ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΣΕ 5G ΔΙΚΤΥΑ

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή είναι οργανωμένη σε πέντε κύρια κεφάλαια, το καθένα από τα οποία καλύπτει διαφορετικές πτυχές του θέματος. Πιο αναλυτικά: Το πρώτο κεφάλαιο εισάγει τα βασικά στοιχεία των ασύρματων δικτύων, ξεκινώντας με τον ορισμό τους και την ιστορική αναδρομή της εξέλιξής τους. Εξετάζει τη χρησιμότητα των δικτύων 5G, παρουσιάζοντας τα οφέλη τους σε σχέση με τις προηγούμενες γενιές δικτύων. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται η έννοια του τεμαχισμού δικτύου, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του, καθώς και η ιστορική του εξέλιξη. Παρουσιάζονται οι εφαρμογές του τεμαχισμού δικτύου σε διάφορους τομείς, η αρχιτεκτονική και οι βασικές έννοιες που τον διέπουν, καθώς και τα επίπεδα τεμαχισμού. Επίσης, εξετάζονται η αρχιτεκτονική της δικτύωσης καθοριζόμενη από λογισμικό και της εικονοποίησης των διαδικτυακών λειτουργειών. Το τρίτο κεφάλαιο επικεντρώνεται στην ασφάλεια των δικτύων 5G περιγράφοντας τις απειλές και τις προκλήσεις που αυτά αντιμετωπίζουν. Αναλύονται οι μηχανισμοί ασφάλειας των SIM καρτών, τα είδη των επιθέσεων και των παραβιάσεων, καθώς και οι βασικές προκλήσεις ασφαλείας. Οι προκλήσεις αυτές εξετάζονται στα κινητά σύννεφα, στις αρχιτεκτονικές δικτύωσης που εξετάστηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο, στα κανάλια επικοινωνίας, καθώς και σε εκείνες που εστιάζουν στο απόρρητο. Παρουσιάζονται οι αρχές ασφαλείας για τον τεμαχισμό δικτύου, τη διαχείριση ταυτότητας και πρόσβασης, η ασφάλεια από άκρο σε άκρο και τέλος οι κανονισμοί και η νομοθεσία για την ασφάλεια στο 5G. Το τέταρτο κεφάλαιο εξετάζει τις απειλές που αντιμετωπίζουν οι υπηρεσίες 5G όσον αφορά στην εικονικοποίηση του δικτύου, στον υπολογισμό στο άκρο του δικτύου, στις λειτουργίες του, στη βελτιωμένη κινητή ευρυζωνικότητα, στο μαζικό διαδίκτυο των πραγμάτων, στις κρίσιμες επικοινωνίες. Αναλύονται τα επίπεδα ασφαλείας στο 5G και η ασφάλεια συσκευών IoT. Το πέμπτο κεφάλαιο ασχολείται με τις λύσεις και τις στρατηγικές προστασίας στην ασφάλεια των 5G δικτύων. Παρουσιάζονται οι μέθοδοι προστασίας στον τεμαχισμό δικτύου, στον υπολογισμό στο άκρο του δικτύου και οι γενικές λύσεις ασφάλειας. Εξετάζονται οι λύσεις ασφάλειας και στα κινητά σύννεφα καθώς και οι προηγμένες τεχνολογίες ασφάλειας που κάνουν χρήση της τεχνητής νοημοσύνης και της μηχανικής μάθησης. Το τελευταίο μέρος της εργασίας (συμπεράσματα) συνοψίζει τα κύρια ευρήματα και προσφέρει τελικές παρατηρήσεις και προτάσεις για την περαιτέρω έρευνα στον τομέα της ασφάλειας των 5G δικτύων και στον τεμαχισμό του δικτύου .ABSTRACT The thesis is organized into five main chapters, each covering different aspects of the topic. In more detail: The first chapter introduces the basic elements of wireless networks, starting with their definition and a historical overview of their evolution. It examines the usefulness of 5G networks, highlighting their benefits compared to previous generations of networks. In the second chapter the concept of network slicing is analysed, along with its advantages and disadvantages and its historical development. The applications of network slicing in various sectors are presented, along with the architecture and basic concepts governing it and the levels of slicing. Additionally, the architectures of Software Defined Networks and Network Function Virtualization are examined. The third chapter focuses on the security of 5G networks, describing the threats and challenges they face. It analyses the security mechanisms of SIM cards, the types of attacks and breaches and key security challenges. Security challenges in mobile clouds, Software Defined Network and Network Function Virtualization, communication channels and privacy issues are examined. The principles of network slicing security, identity and access management, end-to-end security and regulations and legislation for 5G security are also presented. The fourth chapter examines the threats faced by 5G services, including network virtualization, edge computing, network functions, enhanced mobile broadband, massive Internet of Things, critical communications, 5G security levels, and IoT device security. The fifth chapter deals with solutions and protection strategies for 5G network security. It presents methods for network slicing protection, edge computing protection and general security solutions. Security solutions for mobile clouds and advanced security technologies based on Artificial Intelligence and Machine Learning are examined. The final part of the thesis (conclusions) summarizes the main findings and offers final observations and suggestions for further research in the field of 5G network security and network slicing.