1. 引言
该文档探讨了后量子密码学(PQC)对电信领域的影响,重点关注4G和5G漫游场景。文档扩展了PQ.03 v2,分析了针对漫游架构和接口的威胁、影响和缓解机制。
2. 范围
文档涵盖了保护用户设备和运营商网络免受密码学相关量子计算机(CRQC)攻击的机制,这些机制在用户设备在归属网络(HPLMN)和访客网络(VPLMN)之间漫游并连接到访客网络时发挥作用。漫游架构考虑了安全边缘保护代理(SEPP)负责保护运营商核心网络免受针对(或源自)互联接口(N32-c、N32-f)的攻击的场景。接口可以使用以下方式之一进行保护:
- 直接TLS:当两个运营商之间没有中间人(例如IPX)时使用。
- N32互联安全协议(PRINS):当运营商之间存在漫游中间人(例如IPX)时使用。
3. 标准和用例
文档介绍了3GPP和GSMA的相关标准,包括:
- 3GPP标准:TS 23.501(系统架构)、TS 33.501(安全架构)、TS 33.210(网络域安全)、TS 33.310(认证框架)
- GSMA建议和指南:NG.113(5G漫游指南)、FS.36(5G互联安全)、FS.40(5G安全指南)
文档还详细介绍了5G和4G漫游架构,包括直接TLS、PRINS和互联用户平面安全(IPUPS)等机制。
4. 敏感数据发现
文档列出了漫游接口中包含的敏感数据,包括:
- 静态数据:用户数据、漫游协议和政策、私钥、证书链、会话密钥等。
- 动态数据:用户设备身份、位置信息、密钥材料、认证材料、授权令牌等。
5. 密码学清单
文档列出了漫游接口中使用的密码学套件,包括:
- TLS 1.3:ECDHE_ECDSA_with_AES_128_GCM_SHA256、DHE_RSA_with_AES_128_GCM_SHA256
- 数字签名:ECDSA_SEPCP384r1_SHA384、RSA_PSS_RSAE、secp2256r1、secp384r1
6. 迁移策略分析和依赖关系
文档分析了迁移策略,包括:
- 标准:3GPP标准、PKI和证书管理、TLS 1.3、IKEv2 / IPSec、混合密码学
- 法规和漫游合作伙伴的迁移策略:国家指南、供应商、运营商、第三方(例如IPX提供者)、执法机构、性能、PQC迁移甘特图、PQC迁移流程描述、与内部程序的协同、与外部程序的协同
7. 研究结论
文档强调了PQC在保护漫游接口免受CRQC攻击的重要性,并提出了迁移策略和协同方案。文档建议优先使用ML-KEM作为TLS 1.3中的密钥封装机制,并逐步将PKI和证书迁移到PQC解决方案。