Sécurité des communications 5G 3GPP mMTC à base du Edge

Edge based Security of 5G 3GPP mMTC communications

• Auteur / Autrice : Tan nhat linh Le
• Direction : Nadjib Ait saadi
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences des réseaux, de l'information et de la communication
• Date : Inscription en doctorat le 03/01/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Données Algorithmes pour une ville intelligente et durable
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : NGN
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (1991-....)

Mots clés

Mots clés libres

IoT

5g

Ia

5g

Ai

IoT

Résumé

Le développement de l'IoT concerne tous les secteurs économiques. L'acquisition et le traitement numérique des données révolutionnent le domaine de la production industrielle. Dans tous les secteurs, il s'agit de maîtriser la chaîne de traitement numérique, des capteurs aux actionneurs, tout en veillant à la consommation électrique, le ' sans fil ' étant souvent synonyme de ' batteries '. Que ce soit dans le domaine de la maison intelligente (domotique, petit et gros électroménager, compteurs intelligents, etc.), dans des domaines comme l'avionique et le ferroviaire, la santé, le sport, etc., le passage de l'analogique au numérique communicant universel promet un plus grand nombre de services, souvent accompagnés d'une meilleure qualité et de coûts réduits. La 5G pour l'IoT constitue une véritable avancée pour les particuliers comme pour les entreprises, qui pourront disposer de réseaux centralisés qui leur sont totalement dédiés. L'objectif technique principal de l'infrastructure 5G est de fournir aux différents acteurs de la chaîne de valeur ajoutée les outils logiciels et matériels nécessaires à la mise en œuvre d'une solution 5G sécurisée basée sur des objets communicants statiques et/ou mobiles, à faible coût et rapidement. Ces objets ont des contraintes fortes en termes de coûts (nomenclature), de consommation (batteries), tandis que le réseau dispose de protocoles de communication qui sont à la fois des ' infrastructures de services ' (gestion des appareils) et des ' services métiers ' spécifiques à chaque cas d'usage (bibliothèques d'applications, modèles de données, etc.). Cette thèse identifie les barrières technologiques et scientifiques (cryptographie, IDS, Blockchain, ...) nécessaires au déploiement de services 5G-mMTC sécurisés. La thèse aborde les solutions technologiques nécessaires pour connecter les standards cellulaires IoT (NB-IoT, LTE-M, NR Light) à un réseau central 5G. Il s'agit essentiellement d'assurer la sécurité des communications entre les capteurs 4G/5G et les stations de base avec un réseau central 5G. Des développements logiciels seront réalisés à cette fin, tant au niveau des capteurs que de l'infrastructure (réseau d'accès, réseau central) et des applications réseau (NF). Les flux massifs provenant des objets connectés via la 5G seront de plus en plus souvent acheminés vers les processus métiers directement pour être traités et injectés dans les processus décisionnels. En conséquence, les systèmes d'information applicatifs deviennent de plus en plus vulnérables aux attaques qui peuvent se produire via les capteurs.

The development of the IoT concerns all economic sectors. Acquiring and processing data digitally is revolutionizing the field of industrial production. In all sectors, it is a question of mastering the digital processing chain, from sensors to actuators, while taking care of power consumption, as 'wireless' is often synonymous with 'batteries'. Whether in the field of the intelligent home (home automation, small and large household appliances, smart meters, etc.), in areas such as avionics and railways, health, sports, etc., the transition from analog to universal communicating digital technology promises a greater number of services, often accompanied by better quality and lower costs. 5G for the IoT is a real breakthrough for individuals and businesses alike, who will be able to have centralized networks that are totally dedicated to them. The main technical objective of 5G infrastructure is to provide the various players in the value-added chain with the software and hardware tools needed to implement a secure 5G solution based on static and/or mobile communicating objects, at low cost and quickly. These objects have strong constraints in terms of costs (Bill of Material), consumption (batteries), while the network has communication protocols that are both 'service infrastructure' (device management) and 'business services' specific to each use case (application libraries, data models, etc.). This thesis identifies the technological and scientific barriers (cryptography, IDS, Blockchain, ) necessary to deploy secure 5G-mMTC services. The thesis addresses the technological solutions required to connect cellular IoT standards (NB-IoT, LTE-M, NR Light) to a 5G core network. It is essentially about ensuring the security of communications between 4G/5G sensors and base stations with a 5G core network. Software developments will be carried out for this purpose, both at the sensor level and the infrastructure (access network, core network) and network applications (NF). Massive flows from connected objects via 5G will increasingly be routed to business processes directly for processing and injection into decision making processes. As a result, application information systems are becoming increasingly vulnerable to attacks that can occur via sensors.