Đào tạo an ninh mạng 5G cho hạ tầng số

Hàng trăm kỹ sư, sinh viên, chuyên gia tìm hiểu chuyên sâu mối đe dọa an ninh mạng cũng như các thách thức trong tích hợp công nghệ

Phó Giáo Sư Diep N. Nguyen (Đại học Công Nghệ Sydney, UTS) cùng chuyên gia của Nokia tại chương trình Ảnh: Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông

Theo đó, chương trình cung cấp các phân tích chuyên sâu về các mối đe dọa an ninh mạng trong hệ thống 5G cũng như thế hệ tiếp theo. Các chuyên gia nhấn mạnh vào những điểm yếu và những thách thức đặc thù do việc tích hợp công nghệ 5G, chẳng hạn như IoT, vào hạ tầng số.

Theo đại diện ban tổ chức, 5G là một cuộc cách toàn diện về kiến trúc, thay vì chỉ là sự nâng cấp tiến hóa từ 4G LTE. Mạng này được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ tin cậy cao, độ trễ thấp và tốc độ truyền tải lớn của cơ sở hạ tầng số hiện đại. Hệ thống hỗ trợ các dịch vụ như băng rộng di động nâng cao (eMBB), truyền thông độ tin cậy cực cao và độ trễ thấp (URLLC), và truyền thông kiểu máy quy mô lớn (mMTC), phục vụ các ứng dụng quan trọng như tự động hóa công nghiệp và hệ thống tự hành hay giao thông thông minh (xe tự lái, drones giao hàng).

Thiết kế của 5G cũng cho phép tích hợp liền mạch với các hệ thống IoT không đồng nhất, hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu nghiêm ngặt về độ trễ như phẫu thuật từ xa, sản xuất thông minh. Các hệ thống tính toán biên di động (MEC) giúp đưa trí tuệ tính toán đến gần biên mạng hơn, cho phép mở rộng các ứng dụng AI. Mô hình phân tán này cũng giúp tăng hiệu quả xử lý, giảm tắc nghẽn backhaul và cung cấp nền tảng cho các dịch vụ thông minh và thích nghi. Nó cũng cho phép khả năng phân chia mạng động (network slicing), điều rất cần thiết để phân tách dịch vụ giữa các lĩnh vực ứng dụng.

Những đặc điểm này cùng với việc tích hợp 5G vào các hệ thống trọng yếu như phương tiện tự hành, y tế từ xa và sản xuất thông minh đã mở ra các điểm tấn công mới. Ví dụ, phương tiện tự hành phụ thuộc vào các liên kết có độ trễ cực thấp và tính toàn vẹn dữ liệu thời gian thực, khiến chúng dễ bị tấn công về mặt thời gian hoặc thay đổi nội dung thông tin.

Trong nhà máy thông minh, quyền truy cập trái phép hoặc lệnh điều khiển giả mạo có thể gây gián đoạn vận hành hoặc thiệt hại vật lý. Những mối đe dọa đặc thù này trở nên trầm trọng hơn bởi bản chất phân tán và ảo hóa của 5G, nơi các cuộc tấn công có thể lan rộng theo chiều ngang qua các dịch vụ và thiết bị được kết nối.

Chuyên gia chia sẻ tại sự kiện. Ảnh: Học viện công nghệ Bưu chính Viễn thông

Các chuyên gia cũng cho biết, dù có những tiến bộ về kiến trúc, 5G cũng bộc lộ những bề mặt tấn công mới. Các giao diện lập trình động (API) và chức năng ảo hóa như NFV và SDN gia tăng độ linh hoạt nhưng đồng thời cũng là mục tiêu hấp dẫn cho kẻ tấn công. Các tín hiệu truy cập ban đầu như SSB, MIB và SIB1 không được mã hóa, dễ bị giả mạo hoặc can thiệp, tạo điều kiện cho các cuộc tấn công chiếm quyền truy cập mạng ngay từ giai đoạn đồng bộ hóa. Ngoài ra, mô hình phân chia mạng (network slicing) cũng tiềm ẩn rủi ro khi cấu hình lát mạng không chuẩn hoặc thiếu cách ly nghiêm ngặt, tạo điều kiện cho các tấn công chéo lát (cross-slice attack), nơi tin tặc có thể xâm nhập một lát có bảo mật yếu như lát IoT rồi di chuyển sang các lát mạng khác.

Các ràng buộc về tài nguyên tính toán, năng lượng trong thiết bị IoT khiến cho các phương pháp mã hóa tiên tiến hoặc phát hiện bất thường ở cấp firmware gần như không thể triển khai. Quy mô lớn của các thiết bị kết nối IoT càng làm tăng mức độ ảnh hưởng khi chỉ cần một thiết bị bị xâm nhập là đủ để làm gián đoạn cả một lát mạng hoặc dịch vụ backend.

5G không chỉ mang đến khả năng cách mạng cơ sở hạ tần số, mở ra các ứng dụng công nghiệp mới, mà còn yêu cầu thay đổi hoàn toàn cách tiếp cận về bảo mật và an ninh. Sự tinh vi của các mối đe dọa mới – đặc biệt là các hình thức tấn công vào giai đoạn thiết lập kết nối ban đầu, tầng ảo hóa và giao thức – đã cho thấy sự bất cập của các mô hình bảo mật cũ.

Buổi đào tạo cũng thảo luận các chiến lược để xây dựng các hệ thống 5G linh hoạt và có khả năng phục hồi cao. Đặc biệt là các cơ chế phát hiện chủ động, các giao thức xác thực tiên tiến, và kỹ thuật phát hiện bất thường dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI). Các giải pháp được đề xuất bao gồm cả những chiến lược phòng ngừa dựa trên AI tạo sinh, được thiết kế nhằm phát hiện sớm các lỗ hổng trong hệ sinh thái 5G/6G.

Các chuyên gia cũng chỉ ra các hướng nghiên cứu trong tương lai, đề xuất tập trung vào ứng dụng các nghiên cứu mới về mật mã lượng tử, các thuật toán học máy tiên tiến để phát hiện mối đe dọa, và các thiết kế kiến trúc hướng tới khả năng hoạt động liên tục của hạ tầng số kể cả khi bị tấn công.

Yên Chi