4G/5G通信网络中的寻呼协议安全漏洞分析

4G/5G通信网络中的寻呼协议安全漏洞分析 漏洞概述 普渡大学研究人员发现了同时存在于4G和5G通信网络中的三个新型安全漏洞，这些漏洞可被用于： 拦截手机通话 追踪手机位置 探测国际移动用户识别码(IMSI) 漏洞详情 1. TorPEDO攻击 (TRacking via Paging mEssage DistributiOn) 攻击原理 ： 利用电话或短信发送前运营商标记电话的寻呼协议漏洞 在短时间内拨打和取消电话(不会提醒目标设备) 触发寻呼消息，从而追踪受害者手机位置 攻击特点 ： 攻击成本低(仅需200美元的无线电设备) 可进一步用于： 劫持寻呼信道 发送伪造的"安珀警报"或封锁短信 实现寻呼消息注入或完全拒绝服务 2. PIERCER攻击 (Persistent Information ExposuRe by the CorE netwoRk) 攻击原理 ： 探测目标手机在4G网络上的国际移动用户识别码(IMSI) 3. IMSI-Cracking攻击 攻击原理 ： 枚举4G和5G通信网络中的国际移动用户识别码(IMSI) 影响范围 受影响运营商 美国四大运营商(AT&T、Verizon、Sprint和T-Mobile)均受影响 欧洲和亚洲部分国家的通信网络也受影响 技术影响 打破当前被认为安全的通话防拦截措施 使5G设备面临类似Stingrays工具的威胁 威胁用户隐私(位置追踪、通话拦截) 漏洞背景 相关历史 去年蜂窝网络因电话和短信拦截漏洞面临严格审查 7号信令系统一直被黑客滥用 4G通信安全性理论上应高于3G，但研究表明两者同样脆弱 5G虽然修复了很多拦截漏洞，但仍存在类似风险 5G安全现状 5G通信本应能对抗IMSI Catcher(如毒刺设备) 但新发现的漏洞使5G设备同样面临威胁 漏洞修复 修复责任方 TorPEDO和IMSI-Cracking攻击 ：需要GSMA牵头修复 PIERCER攻击 ：需要运营商自行修复 当前状态 漏洞已上报全球移动通信系统协会(GSMA) GSMA承认漏洞有效性但未透露修复时间表 研究人员不会公布漏洞利用PoC代码 教学要点 寻呼协议安全机制 ： 理解4G/5G寻呼协议的工作流程 分析寻呼时机暴露带来的安全隐患 攻击实施方法 ： TorPEDO攻击的拨打-取消电话技术 如何利用寻呼消息进行位置追踪 IMSI探测和破解技术 防御措施 ： 关注GSMA发布的协议级修复方案 运营商层面的网络配置调整 用户端可采取的临时防护措施 安全评估 ： 如何测试网络是否受此漏洞影响 风险评估方法 应急响应计划 研究意义 此研究在5G通信即将到来之际具有重要意义： 揭示了跨代际通信协议的共性安全问题 提醒业界5G并非完全免疫于传统攻击 为未来通信协议设计提供了安全参考 扩展阅读建议 原始研究论文：《Privacy Attacks to the 4G and 5G Cellular Paging Protocols Using Side Channel Information》 4G LTE先前发现的十余个漏洞分析 IMSI Catcher技术演进史 5G安全架构与威胁模型