وثيقة
Mitigation of Distributed Denial of Service (DDoS) in 5G Virtualized Core Network
وكيل مرتبط
Almesaeed, Reham, مشرف الرسالة العلمية
تاريخ النشر
2022
اللغة
الأنجليزية
مدى
[16], 46, [3] pages
مكان المؤسسة
SAHKIR, BAHRAIN
نوع الرسالة الجامعية
Thesis (Master)
الجهه المانحه
University of Bahrain ,College of Information Technology
الملخص الإنجليزي
ABSTRACT :
Wireless communication technologies have evolved drastically in the past decade, with the latest evolution being the introduction of the Fifth-Generation mobile communication systems (5G). The 5G technology introduces higher data rates, ultra-low latency, high mobility, and expanded coverage. These features unlock enormous potential for Mobile Broadband user experience and Internet of Things (IoT) use cases. At the core network layer, 5G is enabled by Software Defined Networking (SDN), Network Function Virtual- ization (NFV), and cloud-native Service-Based Architecture (SBA). While billions of IoT devices are expected to connect to 5G, they are prone to various security weaknesses, mak- ing them an attractive platform for attackers to exploit and launch Distributed Denial of Service (DDoS) attacks from compromised 5G-IoT devices. Traditional DDoS mitigation mechanisms will not withstand 5G DDoS attacks due to the massive number of devices and dynamic nature of 5G. Signaling DDoS attacks triggered by a massive number of 5G-IoT devices is one type of DDoS in the 5G domain; it targets overloading 5G Core Network functions. This thesis introduces DDoS Kubernetes Scaling Solution (DKSS), a novel so- lution that utilizes the infrastructure flexibility provided by Kubernetes and Amazon Web Services (AWS) scaling in a 5G microservices architecture. The solution was demonstrated to be successful in mitigating the signaling DDoS targeting 5G Core functions with no time overhead between attack start and mitigation. In addition, the solution is highly applica- ble to real-world networks, as it utilizes Kubernetes built-in features and works within the boundaries of the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) and microservices standard architectures.
الملخص العربي
الملخص :
تطورت تقنيات الاتصالات اللاسلكية بشكل كبير في العقد الماضي ، وكان من آخر تطوراتها إدخال أنظمة الاتصالات المتنقلة من الجيل الخامس (5G) تقدم شبكات الجيل الخامس معدلات بيانات أعلى في زمن انتقال منخفض للغاية مع حركة عالية وتغطية أوسع. تمنح هذه الخصائص إمكانات هائلة لمستخدمي النطاق العريض للأجهزة المحمولة وفي أحوال استخدام إنترنت الأشياء (IoT).
في الشبكة المركزية، يتم تمكين 5G من خلال الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) ، والمحاكاة الافتراضية لوظيفة الشبكة (NFV) ، والهندسة القائمة على الخدمة السحابية الأصلية (SBA). في الحين الذي يتوقع أن تتصل مليارات أجهزة إنترنت الأشياء بشبكات الجيل الخامس ، فإن أجهزة إنترنت الأشياء أصبحت معرضة لثغرات أمنية متنوعة مما يجعلها منصة جاذبة للمهاجمين، وذلك باستغلالها في إطلاق هجمات حجب الخدمة الموزعة (DDoS) من أجهزة G-IoT المخترقة. إذ ولن تصمد آليات حماية DDoS التقليدية في مقاومة هجمات حجب بالخدمة في شبكات الجيل الخامس نظرًا للعدد الهائل من الأجهزة والطبيعة الديناميكية لشبكات الجيل الخامس. تعد هجمات إرسال الإشارات الشبكية من عدد هائل من أجهزة G-IoT أحد أنواع هجمات حجب بالخدمة في مجال الجيل الخامس حيث تستهدف زيادة الحمل على مكونات شبكة الجيل الخامس المركزية.
في هذه الأطروحة ، يقدم حل التخفيف من هجمات حجب الخدمة الموزعة عن طريق تقنية Kubernetes المرونة الموارد (DKSS)، وهو حل جديد يساعد على التخفيف من هجمات حجب الخدمة في شبكات الجيل الخامس . تم إثبات فاعلية الحل في التخفيف من هجمات حجب الخدمة التي تستهدف مكونات شبكة الجيل الخامس المركزية بشكل فوري عند بدء الهجمة اعتمادا على مرونة البنية التحتية التي توفرها Kubernetes وخدمات أمازون السحابية (AWS) في بنية الخدمات المصغرة لشبكات الجيل الخامس. ومثل هذه الطريقة تقبل التنفيذ على الشبكات الحقيقية، حيث تستخدم ميزات Kubernetes المضمنة وتعمل وفق معايير مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) والبنى القياسية الخدمات المصغرة.
تطورت تقنيات الاتصالات اللاسلكية بشكل كبير في العقد الماضي ، وكان من آخر تطوراتها إدخال أنظمة الاتصالات المتنقلة من الجيل الخامس (5G) تقدم شبكات الجيل الخامس معدلات بيانات أعلى في زمن انتقال منخفض للغاية مع حركة عالية وتغطية أوسع. تمنح هذه الخصائص إمكانات هائلة لمستخدمي النطاق العريض للأجهزة المحمولة وفي أحوال استخدام إنترنت الأشياء (IoT).
في الشبكة المركزية، يتم تمكين 5G من خلال الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) ، والمحاكاة الافتراضية لوظيفة الشبكة (NFV) ، والهندسة القائمة على الخدمة السحابية الأصلية (SBA). في الحين الذي يتوقع أن تتصل مليارات أجهزة إنترنت الأشياء بشبكات الجيل الخامس ، فإن أجهزة إنترنت الأشياء أصبحت معرضة لثغرات أمنية متنوعة مما يجعلها منصة جاذبة للمهاجمين، وذلك باستغلالها في إطلاق هجمات حجب الخدمة الموزعة (DDoS) من أجهزة G-IoT المخترقة. إذ ولن تصمد آليات حماية DDoS التقليدية في مقاومة هجمات حجب بالخدمة في شبكات الجيل الخامس نظرًا للعدد الهائل من الأجهزة والطبيعة الديناميكية لشبكات الجيل الخامس. تعد هجمات إرسال الإشارات الشبكية من عدد هائل من أجهزة G-IoT أحد أنواع هجمات حجب بالخدمة في مجال الجيل الخامس حيث تستهدف زيادة الحمل على مكونات شبكة الجيل الخامس المركزية.
في هذه الأطروحة ، يقدم حل التخفيف من هجمات حجب الخدمة الموزعة عن طريق تقنية Kubernetes المرونة الموارد (DKSS)، وهو حل جديد يساعد على التخفيف من هجمات حجب الخدمة في شبكات الجيل الخامس . تم إثبات فاعلية الحل في التخفيف من هجمات حجب الخدمة التي تستهدف مكونات شبكة الجيل الخامس المركزية بشكل فوري عند بدء الهجمة اعتمادا على مرونة البنية التحتية التي توفرها Kubernetes وخدمات أمازون السحابية (AWS) في بنية الخدمات المصغرة لشبكات الجيل الخامس. ومثل هذه الطريقة تقبل التنفيذ على الشبكات الحقيقية، حيث تستخدم ميزات Kubernetes المضمنة وتعمل وفق معايير مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) والبنى القياسية الخدمات المصغرة.
ملاحظة
Tittle on cover :
الحماية من هجمات حجب الخدمة الموزعة في شبكات الجيل الخامس الافتراضية
الحماية من هجمات حجب الخدمة الموزعة في شبكات الجيل الخامس الافتراضية
المجموعة
المعرف
https://digitalrepository.uob.edu.bh/id/b1abc49b-2bff-456b-81d3-cadae4baa426