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dc.creatorFaval, Ricardo Alves-
dc.date.accessioned2026-07-14T14:54:15Z-
dc.date.available2026-07-14T14:54:15Z-
dc.date.issued2026-02-25-
dc.identifier.citationFAVAL, Ricardo Alves. Uma Arquitetura Baseada em Sidecar para Integração de Criptografia Pós-Quântica no Core 5G. 2026. 82 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI https://doi.org/10.1016/j.iot.2025.101656.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48829-
dc.description.abstractThe rapid advancement of quantum computing poses a significant threat to the security foundations of 5G networks, which currently rely on classical ECC for signaling protection. This dissertation investigates the viability of integrating PQC into the 5G core to establish quantum-resistant communication, potentially via the SBI. Utilizing the free5gc-compose framework, a non-intrusive sidecar proxy architecture was developed and orchestrated via Docker, enabling the “PQC-retrofitting” of standard NFs without altering their underlying source code. The experimental setup evaluates three distinct architectural deployments: a Native (HTTPS/TLS) baseline, a TLS Proxy using traditional certificates, and a PQC Proxy utilizing NIST-standardized algorithms through specialized microservices (wrapper-kem and wrapper-sign). Latency was measured at the HTTP/2 request-response boundary on the SBI, with metrics captured across thirty independent repetitions to ensure statistical significance. The analysis incorporates both end-to-end SBI communication latency and proxy-side Container Metrics captured via an observability stack comprising Prometheus and cAdvisor. Preliminary results establish a baseline median latency of 15.07 ms for the Native architecture, providing a benchmark to quantify the performance overhead introduced by larger PQC key sizes and computational requirements. This work demonstrates that a sidecar approach provides a flexible, modular pathway for scuring 5G infrastructure against future quantum adversaries while maintaining the operational integrity of the core network.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectCriptografia Pós-Quânticapt_BR
dc.subjectCore 5Gpt_BR
dc.subjectProxy Sidecarpt_BR
dc.subjectInterface Baseada em Serviços (SBI)pt_BR
dc.subjectVirtualização de Funções de Rede (NFV)pt_BR
dc.subjectPadronização NIST (PQC)pt_BR
dc.titleUma arquitetura baseada em Sidecar para integração de criptografia pós-quântica no Core 5Gpt_BR
dc.title.alternativeA Sidecar-based architecture for integrating post-quantum Cryptography into the 5G Corept_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Flavio de Oliveira-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3190608911887258pt_BR
dc.contributor.referee1Quincozes, Silvio Ereno-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9401130360785458pt_BR
dc.contributor.referee2Carvalho, Paulo Manuel Martins-
dc.contributor.referee2Latteshttps://www.cienciavitae.pt/portal/5813-A0FB-CCAApt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3843563713072545pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO rápido avanço da computação quântica representa uma ameaça significativa aos fundamentos de segurança das redes 5G, que atualmente dependem da criptografia clássica de curva elíptica (Elliptic-curve cryptography (ECC)) para a proteção de assinaturas e certificados. Esta dissertação investiga a viabilidade da integração de criptografia pósquântica (Post-Quantum Cryptography (PQC)) no núcleo 5th Generation Mobile Network (5G) para estabelecer comunicações resistentes a ataques quânticos por meio da ServiceBased Interface (SBI) e da interface N2. Utilizando o framework free5gc-compose, uma arquitetura de proxy sidecar não intrusiva foi desenvolvida e orquestrada via Docker, permitindo a atualização tecnológica PQC padronizada (“PQC-retrofitting”) das Network Functions (NFs) sem a necessidade de alterar o código-fonte subjacente. A configuração experimental avalia três implementações arquiteturais distintas: uma linha de base nativa (arquitetura original com Hypertext Transfer Protocol Security (HTTPS)/Transport Layer Security (TLS) habilitado), uma arquitetura Sidecar Proxy TLS utilizando certificados tradicionais via OpenSSL e uma arquitetura Sidecar Proxy PQC que utiliza algoritmos padronizados pelo National Institute of Standards and Technology (NIST) via liboqs por meio de microsserviços especializados (wrapper-kem e wrapper-sign). A latência foi medida no limite da requisição-resposta Hypertext Transfer Protocol (HTTP)/2 na SBI, com métricas coletadas em trinta repetições independentes para garantir a significância estatística. Resultados preliminares estabelecem uma latência mediana de referência de 15,07 ms para a arquitetura Nativa, fornecendo um parâmetro para quantificar o overhead de desempenho introduzido pelos maiores tamanhos das chaves PQC. Este trabalho demonstra que uma abordagem baseada em sidecar oferece um caminho flexível e modular para a segurança da infraestrutura 5G contra futuros adversários quânticos, mantendo a integridade operacional da rede central.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.sizeorduration82pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO::ARQUITETURA DE SISTEMAS DE COMPUTACAOpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.244pt_BR
dc.crossref.doibatchid3be85bc5-f68e-4368-a0a5-ff2f0d3b49d2-
dc.subject.autorizadoComputaçãopt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Ciência da Computação

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