Evaluación de la seguridad del tráfico MQTT con cifrado y sin él en un entorno simulado 5G-IoT

Resumen

En este artículo se analizan vulnerabilidades en un entorno de simulación 5G para evaluar la seguridad en la comunicación de dispositivos IoT (internet de las cosas) mediante el protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Se diseñó un laboratorio con mensajes legítimos de un IoT y ataques simulados, empleando tráfico sin cifrado y protegido con AES-CFB (Estándar de Cifrado Avanzado en Modo de Retroalimentación de Cifrado). El analizador clasificó mensajes, verificó respuestas del broker y evaluó medidas de seguridad. Los resultados evidencian que el cifrado protege parcialmente, pero no evita ataques sin autenticación robusta, destacando la necesidad de mecanismos como autenticación mutua y firmas digitales. Los resultados muestran que, aun cuando el cifrado aporta confidencialidad, no evita ataques sin autenticación robusta. En el escenario cifrado, el 66,20 % del tráfico correspondió a ataques, frente al 48,80 % en el escenario sin cifrado, lo que revela que el cifrado no reduce la proporción de tráfico malicioso y, de hecho, incrementó en 17,4 % la aceptación de mensajes de ataque respecto al escenario sin cifrado. Adicionalmente, la tasa de envío disminuyó de 19,02 msg/s sin cifrado a 13,98 msg/s con cifrado, lo que evidencia un impacto del proceso criptográfico en el rendimiento. En conclusión, la protección efectiva de IoT en 5G requiere combinar cifrado con autenticación mutua, firmas digitales y mecanismos avanzados de integridad. Los resultados ofrecen una base replicable para entornos de enseñanza en ciberseguridad IoT.