211service.com
Ett enkelt knep kan inaktivera en stads 4G-telefonnätverk
Höghastighets trådlösa datanätverk är sårbara för en enkel störningsteknik som kan blockera tjänster över stora delar av en stad, enligt forskningsresultat som lämnades till en federal byrå förra veckan.
Mobilnätsteknologin med hög bandbredd LTE (långsiktig utveckling) sprider sig snabbt över hela världen. Men forskare visar att bara en billig, batteridriven sändare riktad mot små delar av LTE-signalen kan slå ut en stor LTE-basstation som betjänar tusentals människor. Föreställ dig en störsändare som får plats i en liten portfölj som tar ut miles av LTE-signaler - oavsett om det är kommersiellt eller allmän säkerhet, säger Jeff Reed , chef för det trådlösa forskningsgrupp på Virginia Tech.
Det här kan vara relativt enkelt att göra, och det skulle inte vara lätt att försvara sig mot, tillägger Reed. Om en hacker lade till en billig effektförstärkare till sin skadliga rigg, skulle han kunna ta ner ett LTE-nätverk i en ännu större region.
Om LTE-nätverk skulle äventyras skulle befintliga 3G- och 2G-nätverk fortfarande fungera – men de äldre nätverken fasas gradvis ut.
Reed och en forskningsassistent, Marc Lichtman, beskrev sårbarheterna i en arkivering gjorde i torsdags med Statens tele- och informationsverk , som ger råd till Vita huset om telekom- och informationspolitik. Det kom ingen omedelbar reaktion från NTIA, som hade begärt kommentarer från experter om möjligheten att använda LTE för räddningstjänstkommunikation.
Vilken radiofrekvens som helst kan blockeras, eller störas, om en sändare sänder en signal på samma frekvens, med tillräckligt med effekt. Men LTE visar sig vara särskilt sårbar, säger Reeds grupp. Det beror på att hela LTE-signalen beror på styrinstruktioner som utgör mindre än 1 procent av den totala signalen.
Vissa av dessa instruktioner styr den avgörande tidssynkroniseringen och frekvenssynkroniseringen som ligger till grund för LTE-överföringar. Din telefon synkroniseras ständigt med basstationen för att effektivt kunna bära och samla informationsbitar som utgör till exempel ett foto eller en video, säger Lichtman, en forskarassistent som har skrivit studien. Om du kan störa den synkroniseringen kommer du inte att kunna skicka eller ta emot data.
Det finns sju andra sådana svaga punkter, säger forskarna, varav vilken som helst kan användas för att störa en LTE-signal med en lågeffektsändare. Det finns flera svaga punkter - ungefär åtta olika attacker är möjliga. LTE-signalen är mycket komplex, består av många delsystem, och i varje fall, om du tar ut ett delsystem, tar du ut hela basstationen.
Allt som skulle krävas är en bärbar dator och en billig mjukvarudefinierad radioenhet ( som kan kosta så lite som $650 ). Batterikraft, inklusive från ett bilbatteri, skulle då räcka för att störa en LTE-basstation. Att göra det skulle kräva teknisk kunskap om komplexiteten i LTE-standarden, men dessa standarder – till skillnad från militära – publiceras öppet. Vilken kommunikationsingenjör som helst skulle kunna lista ut det här, säger Lichtman.
Lichtman erbjöd en analogi med att stoppa alla bilar, taxibilar och lastbilar från att köra på Manhattan genom att tysta trafiksignalsystemet. Föreställ dig att blockera alla trafikljus så att ingen kan se om de är röda och gröna, och se vad som händer med trafiken. Bilar träffar varandra och ingen tar sig fram, säger han.
Alla de senaste smartphones och större operatörer främjar kraftigt en övergång till LTE-nätverk. Runt om i världen har nästan 500 miljoner människor tillgång till signalerna från mer än 100 LTE-operatörer i 94 länder. Tekniken kan vara 10 gånger snabbare på att leverera data, som video, än 3G-nätverk. Reeds grupp identifierade inte om något kunde göras för att åtgärda det nyligen identifierade problemet. Du måste lägga ut problemen på bordet först. Även om vi har identifierat problemet, har vi inte nödvändigtvis lösningar, säger han. Det är praktiskt taget omöjligt att ta in begränsningsstrategier som också är bakåtkompatibla och täcker allt.
Men LTE föreslås också som grund för nästa generations kommunikationssystem för nödberedskap – ett förslag som kallas FirstNet , till efter att polis- och brandkommunikationsfel ökade dödssiffran efter terrorattackerna den 11 september. I sin skrivelse till NTIA sa Reed att det var tänkbart att terrorister kunde äventyra ett LTE-nätverk för att förvirra svaret på en attack.
Ingen störning av LTE-nätverk är känd för att ha inträffat som ett resultat av sårbarheterna, säger Reed. Qualcomm, som säljer LTE-kretsuppsättningar och är ett av företagen som utvecklat LTE-standarden, avböjde i går att kommentera ärendet. Ericsson, den svenska telekom som levererar mycket av världens LTE-infrastruktur , inklusive till Verizon i USA, svarade inte på förfrågningar om kommentarer igår.
Effekten av eventuella LTE-sårbarheter kan bli enorm. Enligt Ericssons uppskattning kommer halva världens befolkning att ha LTE-täckning år 2017. Och många konsumentenheter – inklusive medicinska monitorer, kameror och till och med fordon – kan använda LTE-teknik för en ny våg av applikationer (se Verizon Envisions 4G Wireless in just About Anything ).
Digital cellulär kommunikation utformades för att lösa ett annat säkerhetsproblem. Förr i tiden brukade våra elever lyssna på mobiltelefonsamtal för underhållning. Det var extremt lätt att göra. Och det var faktiskt en av de viktigaste drivkrafterna bakom digitala cellulära system, säger Reed. LTE gör ett bra jobb med att täcka dessa aspekter. Men okonventionella säkerhetsaspekter, som att förhindra signalstörning, har till stor del förbisetts.