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5G时代,与IMSI安全的梗概「建议收藏」

我们以前担心的手机泄漏个人位置隐私的问题,也就是在2G/3G/4G一直存在的IMSI Catcher问题,终于有望在5G标准里得到彻底解决啦! 这个问题在每次制定新一代网络标准的时候,都要争论一回。这是网络功能性、成本与安全性之间的斗争。在5G的第一版标准,Release15,关于安全的标准[1]中,IMSI加密是最大的亮点。 在2/3/4G网络中,攻击者能通过十分廉价的设备获取你的位置。这是由于手机每次需要联网的时候都要大声喊着,“我是谁谁谁”,攻击者就可以通过手机报告的信息确定手机的大概位置了。专业一点的说,手机所广播的那条“我是谁谁谁”就是手机的IMSI码,全球唯一,就如同你的身份证号。设想,如果满大街都在喊着每个人的身份证号,那么追踪某一个人就变得容易了。 当然实际上,IMSI这么关键的信息不会在你发送的每条信息中都带着。手机还会有一个临时身份证(GUTI/TMSI),平时传递数据都是使用这个临时身份证,手机只有在特殊的场景下会发送自己的IMSI。手机会在哪些场合会发送自己的IMSI呢? 0x01 什么情况下手机会发送IMSI? 情景一:手机接入正常的网络时 手机开机后,先从USIM中读取之前运营商分配的临时身份信息GUTI/TMSI,发送携带该身份信息的信令给基站,请求接入运营商网络。基站收到该消息后便转发给核心网的MME,若MME中可以查询到对应的GUTI/TMSI对应的真实身份,则允许手机接入。若MME查询不到,则需要重新对手机发起真实身份核验的请求“Identity Request”,即要求手机提供真实身份IMSI。 通常触发手机真实身份验证的合理情况有:手机首次入网或手机移动到其它MME覆盖范围后,MME中无法从网络中查询到手机的GUTI/TMSI,故而需要手机上报自己的真实身份。 在这种情景下,攻击者只需采取被动监听就可以捕捉到手机的IMSI。 情景二:手机接入到伪基站网络时 伪基站通过高信号强度压制真实基站把手机吸进来(手机会自动选择信号强度最强的基站),之后强行给连接过来的手机发送身份验证请求消息——“Identity Request”,手机就会乖乖的把自己真实身份报上来。 在该情境下,攻击者采取的是主动攻击,需要打开伪基站,不停的发送“Identity Request”就可以获取周围手机的真实身份。 这种获取IMSI的工具,就称为IMSI Catcher,其中比较出名的一款工具叫Stingray(黄貂鱼),目前被一些执法部门使用。Stingray是一款同时具有被动监听(监听+数据分析)和主动攻击(伪造基站)的IMSI Catcher。通过获取IMSI,TMSI,IMEI可以更好地获取移动终端的数据信息。并且设备非常便携,可以装在飞机、汽车、无人机等交通工具适用以上两种情景,并且该设备还可以测绘基站的分布情况,自行进行数据分析,追踪目标手机位置,监听通信内容,进行DDoS攻击等。

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