determinadas respostas na sua inferência.…”

Section: Ataques Baseados Em Aprendizado De Máquina Para Ranunclassified

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Ameaças e Vulnerabilidades em Open RAN: Desafios e Soluções

Menezes Ferrazani Mattos,

Varela de Medeiros,

de Souza Couto

et al. 2023

Minicursos Do XXIII Simpósio Brasileiro De Segurança Da Informação E De Sistemas Computacionais

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A experiência com as redes de acesso via rádio atuais demonstra que o uso de arquiteturas monolíticas e de código fechado não favorece a customização de serviços nem a interoperabilidade dos componentes da rede. Tais obstáculos trazem concentração de mercado, dificuldade de inovação e maior custo de operação. Nesse sentido, a Rede de Acesso via Rádio Aberta (Open Radio Access Network -Open RAN) traz um modelo totalmente disruptivo que abre as interfaces de software e hardware para a desagregação de componentes, permitindo a entrada de novos participantes e serviços. As interfaces abertas permitem a "softwarização" da rede e a introdução de gerenciamento e controle baseado em inteligência artificial. A abertura, porém, tem um custo em segurança, tendo em vista a expansão da superfície de ataque da RAN. Este capítulo discute as ameaças e vulnerabilidades relativos à Open RAN e os desafios e oportunidades de pesquisa para o desenvolvimento de soluções de segurança em redes móveis de próxima geração. IntroduçãoEstimativas do mercado global relacionado às redes 5G apontam uma taxa de crescimento anual de 21,1% e um volume de capital de aproximadamente 57 bilhões de dólares até 2030 [Research e Markets, 2022]. Esses números demonstram a importância das redes de acesso móvel, tanto pelos serviços de interconexão prestados quanto pelo ponto de vista econômico que mantém grandes empresas no setor de telecomunicações. Dessa forma, a concentração do mercado fornecedor de tecnologia de acesso sem fio móvel em poucos participantes, com o uso de soluções fechadas e monolíticas, não é conveniente em um ambiente altamente disputado e estratégico. Esse entendimento leva à tendência XXIII Simp ósio Brasileiro de Seguranc ¸a da Informac ¸ão e de Sistemas Computacionais (SBSeg 2023)

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Section: Ataques Baseados Em Aprendizado De Máquina Para Ranunclassified

“…Habler et al fornecem uma análise sistemática de aprendizado de máquina adversarial na arquitetura O-RAN [Habler et al, 2022]. Assim, os autores avaliam as ameaças na arquitetura utilizando uma ontologia de avaliação de riscos e propondo uma taxonomia para tal.…”

Section: Ataques Na Arquitetura O-ranunclassified

Ameaças e Vulnerabilidades em Open RAN: Desafios e Soluções

Menezes Ferrazani Mattos,

Varela de Medeiros,

de Souza Couto

et al. 2023

Minicursos Do XXIII Simpósio Brasileiro De Segurança Da Informação E De Sistemas Computacionais

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“…Hence, incorporating ML solutions into the RAN poses new cyber-security threats. Consequently, having a thorough understanding of the attack surface and ensuring the robustness of the O-RAN to adversarial machine learning threats are mandatory for securing the new Open-RAN architecture [29].…”

Section: B Importance Of Robustnessmentioning

confidence: 99%

“…Vernetzt." Joint project 6G-RIC, project identification number: 16KISK020K and 16KISK0 [21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35].…”

Section: Acknowledgmentmentioning

confidence: 99%

Open or not open: Are conventional radio access networks more secure and trustworthy than Open-RAN?

Klement¹,

Katzenbeisser²,

Ulitzsch³

et al. 2022

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The Open RAN architecture is a promising and future-oriented architecture. It is intended to open up the radio access network (RAN) and enable more innovation and competition in the market. This will lead to RANs for current 5G networks, but especially for future 6G networks, evolving from the current highly integrated, vendor-specific RAN architecture towards disaggregated architectures with open interfaces that will enable to better tailor RAN solutions to the requirements of 5G and 6G applications. However, the introduction of such an open architecture substantially broadens the attack possibilities when compared to conventional RANs. In the past, this has often led to negative headlines that in summary have associated Open RAN with faulty or inadequate security. In this paper, we analyze what components are involved in an Open RAN deployment, how to assess the current state of security, and what measures need to be taken to ensure secure operation.

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“…O-RAN architecture has also opened up the space allowing to plug in AI/ML models to automatically and efficiently manage network resources in various use cases such as traffic steering, quality of experience prediction, and anomaly detection. Unfortunately, some of the researches [34] have demonstrated that the AI/ML models could become vulnerable in different contexts of attacks or could be utilized to provide extra attacking surface for breaking the security and privacy of O-RAN. We listed a few risks associated with AI/ML models in table 4.…”

Section: Challenges For O-ran Securitymentioning

confidence: 99%

Towards 5G Zero Trusted Air Interface Architecture

Sun¹,

Repeta²,

Healy³

et al. 2022

Preprint

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5G is destined to be supporting large deployment of Industrial IoT (IIoT) with the characteristics of ultra-high densification and low latency. 5G utilizes a more intelligent architecture, with Radio Access Networks (RANs) no longer constrained by base station proximity or proprietary infrastructure. The 3rd Generation Partnership Project (3GPP) covers telecommunication technologies including RAN, core transport networks and service capabilities. Open RAN Alliance (O-RAN) aims to define implementation and deployment architectures, focusing on open-source interfaces and functional units to further reduce the cost and complexity. O-RAN based 5G networks could use components from different hardware and software vendors, promoting vendor diversity, interchangeability and 5G supply chain resiliency. Both 3GPP and O-RAN 5G have to manage the security and privacy challenges that arose from the deployment. Many existing research studies have addressed the threats and vulnerabilities within each system. 5G also has the overwhelming challenges in compliance with privacy regulations and requirements which mandate the user identifiable information need to be protected.In this paper, we look into the 3GPP and O-RAN 5G security and privacy designs and the identified threats and vulnerabilities. We also discuss how to extend the Zero Trust Model to provide advanced protection over 5G air interfaces and network components.

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Adversarial Machine Learning Threat Analysis and Remediation in Open Radio Access Network (O-RAN)

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Ameaças e Vulnerabilidades em Open RAN: Desafios e Soluções

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Open or not open: Are conventional radio access networks more secure and trustworthy than Open-RAN?

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