KR20230106172A - 위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 방법들, 시스템들, 및 컴퓨터 판독가능한 매체들 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에 설명되는 주제는 위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 방법들, 시스템들 및 컴퓨터 판독가능한 매체들을 포함한다. 하나의 방법은, 시그널링 방화벽에 의해 비-홈 네트워크로부터, 모바일 가입자에 관련된 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 수신하는 단계, 모바일 가입자와 연관된 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하기 위해 방향성 상태 데이터베이스에 질의하는 단계, 및 획득된 예측된 국가 궤적 데이터를 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국가 코드 정보와 비교하는 단계를 포함한다. 이 방법은 예측된 국가 궤적 데이터와 국가 코드 정보가 일치하는 경우 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 유효화하는 단계를 더 포함한다.

Description

위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 방법들, 시스템들, 및 컴퓨터 판독가능한 매체들
우선권 주장
본 출원은 2020년 11월 16일자로 출원된 미국 특허 출원 제17/099,683호의 우선권 이익을 주장하며, 그 개시내용 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 명세서에 설명되는 주제는 모바일 통신 네트워크들에서의 사기 방지에 관한 것이다. 특히, 본 명세서에 설명되는 주제는 위치 업데이트 메시지들을 유효화(validate)하기 위한 방법들, 시스템들, 및 컴퓨터 판독가능한 매체들에 관한 것이다.
모바일 통신 네트워크들은 네트워크들을 통해 통신을 확립하는데 이용되는 시그널링 메시지들을 운반하기 위해 복수의 기술 및 상호접속을 확장 및 이용하고 있다. 코어 네트워크의 홈 네트워크 요소들은 전형적으로 외국 또는 방문 네트워크들(visited networks)에 접속되지 않는다. 대신에, 상호접속 네트워크들은 홈 네트워크와 다른 네트워크들 사이에서 시그널링을 전달하는데 이용된다. 일부 경우들에서, 네트워크 운영자들은 시간 및 거리 관련 보안 대책들을 이용하여, 모바일 가입자가 특정 이동 시간 내에 하나의 네트워크(또는 국가)로부터 다른 네트워크(또는 다른 국가)로 실제로/물리적으로 이동할 수 있는지를 결정할 수 있다. 그러나, 현재의 전기통신 시그널링 보안 솔루션들에서는, 특히 자국이 이웃 국가들과 복수의 국경들을 가질 때, 접경 국가 아웃바운드 로밍 모바일 가입자 시나리오와 연관된 보안 위협들을 식별하는데 있어서 높은 레벨의 거짓 긍정들이 존재한다. 해커는 합법적인 트래픽을 가로채기 위한 의도로 적대적인 가입자 위치 업데이트로 홈 네트워크에서 가입자 기록 저장소(예를 들어, 홈 가입자 서버(HSS), 홈 위치 레지스터(HLR), 통합 데이터 관리자(UDM))를 업데이트하기 위해 복수의 국경들을 이용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 네트워크 보안 솔루션들에 의한 의심스러운 시그널링의 식별은 주어진 포인트로부터 목적지 포인트까지의 모바일 가입자의 시간 및 거리 이동 실현가능성을 유효화하는 간단한 그럴듯한 이동 체크에 기반한다. 그러나, 홈 네트워크(또는 국가)가 즉시 들어올 수 있는 복수의 이웃 국가들에 접경하는 시나리오들에서, 해커는 실제 가입자가 제2 접경 국가에 있더라도 제1 접경 국가로부터 적대적인 가입자 위치를 업데이트할 수 있다. 이러한 시나리오들에서, 홈 네트워크는 해커의 거짓 위치 업데이트를 합법적인 업데이트로서 해석하는 반면, 실제 모바일 가입자는 후속적으로 적대적인 시그널링 엔티티로서 간주될 수 있다.
따라서, 위치 업데이트 메시지를 유효화하기 위한 방법들, 시스템들, 및 컴퓨터 판독가능한 매체들이 필요하다.
본 명세서에 설명되는 주제는 위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 방법들, 시스템들 및 컴퓨터 판독가능한 매체들을 포함한다. 하나의 방법은, 시그널링 방화벽에 의해 비-홈 네트워크로부터, 모바일 가입자에 관련된 진입(ingress) 위치 업데이트 요청 메시지를 수신하는 단계, 모바일 가입자와 연관된 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하기 위해 방향성 상태 데이터베이스에 질의하는 단계, 및 획득된 예측된 국가 궤적 데이터를 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국가 코드 정보와 비교하는 단계를 포함한다. 이 방법은 예측된 국가 궤적 데이터와 국가 코드 정보가 일치하는 경우 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 유효화하는 단계를 더 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 방법은 예측된 국가 궤적 데이터와 국가 코드 정보가 상이한 경우 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 의심스러운 것으로 지정하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 방법에서 진입 위치 업데이트 요청 메시지는 다이어미터 위치 업데이트 요청(update location request)(ULR) 메시지 또는 SS7 위치 업데이트 요청 메시지이다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 방법에서 시그널링 방화벽은 다이어미터 라우팅 에이전트(Diameter routing agent)(DRA), 다이어미터 시그널링 라우터(DSR), 다이어미터 에지 에이전트(DEA), 신호 전송 포인트(STP), 보안 에지 보호 프록시(SEPP)를 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 방법은 시그널링 방화벽에 의해, 예측된 국가 궤적 데이터와 국가 코드 정보가 상이하다는 결정에 응답하여 네트워크 운영자에게 경보 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 방법은 비-홈 네트워크와 연관된 국가를 식별하기 위해 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI)로부터 모바일 국가 코드(MCC) 식별자를 추출하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 방법에서 방향성 상태 데이터베이스에는 모바일 가입자와 연관된 사용자 장비 위치 정보가 프로비저닝된다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 방법에서 사용자 장비 위치 정보는 셀 식별자(CID), 위치 영역 코드(LAC) 식별자, 또는 섹터 식별자 중 적어도 하나를 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 방법에서 시그널링 방화벽은 주기적으로, 무작위로 또는 미리 구성된 시간 간격으로 사용자 장비 위치 정보를 요청하기 위해 임의의 시간 질문(Any Time Interrogation)(ATI) 메시지들을 전송하도록 구성된다.
위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 하나의 시스템은 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 시그널링 방화벽 및 시그널링 방화벽에 로컬이고 모바일 가입자에 관련된 위치 정보를 저장하기 위한 방향성 상태 데이터베이스를 포함한다. 시스템의 시그널링 방화벽은 시그널링 방화벽의 메모리에 저장되고, 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 비-홈 네트워크로부터 모바일 가입자에 관련된 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 수신하고, 모바일 가입자와 연관된 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하기 위해 방향성 상태 데이터베이스에 질의하고, 획득된 예측된 국가 궤적 데이터를 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국가 코드 정보와 비교하고, 예측되면 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 유효화하도록 구현되는 보안 시그널링 엔진을 더 포함한다. 일 예에서, 예측된 국가 궤적 데이터와 국가 코드 정보가 상이한 경우 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 의심스러운 것으로 지정한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 시스템에서 진입 위치 업데이트 요청 메시지는 다이어미터 위치 업데이트 요청(ULR) 메시지 또는 SS7 위치 업데이트 요청 메시지이다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 시스템에서 시그널링 방화벽은 다이어미터 라우팅 에이전트(DRA), 다이어미터 시그널링 라우터(DSR), 다이어미터 에지 에이전트(DEA), 신호 전송 포인트(STP), 보안 에지 보호 프록시(SEPP)를 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 시스템에서 시그널링 방화벽은 예측된 국가 궤적 데이터와 국가 코드 정보가 상이하다는 결정에 응답하여 네트워크 운영자에게 경보 메시지를 전송하도록 구성된다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 시스템에서 시그널링 방화벽은 비-홈 네트워크와 연관된 국가를 식별하기 위해 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI)로부터 모바일 국가 코드(MCC) 식별자를 추출하도록 구성된다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 시스템에서 방향성 상태 데이터베이스에는 모바일 가입자와 연관된 사용자 장비 위치 정보가 프로비저닝된다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 시스템에서 사용자 장비 위치 정보는 셀 식별자(CID), 위치 영역 코드(LAC) 식별자, 또는 섹터 식별자 중 적어도 하나를 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 시스템에서 시그널링 방화벽은 주기적으로, 무작위로, 미리 구성된 시간 간격으로 사용자 장비 위치 정보를 요청하기 위해 임의의 시간 질문(ATI) 메시지들을 전송하도록 구성된다.
비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체에 구현된 컴퓨터 실행가능한 명령어들을 포함하는 하나의 예시적인 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체이며, 컴퓨터 실행가능한 명령어들은 적어도 하나의 컴퓨터의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금, 시그널링 방화벽에 의해 비-홈 네트워크로부터, 모바일 가입자에 관련된 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 수신하는 단계, 모바일 가입자와 연관된 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하기 위해 방향성 상태 데이터베이스에 질의하는 단계, 및 획득된 예측된 국가 궤적 데이터를 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국가 코드 정보와 비교하는 단계를 포함하는 단계들을 수행하게 한다. 이 방법은 예측된 국가 궤적 데이터와 국가 코드 정보가 일치하는 경우 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 유효화하는 단계를 더 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제의 양태에 따르면, 일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 예측된 국가 궤적 데이터와 국가 코드 정보가 상이한 경우 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 의심스러운 것으로 지정하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 설명되는 주제는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "기능", "노드" 또는 "엔진"이라는 용어들은 설명되는 특징을 구현하기 위한, 소프트웨어 및/또는 펌웨어 구성요소들을 또한 포함할 수 있는 하드웨어를 지칭한다. 하나의 예시적인 구현에서, 본 명세서에 설명되는 주제는 컴퓨터의 프로세서에 의해 실행될 때 단계들을 수행하도록 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 이용하여 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명되는 주제를 구현하기에 적합한 예시적인 컴퓨터 판독가능한 매체는 디스크 메모리 디바이스들, 칩 메모리 디바이스들, 프로그래밍가능한 로직 디바이스들, 및 주문형 집적 회로들과 같은 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함한다. 그에 부가하여, 본 명세서에 설명되는 주제를 구현하는 컴퓨터 판독가능한 매체는 단일 디바이스 또는 컴퓨팅 플랫폼 상에 위치될 수 있거나, 복수의 디바이스들 또는 컴퓨팅 플랫폼들에 걸쳐 분산될 수 있다.
다음의 용어는 시그널링 방화벽을 이용하여 아웃바운드 로밍 가입자들에 대한 위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위해 본 명세서에 설명되는 주제를 설명하는데 사용된다:
Figure pct00001
아웃바운드 로밍 가입자들: 이웃 국가 및/또는 비-홈 네트워크(예를 들어, 방문 또는 외국 네트워크)에 들어가거나 로밍하고 있는 제1 국가에 위치한 네트워크 모바일 가입자들.
Figure pct00002
홈 네트워크: 모바일 가입자가 가입자 가입 협약을 갖는 모바일 네트워크 운영자에 의해 운영되는 네트워크.
Figure pct00003
방문 네트워크: (홈 네트워크 및/또는 국가로부터의) 방문 모바일 가입자가 로밍하고 있는 이웃 국가에서의 외국 네트워크.
Figure pct00004
다이어미터 시그널링 라우터(DSR): DSR은 라우팅, 트래픽 관리, 및 부하 균형 작업들을 수행하는 다이어미터 시그널링 코어 네트워크 요소이다.
Figure pct00005
다이어미터 라우팅 에이전트(DRA): DRA는 모바일 네트워크 운영자(MNO)의 시그널링 코어 네트워크에 배치되고, 트래픽을 라우팅하는 것, 로밍 트래픽의 보안 스크리닝, 토폴로지 은닉, 및 과도한 로밍 트래픽 부하들로부터 홈 네트워크를 보호하기 위한 혼잡 제어를 담당하는 다이어미터 네트워크 노드이다.
Figure pct00006
시그널링 전송 포인트(STP): STP는 SS7(Signaling System No. 7) 네트워크에서 그 목적지 포인트 코드에 기반하여 시그널링 메시지들을 라우팅하는 SS7 네트워크에서의 노드이다.
Figure pct00007
보안 에지 보호 프록시(SEPP): 메시지 우선순위화, 스로틀링(throttling), 과부하 보호 및 라우팅을 포함하는 보안 시그널링 서비스들을 수행함으로써 5G 네트워크들 사이의 보안 상호접속을 가능하게 하는 5G 네트워크 요소.
Figure pct00008
위치 업데이트 요청(ULR): HSS에서 가입자의 위치를 업데이트하는데 이용되는 다이어미터 메시지.
Figure pct00009
국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI): 모바일 가입자의 고유 아이덴티티 또는 식별자.
Figure pct00010
타임스탬프 정보: 이벤트(예를 들어, 연결 이벤트(attachment event) 또는 특정 진입 시그널링 메시지의 수신)의 날짜 및 시간을 기록하는 임의의 데이터.
도 1은 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 아웃바운드 로밍 가입자들에 대한 위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 예시적인 네트워크를 예시하는 블록도이다.
도 2는 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 위치 업데이트 메시지들의 유효화에 이용하기 위한 사용자 장비 위치 정보에 대한 실시간 시그널링 요청을 예시하는 시그널링도이다.
도 3은 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 복수의 이웃 국가 네트워크들에 의해 둘러싸인 자국에서의 홈 네트워크의 도면이다.
도 4는 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 아웃바운드 로밍 가입자들에 대한 위치 업데이트 메시지들을 유효화하는데 이용되는 예시적인 모바일 가입자 궤적 기반 데이터베이스 테이블이다.
도 5는 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 아웃바운드 로밍 가입자들에 대한 위치 업데이트 메시지들을 유효화하는데 이용되는 예시적인 모바일 가입자 방향성 슬라이딩 윈도우 데이터베이스 테이블이다.
도 6은 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 아웃바운드 로밍 가입자들에 대한 위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 예시적인 프로세스를 예시하는 흐름도이다.
아웃바운드 모바일 가입자들에 대한 위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 방법들, 시스템들, 및 컴퓨터 판독가능한 매체들이 개시된다. 특히, 개시된 주제는 모바일 가입자가 홈 네트워크 외부에서 방문 비-홈 네트워크로 로밍할 때 시그널링 방화벽 요소(예를 들어, 다이어미터 라우팅 에이전트(DRA), 다이어미터 시그널링 라우터(DSR), 다이어미터 에지 에이전트(DEA), 시그널링 전송 포인트(STP), 보안 에지 보호 프록시(SEPP) 등)에서 수행되는 위치 업데이트 유효화 기술을 구현하는 방법 및 시스템을 제시한다. 특히, 개시된 시스템 및 방법은 시그널링 방화벽 요소에서 위치 업데이트 메시지 유효화 기술을 구현한다.
본 명세서에 설명되는 바와 같이, 위치 업데이트 메시지 유효화 메커니즘은 모바일 가입자에 속하는 사용자 장비가 자국(또는 홈 네트워크)으로부터 접경 국가로 로밍할 때 사기 공격들의 발생을 완화하는데 이용된다. 전술한 바와 같이, 위치 업데이트 메시지 유효화는 모바일 가입자가 이전 위치(들) 및 궤적에 기반하여 제1 국가/자국으로부터 접경 국가로 이동 또는 로밍할 수 있는 가능성을 결정하는 보안 대책이다. 특히, 보안 대책은 홈 네트워크를 떠나는 아웃바운드 로밍 모바일 가입자에 적용가능하고, 모바일 가입자의 현재 위치를 예측된 이웃 국가 위치 목적지와 비교하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 개시된 주제는 홈 네트워크 내에서의 모바일 가입자의 현재 위치(예컨대, 셀 식별자, 위치 영역 코드, 셀 내의 섹터, 또는 이들의 임의의 조합)를 주기적으로 또는 무작위로(또는 미리 구성된 시간 간격으로) 수집한다. 특히, 모바일 가입자의 위치 정보는 CID, LAC 식별자, 섹터 식별자, 또는 임의의 유사한 파라미터/식별자를 포함할 수 있다. 수집된 가입자 셀 레벨 위치 파라미터 정보는 홈 네트워크에 위치한 시그널링 방화벽 상에 프로비저닝된 모바일 가입자 방향성 상태 데이터베이스에 저장된다. 일부 실시예들에서, 위치 정보는 가장 최근의 가입자 위치 정보(예를 들면, 모바일 가입자에 대응하는 마지막 3개 또는 4개의 셀 식별자)만을 고려하는 방향성 슬라이딩 윈도우를 이용하여 유지되거나 처리될 수 있다. 새로운 위치 정보를 수신할 시에, 시그널링 방화벽에서의 시그널링 보안 엔진은 모바일 가입자에 의해 운반되는 사용자 장비의 가능성 있는 또는 예측된 방향성 궤적 이동을 도출하기 위해 저장된 위치 정보를 이용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진은, 일단 사용자 장비가 이웃 국가 및/또는 네트워크에 들어가면, 모바일 가입자를 지원하는 외부 네트워크로부터의 위치 업데이트 메시지를 유효화하도록 추가로 구성된다. 예를 들어, 모바일 가입자가 제1 국가/자국으로부터 이웃 국가로 국경을 건너는 경우, 시그널링 보안 엔진은 유효화 절차를 실행하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진은 수신된 위치 업데이트 메시지로부터 국가 코드를 추출하고, 표시된 국가(즉, 접경 국가)가 방향성 상태 데이터베이스에서 지정된 예측된 국가와 일치하는지를 결정한다. 일치가 발견되면, 시그널링 방화벽(예를 들어, DSR, DEA, STP, SEPP 등)에서의 시그널링 보안 엔진은 수신된 위치 업데이트 메시지를 진본인 것으로 유효화할 것이다. 대조적으로, 시그널링 보안 엔진이 방향성 상태 데이터베이스에서 일치하는 엔트리를 찾지 못하면, 시그널링 보안 엔진은 외국/방문 네트워크로부터의 현재 진입 위치 업데이트 메시지를 잠재적으로 의심스러운 것으로 마킹할 것이다.
도 1은 그 네트워크 노드들 사이의 시그널링 메시지들의 통신을 용이하게 하도록 구성되는 예시적인 통신 네트워크(100)를 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통신 네트워크(100)는 자국에 위치한 홈 네트워크(101) 및 접경 및/또는 이웃 국가에 위치한 비-홈 네트워크(102)(예를 들어, "방문 네트워크" 또는 "외국 네트워크")를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 홈 네트워크(101)는 하나 이상의 상이한 전기통신 네트워크 표준을 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 홈 네트워크(101)는 차세대 노드 B(gNB)(106), AMF(107), 및 UDM(즉, HSS/UDM/HLR(103)로 표현됨)의 이용을 통해 5세대(5G) 모바일 가입자 사용자 장비(130)를 서비스하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 홈 네트워크(101)는 또한 진화된 노드 B(eNB)(104), 이동성 관리 엔티티(MME)(105) 및 HSS(즉, HSS/UDM/HLR(103)로 표현됨)의 이용을 통해 롱 텀 에볼루션(LTE) 및/또는 4세대(4G) 모바일 가입자 사용자 장비(131)를 서비스하도록 구성될 수 있다. 또한, 홈 네트워크(101)는, 베이스 트랜시버 스테이션(BTS)/기지국 제어기(BSC)(113), MSC(114), 및 HLR(즉, 기능면에서 HSS(103)와 유사)의 이용을 통해 3세대(3G) 모바일 가입자 사용자 장비(132)를 서빙하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 사용자 장비(130-132) 각각은 데이터를 수신 또는 전송하기 위해 모바일 가입자 마지막 사용자에 의해 직접 이용되는 임의의 디바이스, 예컨대 핸드헬드 스마트폰, GSM 이동국, 모바일 광대역 어댑터가 장착된 랩톱 컴퓨터 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 4G/LTE 사용자 장비(131)는 홈 네트워크(101)에서 로밍하고 있고, eNodeB(104)를 통해 MME(105)에 통신가능하게 접속(예를 들어, 연결)된다. 예를 들어, 사용자 장비(131)는 eNodeB(104)와의 무선 접속을 확립하기 위해 라디오 인터페이스를 이용할 수 있고, eNodeB(104)는 차례로 MME(105)에 접속된다. 유사한 접속들이 3G 프로토콜(예를 들어, BTS/BSC(113)에 대한 무선 접속을 통해 MSC(114)와 통신하는 3G 사용자 장비(132)) 및 5G 프로토콜(예를 들어, gNB(106)에 대한 무선 접속을 통해 AMF(107)와 통신하는 5G 사용자 장비(130)) 둘 다를 이용하여 이루어질 수 있다. 이와 같이, 시그널링 방화벽(108) 및 시그널링 보안 엔진(118)이 전술한 바와 같은 임의의 전기통신 네트워크 표준에서 이용될 수 있지만, 이하의 시스템들 및 방법들은, 명확함을 위해 그리고 개시된 주제의 범위를 벗어남이 없이, 4G/LTE 예를 이용하여 설명된다.
일부 실시예들에서, MME(105)는 롱 텀 에볼루션(LTE) 액세스 네트워크(예를 들어, 홈 네트워크(101))에 대한 제어 노드의 역할을 한다. MME(105)는 베어러 활성화/비활성화 프로세스를 모니터링 및 관리하는 역할을 하며, 초기 연결에서 그리고 LTE내 핸드오버들 동안 사용자 장비(131)를 서비스하는 시그널링 게이트웨이(도시되지 않음)를 선택하는 것을 담당한다. MME(105)는 또한 (예를 들어, HSS와 상호작용함으로써) 사용자 장비(131)와 연관된 모바일 가입자를 인증하는 것을 담당한다. 구체적으로, MME(105)는 모바일 가입자 사용자의 홈 네트워크(101)에 대한 마스터 가입 데이터베이스를 포함하는 HSS(103)에 통신가능하게 결합된다. HSS(103)는 홈 네트워크(101)에 등록되는 사용자 장비(UE) 디바이스들의 기록들을 유지한다. 일부 실시예들에서, HSS(103)는 IP 멀티미디어 서브시스템(IMS) 네트워크 내에서 이용되는 일차 모바일 가입자 데이터베이스의 역할을 하고, 모바일 가입자 상세들을 통신 네트워크(100) 내의 다른 엔티티들에 제공하도록 구성된다. HSS(103)의 이용은 네트워크가 모바일 가입자의 상태에 따라 상이한 서비스들에 대한 사용자 액세스를 승인하거나 거절할 수 있게 한다.
일부 실시예들에서, MME(105) 및 HSS(103) 둘 다는 시그널링 방화벽(108)에 통신가능하게 접속된다. 시그널링 방화벽(108)은 이웃 국가 또는 비-홈 네트워크(102)로부터 홈 네트워크(101)에 들어가는 SS7, 다이어미터, 또는 HTTP 메시지들과 같은 시그널링 메시지들을 포함할 수 있는 외부 위치 업데이트 메시지들(120)을 수신하도록 구성되는 라우터 디바이스 또는 요소(예를 들어, DRA, DEA, DSR, STP, SEPP 등)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시그널링 방화벽(108)은 다이어미터 위치 업데이트 요청(ULR) 메시지들을 수신하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 시그널링 방화벽(108)은 SS7 모바일 애플리케이션 파트(MAP) 위치 업데이트 요청 메시지들을 수신하도록 추가로 구성된다. 또한, 시그널링 방화벽(108)은 다른 모바일 기술들 및 프로토콜들에서 위치 업데이트 요청 메시지들 또는 그 등가물을 수신하도록 구성된다.
도 1은 외부 위치 업데이트 메시지들(120)을 제공하도록 구성되는 이웃 국가의 비-홈 네트워크(102)를 추가로 도시한다. 특히, 메시지들(120)은 비-홈 네트워크(102)(예를 들어, 접경 국가)로 로밍하는 UE들과의 접속을 확립하도록 구성되는 외부 MME, MSC, 또는 AMF로부터 전송될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "위치 업데이트 요청 메시지"는 다이어미터 기반 시그널링 메시지(예를 들어, 다이어미터 ULR 메시지), SS7 MAP 위치 업데이트 요청 메시지, HTTP 위치 업데이트 요청 메시지, 또는 전기통신 네트워크에서 모바일 가입자의 위치를 업데이트하는데 이용되는 임의의 다른 요청 메시지를 지칭할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다이어미터 ULR 메시지는 모바일 가입자의 사용자 장비(131)의 위치를 업데이트할 목적으로 MME(및/또는 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN))와 HSS 간에 이용되는 S6a/d 인터페이스 메시지이다. 예를 들면, 외부 MME는 유사하게, 사용자 장비가 비-홈 네트워크(102)로 로밍하는 것에 응답하여 시그널링 방화벽(108)에 ULR 메시지들(예를 들면, 위치 업데이트 요청 메시지들(120))을 보낼 수 있다.
일부 실시예들에서, ULR 메시지 및 다른 위치 업데이트 요청 메시지들 각각은 모바일 가입자의 사용자 장비를 식별하는 IMSI, MSISDN, 및/또는 IMEI와 같은 식별자를 포함한다. ULR 메시지는 또한 메시지 전송자의 모바일 네트워크 운영자(MNO)를 식별하는 방문 공중 및 모바일 네트워크(VPLMN) 식별자를 포함할 수 있다. 또한, 메시지 전송자와 연관된 국가를 식별하는 모바일 국가 코드(MCC) 식별자는 시그널링 방화벽(108)에 의해 ULR 메시지 또는 다른 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 VLPMN 식별자로부터 추출될 수 있다. 일부 실시예들에서, ULR 메시지는 또한 모바일 네트워크 코드(MNC) 식별자를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 시그널링 방화벽(108)은 중앙 처리 유닛(예로서, 단일 코어 또는 복수의 처리 코어), 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 네트워크 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC) 등과 같은 하나 이상의 프로세서(109)를 포함할 수 있다. 시그널링 방화벽(108)은 또한 메모리(110)를 포함할 수 있다. 메모리(110)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리, 자기 디스크 저장 드라이브 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 메모리(110)는 시그널링 보안 엔진(118) 및 방향성 상태 데이터베이스(122)를 저장하도록 구성될 수 있다. 특히, 메모리(110) 내의 시그널링 보안 엔진(118)은 하나 이상의 프로세서(109)에 의해 실행될 때 시그널링 방화벽(108)에 대한 다양한 모니터링, 관리, 및/또는 교정 기능들을 수행할 수 있다.
일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진(118)은 시그널링 방화벽(108)에 의해 수신된 ULR 메시지들 및 다른 위치 업데이트 요청 메시지들에의 위치 업데이트 메시지 유효화 보안 대책 동작의 적용을 실행하는 것을 담당하는 소프트웨어 구성요소를 포함할 수 있다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 시그널링 방화벽(108)은 사용자 장비(131)가 접경 국가, 즉, 비-홈 네트워크(102)에 들어가거나 비-홈 네트워크(102)에서 활성화되는 것에 응답하여 접경 국가(예를 들어, 비-홈 네트워크)에 위치된 MME로부터 진입 위치 업데이트 메시지(즉, ULR 메시지)를 수신할 수 있다. 이 예의 목적들을 위해, 사용자 장비(131)가 비-홈 네트워크(102)에 들어가기 이전의 어떤 시간에 홈 네트워크(101)에 연결되었다는 것이 이해된다. 일부 실시예들에서, 외부 MME는 다이어미터 S6a/d 인터페이스를 통해 시그널링 방화벽(108)에 ULR 메시지(예를 들어, 외부 위치 업데이트 메시지(120))를 통신한다. ULR 메시지의 수신에 응답하여, 시그널링 방화벽(108)은 ULR 메시지로부터 국가 코드(예를 들어, VPLMN 식별자로부터의 MCC)를 추출하고 방향성 상태 데이터베이스(122)에 액세스하도록 구성되는 시그널링 보안 엔진(118)을 개시한다. 특히, 시그널링 보안 엔진(118)은 방향성 상태 데이터베이스(122)의 엔트리들과 국가 코드를 교차 참조하도록 구성된다. 로밍 모바일 가입자와 연관된 데이터베이스 엔트리가 고확률 목적지로서 지정되는 "예측된 국가"를 나타낸다면(즉, 모바일 가입자가 그 국가를 향해 이동하고 있고 국경을 건널 가능성이 있다면), 시그널링 보안 엔진(118)은 진입 ULR 메시지를 유효화할 것이다. 그렇지 않으면, 시그널링 보안 엔진(118)은 외부 위치 업데이트 메시지를 의심스러운 것으로 플래깅할 것이다.
일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진(118)은 수신된 진입 다이어미터 메시지에 포함된 IMSI를 식별하도록 구성된다. 특히, IMSI는 사용자 장비가 속하는 홈 네트워크의 MCC-MNC를 포함할 수 있다. 또한, 시그널링 보안 엔진(118)은 (예컨대, ULR 메시지들에서 포함된) IMSI로부터 MNC 식별자 및/또는 VPLMN 식별자 중의 하나 이상을 후속하여 추출하도록 구성될 수 있다. 특히, 시그널링 보안 엔진(118)은 사용자 장비가 홈 네트워크에 속하는 것을 식별하기 위해 IMSI의 MCC를 검사할 수 있다. 또한, 시그널링 보안 엔진(118)은 비-홈 네트워크(예를 들어, 접경 국가)의 MCC를 식별하기 위해 VPLMN 식별자로부터 MCC 식별자를 추출하도록 구성될 수 있다. 국가 코드 식별자가 진입 다이어미터 메시지로부터 추출되면, 시그널링 보안 엔진(118)은 위치 식별 데이터(및 타임스탬프 정보)를 로컬 저장소에 또는 버퍼 메모리에 기록한다.
일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진(118)은 모바일 가입자의 사용자 장비와 연관된 현재 위치 정보를 획득하기 위해 홈 네트워크 HSS를 향해 임의의 시간 질문(ATI) 메시지들을 주기적으로 또는 무작위로(또는 미리 구성된 시간 간격을 통해) 전송하도록 구성된다. 이에 응답하여, 홈 네트워크 HLR은 로밍 모바일 가입자를 서비스하고 있었던 마지막 알려진 MSC/MSC(예로서, SS7 도메인)를 향하여 가입자 정보 제공(Provide Subscriber Information)(PSI) 요청을 전송할 것이다. 특히, PSI 요청은 모바일 가입자의 셀 식별자(CID) 및 위치 영역 코드(LAC)에 대해 질의한다. 이러한 UE 위치 정보 획득 프로세스의 상세한 설명이 아래에 설명되고 도 2에 도시된다. 유사하게, 4G 도메인에서, 가입자 데이터 삽입 요청(IDR) 또는 위치 제공 요청(PLR) 메시지들이 UE 및/또는 모바일 가입자 위치 정보를 획득하는데 이용될 수 있다. 마찬가지로, 5G 도메인에서, Namf_Location_ProvidePositioningInfo 요청 또는 유사한 요청 메시지가 UE 및/또는 모바일 가입자 위치 정보를 획득하는데 이용될 수 있다.
도 2는 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 위치 업데이트 메시지들을 유효화하는데 이용하기 위한 모바일 가입자 방향성 위치 정보의 실시간 요청 및 수신을 예시하는 시그널링도이다. 특히, 도 2는 예시적인 SS7 도메인에서 수행되는 모바일 가입자 방향성 궤적 정보 수집을 도시한다. 예를 들어, 시그널링 방화벽(201)(이는 도 1에 도시된 시그널링 방화벽(108)과 유사함)은 SS7 ATI 메시지(202)를 홈 네트워크 HLR(203)에 전송하도록 구성된다. 특히, 시그널링 방화벽(201)은 미리 정의된 주기적인 시간 간격 또는 가변적인 시간 간격으로 홈 네트워크 HLR(203)을 향해 ATI 메시지들을 전송할 수 있다.
ATI 메시지(202)를 수신하는 것에 응답하여, HLR(203)은 SS7 PSI 요청 메시지(204)를 로밍 모바일 가입자를 서비스하고 있었던 마지막 알려진 MSC/VLR에 전송하도록 구성된다. 특히, PSI 요청 메시지(204)는 모바일 가입자에게 서비스를 제공하고 있는 셀 및 서비스 영역과 연관된 셀 식별자(CID) 정보 및 위치 영역 코드(LAC) 정보에 대한 요청의 역할을 한다. 특히, 이 예에서, CID는 (LAC에 의해 식별되는) 서비스 영역 내의 베이스 트랜시버 스테이션(BTS) 또는 BTS의 섹터를 식별하는데 이용되는 고유 식별 번호일 수 있다. PSI 요청 메시지(204)를 수신한 후, 서빙 MSC/VLR(240)은 모바일 가입자의 사용자 장비(232)로 향하는 가입자 페이징 요청 메시지(206)를 개시한다. 가입자 페이징 요청 메시지(206)를 수신하면, 모바일 가입자의 사용자 장비(232)는 모바일 가입자의 현재 CID 및 LAC 정보를 포함하는 가입자 페이징 응답 메시지(208)를 즉시 전송할 것이다. 가입자 페이징 응답 메시지(208)가 MSC/VLR(240)에 의해 수신된 후에, MSC는 수신된 메시지(208)로부터 CID 및 LAC 정보를 추출하고 SS7 PSI 응답 메시지(210)를 생성한다. 특히, PSI 응답 메시지(210)는 모바일 가입자와 연관된 CID 및 LAC 정보를 포함하고 HLR(203)에 전송된다. 유사하게, HLR(203)은 PSI 응답 메시지(210)로부터 CID 및 LAC 정보를 획득하고 추출된 정보를 홈 네트워크로 향하는 SS7 ATI 응답 메시지(212)에 포함시킨다. 특히, 홈 네트워크 내의 시그널링 방화벽(201)은 ATI 응답 메시지(212)를 수신한다. ATI 응답 메시지(212)를 수신한 후, 시그널링 방화벽(201) 내의 시그널링 보안 엔진은 메시지(212)로부터 CID 및 LAC 정보를 추출하고, 이어서 이 데이터를 방향성 상태 데이터베이스에 저장한다. 이와 같이, 시그널링 보안 엔진은 방향성 상태 데이터베이스에서 모바일 가입자에 대한 데이터베이스 엔트리를 채우기 위해 임의의 인스턴스 또는 빈도로 모바일 가입자에 대응하는 CID 및 LAC 정보를 추출할 수 있다(예컨대, 블록(214)).
도 3은 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 복수의 이웃 국가들(3501...N)에 의해 둘러싸인 홈 네트워크(300)의 도면이다. 특히, 도 3은 홈 네트워크(300)에 의해 표현되는 자국을 도시한다. 특히, 홈 네트워크(300)는 "N"개의 이웃 국가(NC)(3501...N)에 의해 둘러싸인다. 도 3은 또한 모바일 가입자의 사용자 장비(310)에 대한 셀룰러 서비스의 영역들을 나타내는 홈 네트워크(300) 내의 복수의 셀들(예를 들어, 예시적인 셀들(301-308))을 도시한다. 특히, 홈 네트워크(300)에 위치된 시그널링 방화벽(도시되지 않음)은 네트워크(300) 전체에 걸쳐 셀들에 서비스를 제공하는 것을 담당하는 MSC들(341-347) 각각으로부터 시그널링 메시지들을 수신하도록 구성된다. 도 3은 일곱(7)개의 MSC만을 도시하지만, 개시된 주제의 범위로부터 벗어나지 않고 추가적인(또는 더 적은) MSC들이 이용될 수 있다는 것이 이해된다. 특히, 시그널링 방화벽은 홈 네트워크 HLR(도시되지 않음)에 (예시적인 SS7 도메인에서의) ATI 요청 메시지들을 전송하도록 구성될 수 있고, 홈 네트워크 HLR은 차례로 서비스 및 지원을 사용자 장비(310)에 제공한 마지막 MSC를 결정하도록 적응된다. 예를 들어, 사용자 장비(310)는 셀(301)에서 로밍하는 동안 MSC(341)에 초기에 등록했을 수 있다. 등록 프로세스 동안, MSC(341)는 셀(301)과 연관된 CID 및 LAC를 획득하도록 구성된다. 특히, MSC(341)는 이 위치 정보를 사용자 장비(310) 및/또는 모바일 가입자에 대응하는 일부 식별자(예를 들어, IMSI)와 함께 로컬 VLR에 저장할 수 있다. 사용자 장비(310)가 셀들(302-304)을 통해 횡단함으로써 홈 네트워크(300)를 통해 물리적으로 이동함에 따라, 시그널링 방화벽은 사용자 장비(310) 및 그 현재 서빙 MSC(예를 들어, UE(310)가 셀들(301-303)에 있는 동안의 MSC(341) 및 UE(310)가 셀(304)에 있을 때의 MSC(342))로부터 CID 및 LAC 정보를 주기적으로(또는 무작위로) 요청하고 획득하도록 구성될 수 있다. 시그널링 방화벽이 CID 및 LAC 정보를 획득할 때마다, 시그널링 방화벽(및/또는 시그널링 보안 엔진)은 이러한 위치 정보를 로컬 방향성 상태 데이터베이스(예로서, 도 1에 도시된 바와 같은 방향성 상태 데이터베이스(122))에 저장할 수 있다. 이 단계에서, 시그널링 방화벽에서의 시그널링 보안 엔진은 CID 및 LAC 정보를 이용하여 사용자 디바이스 장비(310)가 들어갈 수 있는 이웃 국가를 예측하도록 구성된다. 예를 들어, 시그널링 보안 엔진은 모바일 가입자의 궤적 방향을 매핑하고 신뢰도 또는 신뢰 레벨에 기반하여 적절한 가중치들을 할당하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 접경 국가에 할당되는 가중치가 많을수록, 예측된 국가가 모바일 가입자의 목적지라는 신뢰도가 높아진다. 일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진은 컬러 코딩된 시스템(또는 다른 유사한 시스템)을 이용하여 예측된 이웃 국가를 표시할 수 있다. 하나의 이러한 컬러 코딩된 시스템의 이용은 도 4에서 가입자 궤적 데이터베이스 테이블(400)로서 예시되어 있다(아래 참조). 일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진은 컬러 코딩된 시스템(또는 다른 유사한 시스템)을 이용하여 예측된 이웃 국가를 표시할 수 있다. 하나의 이러한 컬러 코딩된 시스템의 이용은 도 4에서 가입자 궤적 데이터베이스 테이블(400)로서 예시되어 있다(아래 참조). 이 단계에서, 시그널링 보안 엔진은 셀(304)의 CID 및 LAC 정보를 이용함으로써 셀(304)에 대한 경로 결정 트리에 적용하여 사용자 장비(310)가 이웃 국가(3502)(즉, NC-2)에 들어갈 가능성이 가장 높다는 것을 예측하였고, 이에 의해 그 가입자에 대한 슬라이딩 윈도우 기반 궤적 패턴에 기반하여 (도 3에서 파선 화살표로 표시된 바와 같이) 셀(305)로 진행할 것으로 예측하였다. 대신에, 이 시나리오에서, 사용자 장비(310)는 북쪽으로 진행하여 셀(306)에 들어간다. 이때, 시그널링 보안 엔진은 가장 최근의 CID 및 LAC 정보를 이용하여, 사용자 장비(310)가 북동 방향으로 향하고 있고, 이제 셀(307)을 통해 이웃 국가(3501)(예로서, NC-1)에 들어갈 가능성이 있다는 것을 결정한다. 일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진(118)은 가장 최근의 방향성 궤적 정보(예를 들어, 마지막 3개의 위치 정보 엔트리)에 더 많은 가중치를 할당할 수 있는 방향성 슬라이딩 윈도우를 이용한다.
예를 들어, 많은 경우들에서, 각각의 개별 모바일 가입자는 다른 CID들(예를 들어, 모바일 가입자의 홈 위치 또는 직장 위치에 대응하는 CID)보다 더 흔히 또는 더 자주 특정 CID에 연결될 수 있다. 이 자주 획득된 CID는 그 특정 모바일 가입자에 대한 "기준 CID"라고 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 5에 도시된 바와 같은 가입자 방향성 상태 데이터베이스 테이블(500)은 열들(504 및 506)에 도시된 바와 같은 그 기준 CID(예로서, 기준 CID를 포함하는 마지막 3개의 셀 CID)에 대해 모바일 가입자에 대한 마지막 "X"개의 이동성 패턴 윈도우 엔트리(열(502) 참조)를 저장하도록 구성될 수 있다. 도 5에서, 이 예에 대한 기준 CID는 "303"이고, 이는 도 3에 표시된 셀(303)에 대응한다. 특히, 이 기준 셀 ID는 시그널링 보안 엔진이 모바일 가입자의 (수신된 UE 위치 정보에 대응하는) 이전 이동 패턴들로부터 학습하는 것에 기반하여 시간 경과에 따라 생성된다. MSC/VLR로부터의 질의(예를 들어, 가입자 페이징 요청 메시지)로부터의 마지막 알려진 CID에 기반하여, 시그널링 보안 엔진은, 모바일 가입자가 이동하고 있는 가장 가능성 있는 방향 및/또는 국가에 대한 예측을 도출할 것이다(열(512) 참조). 이 예측에 기반하여, 그 방향과 연관된 가중치 또는 컬러 코드가 조정(예컨대, 증가 또는 감소)된다(예컨대, 열(510)). 일부 실시예들에서, 가중치는 백분율 또는 수치 값으로 표현된다. 그러나, 다음의 셀 ID 윈도우 패턴이 다음의 새로운 셀 이동 내에서 변한다면, 가중치 및/또는 컬러는 모바일 가입자가 이동하고 있는 가장 가능한 예상된 방향 또는 국가를 나타내도록 즉시 업데이트된다.
사용자 장비(310)가 자국 네트워크(300)와 이웃 국가(3501)(예를 들어, NC-1) 사이의 국경을 실제로 건너간 후에, 이웃 국가(3501)를 지원하는 외국 네트워크 내의 외국 기반 MSC는 모바일 가입자의 홈 네트워크에서의 시그널링 방화벽에 의해 수신되는 위치 업데이트 메시지를 전송하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 시그널링 보안 엔진은 위치 업데이트 메시지를 처리하고 수신된 메시지로부터 국가 코드를 추출할 것이다. 일단 국가 코드가 획득되면, 시그널링 보안 엔진은 모바일 가입자 식별자 및 국가 코드를 이용하여 일치하는 엔트리를 찾으려는 시도로 방향성 상태 데이터베이스에 액세스하도록 구성된다. 특히, 시그널링 보안 엔진은, 녹색 코드(즉, 모바일 가입자가 그 이전 궤적에 기반하여 들어갈 가능성이 높았던 이웃 국가를 나타냄)에 의해 지정된 이웃 국가를 식별하기 위한 시도로서 위치 업데이트 메시지로부터 획득된 국가 코드를 방향성 상태 데이터베이스 내의 엔트리들과 비교할 것이다. 이러한 일치가 발견되면, 위치 업데이트 메시지는 시그널링 보안 엔진에 의해 유효화된다. 이 특정한 경우에, 사용자 장비(310)는 이웃 국가(3501)(예를 들어, NC-1)에 들어갔고, 시그널링 보안 엔진에 의해 수신된 결과적인 위치 업데이트 요청 메시지는 이웃 국가(3501)에 대한 국가 코드를 포함했다. 또한, 아래의 도 4에 도시된 바와 같은 가입자 궤적 데이터베이스 테이블(400)은 국가 NC-1이 사용자 장비(310)가 들어갈 가능성이 가장 높은 국가였음을 나타내는 녹색 코드 지정과 이웃 국가 NC-1이 연관되는 것을 도시한다. "NC-1"이 (수신된 국가 코드 및 테이블(400)의 엔트리와 관련하여) 일치하는 것으로 발견되므로, 외국 MSC로부터 수신된 위치 업데이트 메시지는 홈 네트워크에서의 시그널링 방화벽 및/또는 시그널링 보안 엔진에 의해 유효화된다.
보다 구체적으로, 도 4는 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 아웃바운드 로밍 모바일 가입자들에 대한 위치 업데이트 메시지들을 유효화하는데 이용되는 예시적인 모바일 가입자 궤적 데이터베이스 테이블(400)(예를 들어, 도 1에 도시된 방향성 상태 데이터베이스(122)와 유사함)이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 모바일 가입자 궤적 데이터베이스 테이블(400)은 복수의 열 데이터를 포함한다. 특히, 모바일 가입자 궤적 데이터베이스 테이블(400)은 단일 모바일 가입자 및 연관된 자국 네트워크에 대한 데이터베이스 엔트리를 나타낸다. 구체적으로, 모바일 가입자 궤적 데이터베이스 테이블(400)은 모바일 가입자 식별자(402)(예를 들어, 해싱된 가입자 식별자), 및 이웃 국가가 현재/홈 네트워크 국가와 관련하여 위치될 수 있는 복수의 상이한 방향들을 포함하는 방향 열(404)을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터베이스 테이블(400)의 방향 열(404)은 북쪽, 남쪽, 동쪽, 서쪽, 북동쪽, 남동쪽, 남서쪽, 및 북서쪽 방향들을 나타낸다. 여덟(8)개의 방향이 데이터베이스 테이블(400)의 열(404)에 도시되어 있지만, 개시된 주제의 범위를 벗어나지 않고 추가적인(또는 더 적은) 방향들이 표현될 수 있다.
테이블(400)은 현재/홈 네트워크 국가에 이웃하는 국가들 전부를 열거하는 이웃 국가 열(406)을 추가로 포함한다. 특히, 열(406)에 열거된 이웃 국가들은 열(404)의 방향 엔트리들에 매핑된다(예를 들어, 이웃 국가 NC-6은 또한 도 3에 도시된 바와 같이 서쪽에 위치한다). 또한, 모바일 가입자 궤적 데이터베이스 테이블(400)은 시그널링 보안 엔진이 이웃 국가들 각각에 특정 컬러를 할당하는데 이용하는 컬러 코드 열(408)을 포함한다. 두(2)개의 컬러가 데이터베이스 테이블(400)의 열(408)에 나타내어져 있지만, 개시된 주제의 범위를 벗어나지 않고, 다양한 가능성들 및/또는 확률들을 나타내기 위해 추가적인 컬러들이 이용될 수 있다. 대안의 실시예들에서, 수치(예컨대, 백분위수 기반) 지정은 개시된 주제의 범위를 벗어남이 없이 다양한 가능성들 및/또는 확률들을 나타내는데 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시그널링 보안 엔진은 외국 네트워크들로부터 수신된 위치 업데이트 요청 메시지들에 포함된 모바일 가입자 식별자 및 대응하는 국가 코드 식별자(예를 들어, MCC 식별자)를 이용하여 수신된 위치 업데이트 요청 메시지가 본 명세서에 설명되는 바와 같이 유효화되어야 하는지 또는 의심스러운 것으로 지정되어야 하는지를 결정함으로써 데이터베이스 테이블(400)에 액세스하도록 구성된다.
이 예에서, 열(408)에서의 녹색 코드 지정은 모바일 가입자가 연관된/매핑된 이웃 국가를 향해 이동하고 있을 높은 확률을 나타낸다. 이와 달리, 열(408)에서의 적색 코드 지정은 모바일 가입자가 연관된 이웃 국가를 향해 이동하고 있을 낮은 가능성을 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 테이블(400)에서의 열(408)은 모바일 가입자가 북동쪽 방향으로 이동하고 있고 도 3에 또한 도시된 이웃 국가(3501)(즉, NC-1)에 들어갈 가능성이 있다는 것을 나타낸다.
도 6은 본 명세서에 설명되는 주제의 실시예에 따라 시그널링 방화벽 및/또는 시그널링 보안 엔진을 이용하여 위치 업데이트 메시지들을 유효화하기 위한 예시적인 프로세스 또는 방법(600)을 예시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 6에 도시된 방법(600)은 시그널링 방화벽(예를 들어, DSR, STP, SEPP 등)의 하드웨어 프로세서에 의해 실행될 때 단계들(602-612)을 수행하는, 메모리에 저장된 알고리즘이다. 블록(602)에서, 모바일 가입자에 관련된 진입 위치 업데이트 요청 메시지(예를 들어, 다이어미터 ULR 메시지)는 비-홈 네트워크(예를 들어, 홈 네트워크를 포함하는 국가에 접경하는 국가에 위치한 외국 네트워크)로부터 수신된다. 일부 실시예들에서, 진입 위치 업데이트 요청 메시지는 이웃 국가의 외국 네트워크에서의 MME, MSC, 또는 AMF로부터 수신될 수 있다.
블록(604)에서, 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하기 위해 모바일 가입자 방향성 상태 데이터베이스가 질의된다. 일부 실시예들에서, 시그널링 방화벽에서의 시그널링 보안 엔진은 수신된 위치 업데이트 요청 메시지로부터 모바일 가입자 정보를 추출하도록 구성된다. 일단 위치 업데이트 요청 메시지로부터 획득되면, 모바일 가입자 정보는 시그널링 보안 엔진에 의해 방향성 상태 데이터베이스에 액세스하고 모바일 가입자가 들어갈 가능성 있는 또는 예측된 접경 국가를 나타내는 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 나타낸 바와 같이, 데이터베이스 테이블(400)은 특정 모바일 가입자에 대한 복수의 이웃 국가들과 상이한 컬러 코드들을 매핑/연관시킨다. 특히, 모바일 가입자가 들어갈(즉, 국경을 건널) 높은 확률을 갖는 것으로 결정되는 이웃 국가들은 녹색 코드로 지정된다. 마찬가지로, 모바일 가입자가 들어갈 낮은 확률 또는 가능성을 갖는 것으로 결정된 이웃 국가들은 적색 코드로 지정된다.
블록(606)에서, 시그널링 보안 엔진은 (예컨대, 블록(602)에서 수신된) 위치 업데이트 요청 메시지로부터 추출된 국가 코드 정보를 (예컨대, 블록(604)에서 액세스된) 예측된 국가 궤적 데이터에 의해 지정된 가능성 있는 국가와 비교한다. 시그널링 보안 엔진이 국가 코드 정보와 예측된 국가 궤적 데이터에 의해 표시되는 국가 간의 일치가 존재한다고 결정하는 경우에, 방법(600)은 블록(610)으로 계속된다. 그렇지 않으면, 방법(600)은 블록(612)으로 진행한다.
블록(610)에서, 시그널링 보안 엔진은 일치를 찾은 후에 (예를 들어, 블록(602)에서 수신된) 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 유효화한다.
블록(612)에서, 시그널링 보안 엔진은 일치를 찾지 못하고, 후속하여 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 의심스러운 진입 메시지로서 지정 또는 태깅한다. 진입 위치 업데이트 요청 메시지가 의심스러운 진입 메시지로서 지정되는 경우, 시그널링 방화벽에서의 보안 엔진은 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 거부할 수 있고, 이에 의해 잠재적으로 사기 활동들을 방지할 수 있다. 게다가, 보안 엔진은 또한 진입 위치 업데이트 요청 메시지가 지정되는 경우에 네트워크 운영자에게 경보 신호 또는 메시지를 발행할 수 있다.
본 명세서에 설명되는 주제의 이점들은, 다이어미터 시그널링 라우터(DSR), 다이어미터 라우팅 에이전트, STP, SEPP 등과 같은, 시그널링 방화벽에서 배치되고 동작가능한 능력을 포함한다. 시그널링 방화벽에서 위치 업데이트 메시지 유효화 방법을 배치하는 것은, 시그널링 방화벽이 시간-거리 실현가능성 체크들에만 의존할 필요 없이 의심스러운 메시징을 식별하고/하거나 사기 공격들을 방지할 수 있는 방식으로 설명된 위치 업데이트 메시지 유효화 보안 대책을 구현할 수 있게 한다. 특히, 개시된 주제는 전통적인 시간-거리 체크들이 실패할 수 있는 국경들 근처의 모바일 가입자들을 수반하는 시나리오들에 대한 보안 대책을 제공하는 것을 크게 돕는다. 이와 같이, 본 명세서에 설명되는 바와 같이 위치 업데이트 메시지 유효화 보안 대책을 수행하도록 구성된 시그널링 방화벽은 보다 효율적인 방식으로 컴퓨터 네트워크들에 대한 사기 및 다른 유형들의 시그널링 공격들의 가능성을 감소시킴으로써 컴퓨터 네트워크 보안의 기술 분야를 개선한다.
현재 개시된 주제의 다양한 상세들은 현재 개시된 주제의 범위를 벗어나지 않고 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 전술한 설명은 제한의 목적이 아니라 예시의 목적을 위한 것이다.

Claims (20)

  1. 위치 업데이트 요청 메시지들을 유효화(validate)하기 위한 방법으로서,
    시그널링 방화벽에 의해 비-홈 네트워크로부터, 모바일 가입자에 관련된 진입(ingress) 위치 업데이트 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 모바일 가입자와 연관된 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하기 위해 방향성 상태 데이터베이스에 질의하는 단계;
    획득된 예측된 국가 궤적 데이터를 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국가 코드 정보와 비교하는 단계; 및
    상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 일치하는 경우 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 유효화하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 상이한 경우 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 의심스러운 것으로 지정하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지는 다이어미터 위치 업데이트 요청(update location request)(ULR) 메시지 또는 SS7 위치 업데이트 요청 메시지인, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시그널링 방화벽은 다이어미터 라우팅 에이전트(Diameter routing agent)(DRA), 다이어미터 시그널링 라우터(Diameter signaling router)(DSR), 신호 전송 포인트(signal transfer point)(STP), 또는 보안 에지 보호 프록시(security edge protection proxy)(SEPP)를 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시그널링 방화벽에 의해, 상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 상이하다는 결정에 응답하여 네트워크 운영자에게 경보 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비-홈 네트워크와 연관된 국가를 식별하기 위해 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI)로부터 모바일 국가 코드(MCC) 식별자를 추출하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향성 상태 데이터베이스에는 상기 모바일 가입자와 연관된 사용자 장비 위치 정보가 프로비저닝되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사용자 장비 위치 정보는 셀 식별자(CID), 위치 영역 코드(LAC) 식별자, 또는 섹터 식별자 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 시그널링 방화벽은 주기적으로(periodic basis), 무작위로(random basis) 또는 미리 구성된 시간 간격으로 상기 사용자 장비 위치 정보를 요청하기 위해 임의의 시간 질문(Any Time Interrogation)(ATI) 메시지들을 전송하도록 구성되는, 방법.
  10. 위치 업데이트 요청 메시지들을 유효화하기 위한 시스템으로서,
    적어도 하나의 프로세서를 포함하는 시그널링 방화벽;
    상기 시그널링 방화벽에 로컬이고 모바일 가입자에 관련된 위치 정보를 저장하기 위한 방향성 상태 데이터베이스; 및
    보안 시그널링 엔진
    을 포함하며, 상기 보안 시그널링 엔진은 상기 시그널링 방화벽의 메모리에 저장되고, 상기 적어도 하나의 프로세서를 이용하여, 비-홈 네트워크로부터 모바일 가입자에 관련된 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 수신하고, 상기 모바일 가입자와 연관된 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하기 위해 방향성 상태 데이터베이스에 질의하고, 획득된 예측된 국가 궤적 데이터를 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국가 코드 정보와 비교하고, 상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 일치하는 경우 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 유효화하도록 구현되는, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 상이한 경우 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 의심스러운 것으로 지정하는 것을 포함하는, 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지는 다이어미터 위치 업데이트 요청(ULR) 메시지 또는 SS7 위치 업데이트 요청 메시지인, 시스템.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시그널링 방화벽은 다이어미터 라우팅 에이전트(DRA), 다이어미터 시그널링 라우터(DSR), 신호 전송 포인트(STP), 또는 보안 에지 보호 프록시(SEPP)를 포함하는, 시스템.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시그널링 방화벽에 의해, 상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 상이하다는 결정에 응답하여 네트워크 운영자에게 경보 메시지를 전송하는 것을 포함하는, 시스템.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비-홈 네트워크와 연관된 국가를 식별하기 위해 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI)로부터 모바일 국가 코드(MCC) 식별자를 추출하는 것을 포함하는, 시스템.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향성 상태 데이터베이스에는 상기 모바일 가입자와 연관된 사용자 장비 위치 정보가 프로비저닝되는, 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 사용자 장비 위치 정보는 셀 식별자(CID), 위치 영역 코드(LAC) 식별자, 또는 섹터 식별자 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 시그널링 방화벽은 주기적으로, 무작위로 또는 미리 구성된 시간 간격으로 상기 사용자 장비 위치 정보를 요청하기 위해 임의의 시간 질문(ATI) 메시지들을 전송하도록 구성되는, 시스템.
  19. 실행가능한 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
    상기 실행가능한 명령어들은 컴퓨터의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터를 제어하여,
    시그널링 방화벽에 의해 비-홈 네트워크로부터, 모바일 가입자에 관련된 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 모바일 가입자와 연관된 예측된 국가 궤적 데이터를 획득하기 위해 방향성 상태 데이터베이스에 질의하는 단계;
    획득된 예측된 국가 궤적 데이터를 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지에 포함된 국가 코드 정보와 비교하는 단계;
    상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 일치하는 경우 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 유효화하는 단계; 및
    상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 상이한 경우 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 의심스러운 것으로 지정하는 단계
    를 포함하는 단계들을 수행하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 예측된 국가 궤적 데이터와 상기 국가 코드 정보가 상이한 경우 상기 진입 위치 업데이트 요청 메시지를 의심스러운 것으로 지정하는 단계를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체.
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