Vil gjera 5G sikkert

Eitt av måla med 5G er å bana veg for full bruk av «tingas Internett», på engelsk Internet of things, den nye store kommunikasjonsbølgja, der teknisk utstyr kan overvakast og styrast via Internett.

Overvaking og styring av lys, varme, overvakingskamera, kjøleskap, smart-TV, blodtrykksmålarar, hjarteovervakarar, bygningsautomatikk, industriautomatikk, og snart det meste du kan tenkja deg av elektronisk utstyr, blir mogleg i langt større omfang. Det kan òg bli avgjerande for utviklinga av kunstig intelligens.

Utan 5G vil mykje av tingas Internett ikkje fungera

Ulike krav til fart, forseinking, storleik på datapakkar, pålitelighet og tryggleik, gjer at nettet må delast opp for å kunna støtta alle løysingane.

OsloMet-forskarane ser nærare på dette i forskingsprosjektet SCOTT (Secure COnnested Trustable Things), som har fått tre millionar kroner frå det europeiske forskings- og innovasjonsprogrammet Horizon 2020 og Forskingsrådet, fram til 2020.

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

Eige 5G-nett på OsloMet

Til no har forskarane lagt fram fire publikasjonar på internasjonale konferansar, og dei har klart å laga eit lite 5G mobilnett på OsloMet som kan nyttast til samtalar og strøyming av data.

Nettet er laga av vanlege PC-ar, noko som var umogleg berre for nokre få år sidan. Då måtte du kjøpa dyrt utstyr gjerne til ein million kroner frå Ericsson eller andre leverandørar.

OsloMet sitt nett er basert på PC-ar til under 50 000 kroner utstyrte med programvare med open kjeldekode, plassert på ein eigen lab, kalla Secure 5G4IoT.

PC-ane utgjer basestasjonar med radiosendarar, og programvara er programmeirbar, slik at forskarane kan modulera signala, og velja frekvens og bane. Og utstyr knytt til internett kan koplast på.

Får nye tryggingsfortrinn

Eit fortrinn med 5G er at det har mykje kortare forseinking, såkalla «latency», enn dagens nett, og det er viktig for ein del kritiske operasjonar. Det vil òg ha mykje større dataoverføringskapasitet.

Dessutan har 5G mykje større moglegheiter for tryggleik i nettet. Det kan delast opp i virtuelle delar, såkalla «slices» eller skiver.

Når nokon har fått sin eigen del, kan ingen utanfor finna ut kva som er der, du kan ikkje hacka det, og det gjer nettet sikkert i bruk.

Fjernar behovet for separate nett

Når nettet blir delt opp, kan det brukast til ulike løysingar med ulike tryggingskrav. I dag er det nødvendig å ha separate nett viss det er spesielle krav til tryggleik. Dette gjeld til dømes det digitale nødnettet som blir brukt av nødetatane i dag.

Tenkte døme

Thanh Van Do og Boning Feng gir oss tenkte døme:

Me kan tenkja oss at politiet vil krevja topp tryggleik i sambandsutstyret sitt om dei skulle bruka 5G, medan helsetenesta vil krevja ein viss tryggleik, og internett-surfarar lite tryggleik. Og du kan tenkja deg at alle desse skal kunna bruka eit 5G mobilnett.

Det kan me få til ved å dela opp i såkalla «network-slices», som eigentleg er ulike virtuelle «private» nett innanfor 5G. Alle desse vil då vera ein del av 5G-nettet, men vil oppføra seg som om dei var eigne nett.

Då kan det til dømes lagast ein eigen «slice» for politiet, som svarer til eit eige nett for dei, med høgaste tryggleik, og eit for helsetenesta som har ei anna grad av tryggleik. Og så kan det lagast nokon som er nesten heilt opne.

Det vil ikkje vera mogleg for nokon på det opne nettet å ha tilgang til eit nett med større tryggleik.

– Ved å dela opp nettet, får du ein meir optimal bruk av det, og du klarer å styra mykje ulikt utstyr. Det kan du ikkje med dagens 4G-nett, fortel Thanh.

Ved å dela opp nettet, får du ein meir optimal bruk av det

I ulike media kan me sjå at 5G blir vurdert som mogleg teknologi for neste generasjons nødnett, som kan bli bore av kommersielle mobilnett, og der også tingas Internett kan bli langt viktigare.

Thanh og Boning understeker at dei ikkje har gått gjennom krava ulike brukargrupper kan tenkjast å ha til tryggleik og funksjonalitet, og kor aktuelt det er for dei å bruka virtuelle nett i 5G. Dei er opptekne av å utforska moglegheitene og komma nokre steg på vegen i å foreslå korleis nettet kan brukast.

Vil utvikla tryggingsløysing

Dei har alt laget virtuelle nett på OsloMet sitt nett, og sett at dei kan fungera som separate nett.

Tryggleiken i 5G er ikkje så godt utforska endå, heller ikkje korleis nettet best kan delast opp, og OsloMet-forskarane ønskjer å utvikla ei tryggingsløysing som er lett å implementera.

Dei vil særleg jobba med tryggleik, men ser òg at oppdeling i virtuelle nett kan tena andre praktiske formål.

– Kor mykje kan nettet delast opp?

– Det er det me ser på no. Om du deler opp for mykje, blir det for fragmentert. Det handlar om dimensjonering, men det finst ingen fasit endå. Mange faktorar er inne i biletet når dette skal vurderast, seier Thanh.

Enormt omfang på tingas Internett

Omfanget av utstyr kopla til Internett kan bli stort. Det er sju milliardar menneske i verda i dag, men det blir kanskje femti milliardar utstyrseiningar som kan koplast til Internett om ikkje så lenge.

– Vil det lønna seg å ha 5G over alt, alle stader har jo ikkje dekning med 4G i dag?

– Det er kanskje heller motsett, utan 5G vil mykje av tingas Internett ikkje fungera, svarer Boning.

– Mykje utstyr kan jo brukast ute langt frå der det er lokale datanettverk, til dømes sensorar som skal brukast i jordbruk, og som skal spreiast over store område, seier Thanh.

Stor merksemd rundt forskinga

Thanh og Boning fortel at dei har fått mykje merksemd om forskinga på internasjonale konferansar, og det har vore mykje interesse for nettet dei har klart å byggja på OsloMet, men dei har ikkje fått så mykje merksemd i Noreg endå.

Eit anna viktig mål med forskinga enn å utvikla tryggleik, er å få kompetanse i 5G, slik at fagfolka på OsloMet sjølv får god innsikt i korleis nettet verkar. Med oppdatert kompetanse kan dei lettare følgja med på kva som skjer på feltet.

Og 5G i vanleg bruk er ikkje langt unna. Forskarane reknar med at det blir kommersielt tilgjengeleg i 2020. Då kan det brukast av alle, og etter kvart erstatta dagens 4G-nett, som først og fremst er berekna på samtalar, og ikkje så mykje tingas Internett, og ikkje med dei same moglegheitene for tryggleik.