随着5G网络的广泛部署，其高速率、低延迟和大连接的优势正在深刻改变人们的通信方式和信息生活。然而，伴随新技术的发展，安全威胁也在不断演进。近日，一支来自新加坡科技设计大学（SUTD）ASSET研究团队发布了名为Sni5Gect的攻击工具，打破传统观念，实现了无须使用恶意基站（rogue base station）即可针对5G网络进行重大的安全攻击。这种新型攻击不仅能导致手机设备的网络连接崩溃，还能强制将5G网络降级至4G，带来严重的安全风险和隐私威胁。Sni5Gect攻击技术的出现，揭示了5G网络在实际应用中的潜在脆弱点和防护缺陷，促使业界重新审视和强化5G网络安全架构。Sni5Gect的核心在于其独特的“被动嗅探+消息注入”机制。
与以往攻击依赖模拟或搭建恶意基站截获和篡改通信不同，Sni5Gect能够直接在空中被动监听基站与用户设备间未加密的初始通信消息，实时解码并跟踪通信协议状态。这一过程发生在网络附着阶段，即用户设备刚刚与基站建立连接，且尚未完成加密认证的关键时刻。通过掌握这一阶段的通信内容，攻击者能够精准构造针对性的恶意消息，悄无声息地注入给目标设备，进而触发一系列攻击操作，比如导致设备基带芯片崩溃、降级网络连接或者绕过认证机制。该攻击框架主要利用了在5G连接建立过程中，特别是随机接入信道（RACH）到非接入层安全上下文建立阶段之间存在的明文通信漏洞。此时，基站发送的随机接入响应（RAR）消息包含关键的无线临时网络标识（RNTI），为侦听器提供了解密后续通信的钥匙。凭借这个窗口，攻击者无需设备用户的任何凭证信息即可执行数据包解码和注入，极大增强了攻击的隐蔽性和可靠性。
通过试验验证，Sni5Gect对多款主流智能手机设备表现出高度的攻击成功率，包括OnePlus Nord CE 2、三星Galaxy S22、谷歌Pixel 7和华为P40 Pro等，针对这些设备的上下行消息嗅探准确率达80%，消息注入成功率最高甚至可达90%。攻击有效距离可达到20米，显示出攻击的现实威胁性不仅局限于实验室，而具备现实中窃听和入侵的条件。该攻击带来的最大隐患是强制网络降级。使用者在遭遇网络降级时，设备从5G切换回更早期的4G网络，而4G网络存在已知的脆弱性，漏洞较多，容易被追踪和入侵。这意味着攻击者不仅可导致通信质量大幅下降，影响用户体验，还可能通过4G网络的漏洞实施更深层次的跟踪和数据窃取，严重损害用户隐私和信息安全。针对该攻击，GSMA（全球移动通信系统协会）已给出正式编号CVD-2024-0096，提醒运营商和设备厂商对此类多阶段降级攻击保持警惕。
此前，SUTD ASSET团队在2023年就曾发现MediaTek和高通等基带芯片固件存在多达14处漏洞，统称为“5Ghoul”，同样能够实现连接断开、冻结和降级。Sni5Gect是在此基础上，进一步扩展了攻击的实用性和隐蔽性，成为首个不依赖恶意基站、具备被动监听和动态注入双重能力的开放源码框架，为未来5G安全研究提供了关键工具和视角。工业界和学术界对Sni5Gect的评价普遍认为，这不仅是对5G物理层安全防护的一大挑战，也推动了对5G入侵检测和防御技术的研究升级。利用Sni5Gect，研究者能够在真实网络环境中模拟复杂攻击场景，设计更先进的检测算法和防御机制，从根本上提升网络协议的安全强度。终端用户层面，厂商需要加快针对5G基带固件的安全补丁更新，提升通信协议的加密覆盖率，特别是在连接初期的明文通信阶段增强安全保护。同时，运营商亦应加强无线网络安全监测，利用智能分析技术识别异常通信行为，阻止疑似注入攻击数据包。
展望未来，5G网络安全的复杂性与日俱增，类似Sni5Gect这样的攻击工具的出现提醒我们，新一代通信技术在带来便利的同时，也隐藏着不容忽视的风险。通过多方合作和持续投入安全研发，方能构筑坚固防线，保障全球海量5G设备和用户的安全通信环境。Sni5Gect揭示的不仅是技术脆弱，也是未来安全防护的迫切课题。唯有深入理解攻击机制并采取对应措施，才能真正实现5G从性能到安全的全面突破，迎接更加可靠的信息社会新时代。
