Vil gjøre 5G sikkert

OsloMet-forskere vil utvikle en prototype av 5G hvor nettet kan deles opp for å gi høyere sikkerhet. I dag må brukere med høye krav til sikkerhet ha egne nett, det kan bli unødvendig med neste generasjons mobilnett.

Ett av målene med 5G er å bane vei for full bruk av «tingenes Internett», på engelsk Internet of things, den nye store kommunikasjonsbølgen, der teknisk utstyr kan overvåkes og styres via Internett.

Overvåkning og styring av lys, varme, overvåkningskameraer, kjøleskap, smart-TV, blodtrykksmålere, hjerteovervåkere, bygningsautomatikk, industriautomatikk, og snart det meste du kan tenke deg av elektronisk utstyr, blir mulig i langt større omfang. Det kan også bli avgjørende for utviklingen av kunstig intelligens.

Ulike krav til hastighet, forsinkelse, størrelse på datapakker, pålitelighet og sikkerhet, gjør at nettet må deles opp for å kunne støtte alle løsningene.

OsloMet-forskerne ser nærmere på dette i forskningsprosjektet SCOTT (Secure COnnested Trustable Things), som har fått tre millioner kroner fra det europeiske forsknings- og innovasjonsprogrammet Horizon 2020 og Forskningsrådet, fram til 2020.

Med i prosjektet er professor II Thanh Van Do, førsteamanuensis Boning Feng, forsker Bernardo Santos, professor Paal Engelstad og overingeniør Bruno Dzogovic.

Eget 5G-nett på OsloMet

Til nå har forskerne lagt fram fire publikasjoner på internasjonale konferanser, og de har klart å lage et lite 5G mobilnett på OsloMet som kan nyttes til samtaler og strømming av data.

Nettet er laget av vanlige pc-er, noe som var umulig bare for noen få år siden. Da måtte man kjøpe dyrt utstyr gjerne til en million kroner fra Ericsson eller andre leverandører.

OsloMets nett er basert på pc-er til under 50.000 kroner utstyrt med programvare med åpen kildekode, plassert på en egen lab, kalt Secure 5G4IoT.

PC-ene utgjør basestasjoner med radiosendere, og programvaren er programmerbar, slik at forskerne kan modulere signalene, og velge frekvens og bane. Og utstyr knyttet til Internett kan kobles på.

 

5G får nye sikkerhetsfortrinn

Et fortrinn med 5G er at det har mye kortere forsinkelse, såkalt «latency», enn dagens nett, og det er viktig for en del kritiske operasjoner. Det vil også ha mye større dataoverføringskapasitet.

Dessuten har 5G mye større muligheter for sikkerhet i nettet. Det kan deles opp i virtuelle deler, såkalte «slices» eller skiver. Når man har fått sin egen del, kan ingen utenfor finne ut hva som er der, man kan ikke hacke det, og det gjør nettet sikkert i bruk.

Fjerner behovet for separate nett

Når nettet deles opp, kan det brukes til forskjellige løsninger med ulike sikkerhetskrav. I dag er det nødvendig å ha separate nett hvis det er spesielle krav til sikkerhet. Dette gjelder for eksempel det digitale nødnettet som brukes av nødetatene i dag.

Thanh Van Do og Boning Feng gir oss tenkte eksempler:

Vi kan tenke oss at politiet vil kreve topp sikkerhet i sitt sambandsutstyr om de skulle bruke 5G, mens helsetjenesten vil kreve en viss sikkerhet, og internett-surfere lite sikkerhet. Og man kan tenke seg at alle disse skal kunne bruke et 5G mobilnett.

Det kan vi få til det ved å dele opp i såkalte «network-slices», som egentlig er forskjellige virtuelle «private» nett innenfor 5G. Alle disse vil da være en del av 5G-nettet, men vil oppføre seg som om de var egne nett.

Da kan det for eksempel lages en egen «slice» for politiet, som tilsvarer et eget nett for dem, med høyeste sikkerhet, og et for helsetjenesten som har en annen grad av sikkerhet. Og så kan det lages noen som er nesten helt åpne.

Det vil ikke være mulig for noen på det åpne nettet å ha tilgang til et nett med større sikkerhet.

– Ved å dele opp nettet, får man en mer optimal bruk av det, og man klarer man å styre mye forskjellig utstyr. Det kan man ikke med dagens 4G-nett, forteller Thanh.

I ulike media kan vi se at 5G vurderes som mulig teknologi for neste generasjons nødnett, som kan bli båret av kommersielle mobilnett, og hvor også tingens Internett kan bli langt viktigere.

Thanh og Boning understeker at de ikke har gått gjennom kravene ulike brukergrupper kan tenkes å ha til sikkerhet og funksjonalitet, og hvor aktuelt det er for dem å bruke virtuelle nett i 5G. De er opptatt av å utforske mulighetene og komme noen skritt på veien i å foreslå hvordan nettet kan brukes.

Vil utvikle sikkerhetsløsning

De har alt laget virtuelle nett på OsloMets nett, og sett at de kan fungere som separate nett.

Sikkerheten i 5G er ikke så godt utforsket enda, heller ikke hvordan nettet best kan deles opp, og OsloMet-forskerne ønsker å utvikle en sikkerhetsløsning som er lett å implementere.

De vil særlig jobbe med sikkerhet, men ser også at oppdeling i virtuelle nett kan tjene andre praktiske formål.

– Hvor mye kan nettet deles opp?

– Det er det vi ser på nå. Om man deler opp for mye, blir det for fragmentert. Det handler om dimensjonering, men det finnes ingen fasit enda. Mange faktorer er inne i bildet når dette skal vurderes, sier Thanh.

Enormt omfang på tingens Internett

Omfanget av utstyr koblet til Internett kan bli stort. Det er sju milliarder mennesker i verden i dag, men det blir kanskje femti milliarder utstyrsenheter som kan kobles til Internett om ikke så lenge.

– Vil det lønne seg å ha 5G over alt, alle steder har jo ikke dekning med 4G i dag?

– Det er kanskje heller motsatt, uten 5G vil mye av tingens Internett ikke fungere, svarer Boning.

– Mye utstyr kan jo brukes ute langt fra der det er lokale datanettverk, for eksempel sensorer som skal brukes i jordbruk, og som skal spres over store områder, sier Thanh.

Stor oppmerksomhet rundt forskningen

Thanh og Boning forteller at de har fått mye oppmerksomhet om forskningen på internasjonale konferanser, og det har vært mye interesse for nettet de har klart å bygge på OsloMet, men de har ikke fått så mye oppmerksomhet i Norge enda.

Et annet viktig mål med forskningen enn å utvikle sikkerhet, er å få kompetanse i 5G, slik at fagfolkene på OsloMet selv får god innsikt i hvordan nettet virker. Med oppdatert kompetanse kan de lettere følge med på hva som skjer på feltet.

Og 5G i vanlig bruk er ikke langt unna. Forskerne regner med at det blir kommersielt tilgjengelig i 2020. Da kan det brukes av alle, og etter hvert erstatte dagens 4G-nett, som først og fremst er beregnet på samtaler, og ikke så mye tingens Internett, og ikke med de samme mulighetene for sikkerhet.

Tekst og foto: Olav Johan Øye (først publisert på OsloMets hjemmeside).