**5G (NR)-Systeme und -Netzwerke**
Die 5G-Technologie verfügt über eine flexiblere und modularere Architektur als frühere Mobilfunknetzgenerationen und ermöglicht so eine stärkere Anpassung und Optimierung von Netzwerkdiensten und -funktionen. 5G-Systeme bestehen aus drei Schlüsselkomponenten: dem **RAN** (Radio Access Network), dem **CN** (Core Network) und den Edge Networks.
- Das **RAN** verbindet mobile Geräte (UEs) über verschiedene drahtlose Technologien wie mmWave, Massive MIMO und Beamforming mit dem Kernnetzwerk.
- Das **Kernnetzwerk (CN)** bietet wichtige Steuerungs- und Verwaltungsfunktionen wie Authentifizierung, Mobilität und Routing.
- **Edge Networks** ermöglichen es, Netzwerkressourcen näher an Benutzern und Geräten zu platzieren, wodurch Dienste mit geringer Latenz und hoher Bandbreite wie Cloud Computing, KI und IoT ermöglicht werden.
5G (NR)-Systeme haben zwei Architekturen: **NSA** (Non-Standalone) und **SA** (Standalone):
Die **NSA** nutzt die bestehende 4G-LTE-Infrastruktur (eNB und EPC) sowie neue 5G-Knoten (gNB) und nutzt das 4G-Kernnetz für Steuerungsfunktionen. Dies ermöglicht eine schnellere 5G-Bereitstellung auf bestehenden Netzen.
**SA** verfügt über eine reine 5G-Struktur mit brandneuem 5G-Kernnetz und Basisstationen (gNB), die umfassende 5G-Funktionen wie geringere Latenz und Network Slicing bieten. Die Hauptunterschiede zwischen NSA und SA liegen in der Abhängigkeit vom Kernnetz und dem Entwicklungspfad – NSA bildet die Basis für die fortschrittlichere, eigenständige SA-Architektur.
**Sicherheitsbedrohungen und Herausforderungen**
Aufgrund der zunehmenden Komplexität, Vielfalt und Vernetzung bringen 5G-Technologien neue Sicherheitsbedrohungen und Herausforderungen für drahtlose Netzwerke mit sich. So könnten beispielsweise mehr Netzwerkelemente, Schnittstellen und Protokolle von böswilligen Akteuren wie Hackern oder Cyberkriminellen ausgenutzt werden. Diese versuchen häufig, immer mehr persönliche und sensible Daten von Nutzern und Geräten für legitime oder illegitime Zwecke zu sammeln und zu verarbeiten. Darüber hinaus agieren 5G-Netzwerke in einem dynamischeren Umfeld, was für Mobilfunkbetreiber, Dienstanbieter und Nutzer potenziell regulatorische und Compliance-Probleme mit sich bringen kann, da sie länderspezifische Datenschutzgesetze und branchenspezifische Netzwerksicherheitsstandards einhalten müssen.
**Lösungen und Gegenmaßnahmen**
5G bietet verbesserte Sicherheit und Datenschutz durch neue Lösungen wie stärkere Verschlüsselung und Authentifizierung, Edge Computing und Blockchain, KI und maschinelles Lernen. 5G verwendet einen neuartigen Verschlüsselungsalgorithmus namens **5G AKA**, der auf elliptischer Kurvenkryptografie basiert und höchste Sicherheitsgarantien bietet. Darüber hinaus nutzt 5G ein neues Authentifizierungsframework namens **5G SEAF**, das auf Network Slicing basiert. Edge Computing ermöglicht die Verarbeitung und Speicherung von Daten am Netzwerkrand, wodurch Latenz, Bandbreite und Energieverbrauch reduziert werden. Blockchains erstellen und verwalten verteilte, dezentrale Ledger, die Netzwerktransaktionsereignisse aufzeichnen und validieren. KI und maschinelles Lernen analysieren und prognostizieren Netzwerkmuster und -anomalien, um Angriffe/Ereignisse zu erkennen und Netzwerkdaten und -identitäten zu generieren/schützen.
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Veröffentlichungszeit: 16. Januar 2024