PRUK je identifikátor bezpečnostního klíče používaný v ProSe reléové komunikaci k jednoznačné identifikaci klíče chránícího komunikaci mezi vzdáleným UE a ProSe UE-to-Network Reléem.

Popis

ProSe Relay User Key Identity (PRUK) je klíčový bezpečnostní identifikátor v architektuře služeb komunikace na krátkou vzdálenost (ProSe) podle 3GPP, konkrétně pro funkci UE-to-Network Relay. UE-to-Network Relay je UE, které zajišťuje připojení k síti pro jiná ‘vzdálená’ UE, jež jsou mimo dosah buněčného pokrytí, a to využitím komunikace zařízení-zařízení (D2D) přes sidelink (rozhraní PC5). PRUK je asociován s dlouhodobým bezpečnostním klíčem, ProSe Relay User Key (PRUK key), který je odvozen a bezpečně poskytnut autorizovaným UE.

PRUK slouží jako reference k tomuto klíči během bezpečnostních procedur. Když vzdálené UE objeví a vybere reléové UE, navážou spolu zabezpečené spojení přes rozhraní PC5. Tento bezpečnostní kontext je založen na klíčích odvozených z PRUK klíče. Identita PRUK samotná je používána v signalizačních zprávách k označení, který klíčový materiál má být použit pro autentizaci a šifrování. Jádro sítě, konkrétně ProSe Function, spravuje životní cyklus PRUK a PRUK klíčů, včetně jejich generování, distribuce autorizovaným UE (jak vzdáleným UE, tak potenciálním reléovým UE) a zrušení.

Architektonicky je PRUK součástí širší hierarchie klíčů definované pro ProSe. PRUK klíč může být odvozen z kořenového klíče sdíleného mezi UE a sítí. Použití PRUK umožňuje vzájemnou autentizaci mezi vzdáleným UE a sítí prostřednictvím relé. Zajišťuje, že pouze autorizovaná UE mohou fungovat jako relé nebo využívat reléové služby, čímž chrání proti neoprávněnému přístupu k síti a odposlechu na sidelinku. Bezpečnostní procedury zahrnující PRUK jsou detailně popsány v bezpečnostních specifikacích 3GPP, které definují jeho použití v protokolech autentizace a dohody klíčů pro spojení PC5.

K čemu slouží

PRUK byl vytvořen k řešení bezpečnostních výzev vlastních reléové komunikaci UE-to-Network Relay pro ProSe, funkci zavedené pro rozšíření síťového pokrytí a podporu skupinové komunikace pro veřejnou bezpečnost a komerční účely. Bez relé je UE mimo síťové pokrytí izolováno. Reléové UE může rozšířit pokrytí, což však vytváří bezpečnostní zranitelnost: jak síť autentizuje vzdálené UE připojující se přes nedůvěryhodné, uživatelem ovládané relé? Jak je chráněna komunikace přes sidelink (PC5) mezi vzdáleným UE a reléem?

Předchozí modely D2D komunikace postrádaly tento specifický bezpečnostní kontext pro relé připojené k síti. Mechanismus PRUK poskytuje škálovatelný způsob poskytnutí přihlašovacích údajů specifických pro relé UE autorizovaným pro služby ProSe. Umožňuje síti zachovat kontrolu a vynucování pravidel i v případě, že komunikační cesta UE zahrnuje přeskok přes sidelink. Identita PRUK umožňuje zúčastněným stranám (vzdálenému UE, reléovému UE a síťovým funkcím) efektivně odkazovat na správný bezpečnostní klíčový materiál bez nutnosti přenášet samotný klíč v signalizaci. Tato architektura řeší omezení jednoduché peer-to-peer bezpečnosti integrací scénáře s relé do síťového rámce pro autentizaci a správu klíčů, což je nezbytné pro služby řízené operátorem, zejména pro komunikace v rámci veřejné bezpečnosti s požadavkem na mimořádnou důvěryhodnost, kde je zabezpečené a spolehlivé připojení prvořadé.

Klíčové vlastnosti

• Jednoznačně identifikuje ProSe Relay User Key (PRUK key) pro dané UE
• Umožňuje zabezpečenou autentizaci mezi vzdáleným UE a sítí prostřednictvím relé
• Používá se v bezpečnostní signalizaci přes sidelinkové rozhraní PC5 pro scénáře s relé
• Spravován a poskytován síťovou funkcí ProSe Function
• Podporuje řízení autorizace pro funkci UE-to-Network Relay
• Integruje zabezpečení relé do celkové hierarchie klíčů ProSe

Související pojmy

• ProSe – Proximity-based Services

Definující specifikace

• TS 24.334 (Rel-19) — ProSe Protocols and Procedures
• TR 33.740 (Rel-18) — Security and Privacy Aspects of Proximity Based Services in 5G System Phase 2
• TS 33.843 (Rel-15) — Security Study for ProSe UE-to-Network Relay

📖 Anglický originál a plná specifikace: PRUK na 3GPP Explorer