Abordando la privacidad en la comunicación crítica de 5G

La comunicación crítica para la misión (MCC) es clave para los servicios de emergencia, como la policía, los bomberos y los paramédicos. Durante las crisis, estos servicios necesitan compartir información rápida y confiablemente. Tradicionalmente, la MCC dependía de sistemas de radio como TETRA, pero estos sistemas tienen limitaciones en cuanto a capacidad de datos y cobertura, además de problemas de seguridad. Por eso, muchos servicios están pasando a redes celulares como 4G y 5G, que pueden manejar transmisión de video y transferencia rápida de datos.

Sin embargo, usar redes celulares para MCC trae preocupaciones de Privacidad. Por ejemplo, si se comparte la ubicación de un oficial de policía con un operador de red, hay riesgos sobre quién puede acceder a esa información. Actualmente, no se ha investigado mucho sobre la privacidad en relación con las tecnologías 5G en sistemas MCC. Este trabajo busca analizar la estructura de la MCC en el marco del 5G y evaluar los desafíos de privacidad que surgen de ello.

#La Importancia de la Comunicación Crítica para la Misión

La MCC apoya operaciones cruciales en varios sectores para asegurar la seguridad pública y la eficiencia. Esto incluye no solo servicios de emergencia, sino también salud, transporte y actividades industriales. Estos sistemas de comunicación tienen que ser confiables y seguros. Las interrupciones o fallas pueden tener consecuencias graves, poniendo potencialmente en riesgo vidas.

El desarrollo de la comunicación crítica para la misión comenzó con sistemas de radio móvil terrestre (LMR), cumpliendo con estándares específicos para permitir que diferentes agencias se comuniquen. A medida que la tecnología avanzaba, aparecieron los sistemas de radio móvil digital (DMR), que ofrecieron mejor calidad de voz y características como la encriptación.

Con el auge de aplicaciones que usan muchos datos, la tecnología LTE ganó popularidad en la MCC debido a su capacidad para altas tasas de datos y baja latencia. El 3GPP (Proyecto de Asociación de la Tercera Generación) estableció estándares para varios servicios en MCC sobre LTE, llevando eventualmente al movimiento hacia 5G.

#Arquitectura de Comunicación Crítica para la Misión Basada en 5G

En esta nueva arquitectura, los usuarios utilizan su red celular para conectarse con servidores críticos para la misión. La red de origen y la red de servicio juegan papeles vitales para habilitar la comunicación. Los usuarios establecen canales de comunicación seguros con los servidores críticos para que la información sensible se mantenga privada.

Cada función de la red tiene roles claros en el manejo del tráfico de comunicación. Por ejemplo, funciones específicas autentican a los usuarios cuando se conectan a la red. Sin embargo, la introducción de tecnologías 5G también plantea nuevos desafíos para la privacidad que deben ser abordados.

#Investigación Actual y Preocupaciones de Privacidad

Gran parte de la investigación existente se ha centrado en el marco arquitectónico de las comunicaciones críticas para la misión y las medidas de seguridad. Aunque existen procedimientos de seguridad, los riesgos específicos de privacidad asociados con el uso de redes 5G en MCC aún no se han explorado mucho. Los estándares actuales no consideran completamente las implicaciones de privacidad que traen tecnologías nuevas como el slicing de red y la virtualización.

Con la integración de 5G, los detalles sensibles sobre los usuarios críticos pueden ser accesibles para los operadores de red. Esto incluye ubicaciones en tiempo real y patrones de comunicación, lo que plantea preocupaciones de privacidad. Además, los proveedores de servicios de aplicaciones también podrían acceder a información sensible sobre los usuarios.

Debido a estos riesgos emergentes, es necesario examinar cómo se puede exponer información personal identificable en el sistema MCC y proponer controles de privacidad para mitigar estas amenazas.

#Amenazas a la Privacidad en la Comunicación Crítica para la Misión

Existen varias amenazas a la privacidad en la arquitectura MCC, que afectan tanto a los usuarios como a los componentes del sistema. Estas amenazas pueden exponer información personal identificable, lo que genera preocupaciones significativas.

#Riesgos de la Entidad Administradora

Las amenazas a la privacidad a menudo surgen del comportamiento de entidades que gestionan recursos o controlan protocolos. Dependiendo de cómo se organicen los recursos, una entidad con control sobre un componente puede acceder fácilmente a información personal sobre los usuarios. Por ejemplo, si un proveedor de servicios de aplicaciones gestiona la aplicación cliente MC, podría acceder a datos sensibles como las claves de encriptación utilizadas por el usuario.

#Mapeo de Identidad y Compartición de Información

Para facilitar la comunicación, el proceso conocido como mapeo de identidad implica convertir la identificación de un usuario en un identificador único. Este proceso expone la identificación original a quienes gestionan la red, comprometiendo el anonimato del usuario. Esto podría llevar a un seguimiento no autorizado o a vinculación de datos que deberían permanecer confidenciales.

#Interacciones en el Dominio de Confianza

En un sistema crítico para la misión, el dominio de confianza define qué entidades pueden compartir datos sensibles. Si un operador de red abarca múltiples dominios de confianza, complica los límites de confianza, lo que puede llevar a mayores riesgos en cuanto a la privacidad del usuario.

#Problemas de Priorización

Las redes 5G priorizan las comunicaciones críticas para la misión sobre usuarios regulares para garantizar la disponibilidad del servicio. Sin embargo, esta priorización puede inadvertidamente llevar a la identificación de usuarios críticos, revelando sus patrones de comunicación y números.

#Riesgos del Protocolo de Inicio de Sesión (SIP)

La infraestructura SIP es responsable de gestionar las sesiones de comunicación. Las vulnerabilidades en los clientes SIP pueden filtrar información sensible del usuario, como detalles de identidad y hábitos de comunicación. El acceso no autorizado a esta información podría poner en peligro la privacidad del usuario.

#Amenazas en el Establecimiento de Túneles Seguros

La seguridad en la capa de transporte (TLS) es crítica para proteger los datos durante la comunicación. Sin embargo, antes de que se active TLS, el proceso de mapeo de DNS puede exponer la naturaleza de la comunicación, revelando información sobre la participación del usuario en servicios críticos para la misión.

#Amenazas del Slicing de Red

El slicing de red permite que una sola red física albergue múltiples redes virtuales. Aunque es beneficioso, puede llevar a violaciones de privacidad si se filtra información sensible entre slices. Los operadores podrían usar identificadores para correlacionar usuarios a través de diferentes slices, lo que plantea preocupaciones de privacidad.

#Riesgos de Protocolos de Autenticación

El proceso de autenticación en redes 5G introduce varias amenazas a la privacidad. Aunque los identificadores ocultos de suscripción (SUCI) buscan mejorar la privacidad del usuario, todavía llevan riesgos de seguimiento y vinculación de identidades de los usuarios. Exponer identificadores permanentes durante la autenticación podría facilitar el seguimiento no autorizado.

#Tecnologías Futuras y Desafíos de Privacidad

Las tecnologías futuras en 6G, como la comunicación fuera de red y la comunicación y detección conjunta, podrían introducir nuevos desafíos de privacidad. La comunicación fuera de red permite que los dispositivos interactúen directamente, lo que podría revelar información sensible sobre los usuarios. De manera similar, las aplicaciones de comunicación y detección conjunta podrían llevar a un seguimiento de ubicación y perfilado.

#Controles de Privacidad Sugeridos

Mientras que la arquitectura de seguridad actual para MCC ofrece algunas protecciones, es necesario implementar controles adicionales para abordar los desafíos únicos de privacidad que surgen del 5G y de las tecnologías futuras.

#Recuperación de Información que Preserva la Privacidad

Métodos como la recuperación de información privada (PIR) pueden ser usados para recuperar datos de la red central sin exponer las identidades de los usuarios. Las redes de comunicación anónimas también podrían preservar el anonimato mientras acceden a información sensible.

#Comunicaciones Inter-Dominio de Confianza

Para asegurar la privacidad cuando se comparte información a través de dominios de confianza, es importante cumplir con regulaciones de privacidad relevantes como el Reglamento General de Protección de Datos (GDPR). Limitar la compartición de información personal identificable y usar técnicas de anonimización pueden mitigar riesgos.

#Privacidad en el Slice de Red de MCC

Participar en una estricta segregación de datos asegura que la información sensible permanezca segura dentro de recursos dedicados. Implementar controles de acceso basados en roles limita el acceso a datos solo a usuarios autorizados, mejorando aún más la privacidad.

#Controles para Tecnologías 6G

Para actividades de comunicación y detección fuera de red, técnicas como el enmascaramiento de datos y la inyección de ruido pueden ayudar a mantener el anonimato del usuario. Estas estrategias buscan obscurecer información sensible, dificultando que partes no autorizadas extraigan detalles del usuario.

#Conclusión

Proteger la privacidad en la comunicación crítica para la misión es crucial para salvaguardar información sensible relacionada con la seguridad pública y la seguridad nacional. El auge de operadores de red y proveedores de servicios de aplicaciones requiere medidas de privacidad estrictas para mitigar riesgos de forma efectiva. Al analizar las amenazas actuales a la privacidad en el contexto de redes 5G y anticipar desafíos de tecnologías futuras, se hace evidente que un enfoque integral hacia la privacidad es necesario. Esto incluye desarrollar controles de privacidad adaptados a las tecnologías actuales y futuras para asegurar un entorno seguro para operaciones críticas de misión.

Los estándares existentes para la MCC deben adaptarse para integrar estas medidas de privacidad y tener en cuenta los avances en la tecnología. La investigación futura buscará proporcionar soluciones más específicas y efectivas para preservar la privacidad en este dominio crítico.