Ataques SS7 y Seguridad en Telecomunicaciones

# ¿Qué son los Ataques SS7? Una Exploración Técnica en Profundidad

El Sistema de Señalización Nº 7 (SS7) es un conjunto de protocolos de señalización telefónica que se han utilizado durante décadas, permitiendo que las redes de telecomunicaciones globales intercambien información para el establecimiento, enrutamiento y control de llamadas. Sin embargo, a medida que las redes han evolucionado, también lo han hecho las amenazas que las afectan. En este artículo, exploraremos en detalle los ataques SS7: desde los fundamentos del protocolo SS7 hasta ejemplos reales de explotación, medidas de protección y muestras de código para aquellos que deseen comprender los fundamentos técnicos de estos ataques.

Esta guía extensa está diseñada tanto para profesionales de la ciberseguridad como para entusiastas que deseen profundizar en uno de los vínculos menos apreciados en la infraestructura de telecomunicaciones en la actualidad. Cubriremos conceptos básicos, técnicas avanzadas de explotación y estrategias de mitigación con ejemplos prácticos de código y comandos.

> **Palabras clave:** ataques SS7, vulnerabilidades del Sistema de Señalización Nº 7, seguridad en telecomunicaciones, intercepción de SMS, autenticación de dos factores (2FA), ciberseguridad, análisis de protocolos de red, Bash, Python

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## Tabla de Contenidos

1. [Introducción](#introducción)
2. [SS7: Una Visión General](#ss7-una-visión-general)
   - [Historia y Propósito](#historia-y-propósito)
   - [Cómo Funciona SS7](#cómo-funciona-ss7)
3. [Comprendiendo los Ataques SS7](#comprendiendo-los-ataques-ss7)
   - [Vectores de Ataque Comunes](#vectores-de-ataque-comunes)
   - [Vulnerabilidades en el Protocolo SS7](#vulnerabilidades-en-el-protocolo-ss7)
   - [Ejemplos en el Mundo Real](#ejemplos-en-el-mundo-real)
4. [Escenarios de Ataque y Modelos de Amenaza](#escenarios-de-ataque-y-modelos-de-amenaza)
   - [Intercepción de Llamadas y SMS](#intercepción-de-llamadas-y-sms)
   - [Seguimiento de Ubicación](#seguimiento-de-ubicación)
   - [Ataques de Denegación de Servicio (DoS)](#ataques-de-denegación-de-servicio-dos)
5. [Implicaciones para la Autenticación de Dos Factores (2FA)](#implicaciones-para-la-autenticación-de-dos-factores-2fa)
6. [Medidas Defensivas y Mejores Prácticas](#medidas-defensivas-y-mejores-prácticas)
   - [Estrategias de Mitigación para Individuos](#estrategias-de-mitigación-para-individuos)
   - [Estrategias de Mitigación para Operadores y Empresas](#estrategias-de-mitigación-para-operadores-y-empresas)
7. [Ejemplos Prácticos: Escaneo y Análisis](#ejemplos-prácticos-escaneo-y-análisis)
   - [Ejemplo de Script en Bash](#ejemplo-de-script-en-bash)
   - [Ejemplo de Script en Python](#ejemplo-de-script-en-python)
8. [Técnicas Avanzadas de Ataque SS7: Recorrido por un Laboratorio Simulado](#técnicas-avanzadas-de-ataque-ss7-un-recorrido-por-un-laboratorio-simulado)
9. [Consideraciones para la Seguridad en Telecomunicaciones del Futuro](#consideraciones-para-la-seguridad-en-telecomunicaciones-del-futuro)
10. [Conclusión](#conclusión)
11. [Referencias](#referencias)

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## Introducción

En la última década, las amenazas en ciberseguridad han evolucionado enormemente, explotando toda la infraestructura digital disponible. Una de las vulnerabilidades más oscuras pero cada vez más peligrosas se encuentra en las redes SS7. A pesar de haber sido diseñado hace décadas, el SS7 sigue siendo la columna vertebral de los sistemas de telecomunicaciones modernos. Su modelo de seguridad obsoleto lo hace vulnerable a una variedad de ataques, permitiendo a actores maliciosos interceptar llamadas y mensajes de texto, rastrear ubicaciones en tiempo real y potencialmente eludir las medidas de autenticación de dos factores.

Este artículo servirá como una visión técnica extensa de los ataques SS7, comenzando con los fundamentos y expandiéndose hacia técnicas avanzadas de explotación. También compartiremos ejemplos de código práctico (tanto en Bash como en Python) para demostrar cómo se pueden monitorear, analizar y, en entornos controlados, incluso simular ciertos aspectos de la actividad SS7.

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## SS7: Una Visión General

### Historia y Propósito

El SS7 (Sistema de Señalización Nº 7) se estandarizó en la década de 1970 y se convirtió en el estándar global para la señalización en telecomunicaciones. Originalmente diseñado para soportar procedimientos de enrutamiento de llamadas y facturación en redes telefónicas públicas conmutadas (PSTN), ha evolucionado para soportar diversas funcionalidades tales como la entrega de SMS, itinerancia y traducción de números.

Su adopción generalizada se debió en parte a su confiabilidad: SS7 asegura que las llamadas y los mensajes de texto se enruten correctamente sin importar su origen. Sin embargo, con tanta longevidad viene un gran riesgo. Muchos componentes del protocolo SS7 fueron diseñados en una era en la que el principal modelo de amenaza era la mala configuración accidental, no los ciberataques deliberados.

### Cómo Funciona SS7

En esencia, SS7 es un conjunto de protocolos utilizados por las redes de telecomunicaciones para intercambiar información de enrutamiento y gestionar servicios en la red. Sus componentes incluyen:

- **Message Transfer Part (MTP):** Responsable del transporte fiable de mensajes de señalización.
- **Signaling Connection Control Part (SCCP):** Proporciona funcionalidades adicionales de enrutamiento.
- **ISDN User Part (ISUP):** Usado para el establecimiento, gestión y terminación de llamadas.
- **Transaction Capabilities Application Part (TCAP):** Gestiona consultas y respuestas relacionadas con bases de datos (como los registros de ubicación de abonados).

Estos componentes trabajan conjuntamente para permitir tareas tales como el establecimiento y la terminación de llamadas, el enrutamiento de SMS y las actualizaciones de ubicación. Dado que casi todos los operadores de telecomunicaciones utilizan SS7, las vulnerabilidades inherentes a su diseño pueden tener implicaciones globales.

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## Comprendiendo los Ataques SS7

### Vectores de Ataque Comunes

Los ataques SS7 explotan debilidades en la falta inherente de mecanismos de autenticación robustos en el protocolo. Algunos de los vectores de ataque más comunes incluyen:

- **Intercepción de Llamadas y SMS:** Los atacantes interceptan o redirigen comunicaciones destinadas a un número específico.
- **Seguimiento de Ubicación:** Dado que los mensajes SS7 reportan la ubicación de los teléfonos móviles a la red, los atacantes pueden rastrear las ubicaciones en tiempo real de los usuarios.
- **Suplantación de Identidad:** Mediante el spoofing de mensajes de señalización, un atacante puede hacerse pasar por una entidad legítima de la red.
- **Denegación de Servicio (DoS):** Al saturar la red de señalización con mensajes fraudulentos o maliciosos, un atacante podría interrumpir el servicio normal.

### Vulnerabilidades en el Protocolo SS7

1. **Falta de Autenticación de Extremo a Extremo:**  
   Los protocolos SS7 operan bajo la suposición de que todos los nodos en la red son confiables. Una vez que se obtiene acceso a un nodo de la red, un atacante puede inyectar mensajes maliciosos sin una verificación adecuada.

2. **Prácticas Débiles de Encriptación:**  
   Históricamente, las redes SS7 no han empleado encriptación robusta, dejando los datos de señalización expuestos a intercepciones.

3. **Interconectividad Global:**  
   Las redes SS7 se interconectan sin problemas a través de fronteras. Una vulnerabilidad en una red puede permitir que un atacante en cualquier país acceda a los datos de otra red.

### Ejemplos en el Mundo Real

Varios incidentes documentados ilustran las consecuencias de los ataques SS7:

- **Intercepción de SMS en Transacciones Financieras:**  
  Muchas instituciones financieras dependen de la autenticación de dos factores basada en SMS para la autorización de transacciones. En algunos casos de alto perfil, los atacantes han interceptado estos mensajes SMS para obtener acceso no autorizado a cuentas bancarias o ejecutar transacciones fraudulentas.

- **Seguimiento de Ubicación para Ataques Dirigidos:**  
  En un caso notable, un actor malicioso utilizó vulnerabilidades de SS7 para rastrear la ubicación de un objetivo de alto perfil, facilitando la vigilancia física y ataques coordinados.

- **Empleados Malintencionados en Operadoras:**  
  Dado que cada operador móvil tiene acceso a SS7, los empleados con intenciones maliciosas pueden manipular los mensajes de señalización para realizar secuestros de números telefónicos o ataques de denegación de servicio.

Estos ejemplos enfatizan la naturaleza crítica de las vulnerabilidades del SS7, subrayando por qué tanto los individuos como las empresas deben estar conscientes de estos riesgos.

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## Escenarios de Ataque y Modelos de Amenaza

### Intercepción de Llamadas y SMS

Los ataques SS7 a menudo implican la intercepción de llamadas de voz o mensajes de texto destinados a un número específico. Un atacante podría:

1. **Redirigir el Enrutamiento de Llamadas:**  
   Mediante el envío de mensajes SS7 falsificados, un atacante puede cambiar la información de enrutamiento de una llamada, desviándola del destinatario previsto a un dispositivo controlado.

2. **Intercepción de SMS:**  
   De manera similar, los atacantes pueden solicitar la redirección de mensajes SMS a un número bajo su control. Esto es especialmente peligroso cuando el SMS se utiliza para entregar códigos de 2FA, permitiendo a los atacantes eludir medidas críticas de seguridad.

### Seguimiento de Ubicación

Utilizando características inherentes al SS7, como los mensajes de actualización de ubicación, un atacante puede:

1. **Determinar la Ubicación en Tiempo Real:**  
   Las redes SS7 actualizan continuamente la ubicación de los teléfonos móviles para la gestión del servicio. Accediendo a estas actualizaciones, un actor malicioso puede deducir la ubicación actual de un individuo.

2. **Mapear Patrones de Movimientos:**  
   Con el tiempo, un atacante puede rastrear el historial de ubicaciones de una persona, revelando patrones que podrían explotarse para ataques dirigidos, como phishing o ataques físicos.

### Ataques de Denegación de Servicio (DoS)

Un atacante también puede lanzar ataques de denegación de servicio contra redes móviles mediante:

1. **Sobrecargar los Canales de Señalización:**  
   El envío masivo de mensajes de señalización maliciosos puede causar demoras o pérdida de tráfico legítimo.
   
2. **Interrupción del Servicio:**  
   Al corromper los mensajes de señalización, los atacantes pueden deshabilitar temporalmente el enrutamiento de llamadas y mensajes, causando una interrupción generalizada en la disponibilidad de la red.

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## Implicaciones para la Autenticación de Dos Factores (2FA)

### Debilidades del 2FA Basado en SMS

Muchas organizaciones, incluidas instituciones financieras y grandes compañías tecnológicas (por ejemplo, Stripe), dependen del 2FA basado en SMS. Aunque es conveniente, este método es significativamente vulnerable a los ataques SS7:
  
- **Intercepción de Códigos de Verificación:**  
  Un atacante intercepta el SMS que contiene el código de autenticación, permitiéndole hacerse pasar por el usuario.
  
- **Secuestro de Cuentas:**  
  Con acceso al código 2FA, los atacantes pueden eludir capas adicionales de seguridad, obteniendo acceso no autorizado a cuentas sensibles o sistemas financieros.

### Mejores Prácticas para Mitigar las Vulnerabilidades del SMS

- **Cambiar a Aplicaciones de Autenticación:**  
  Aplicaciones de contraseñas de un solo uso basadas en el tiempo (TOTP) como Google Authenticator o Authy ofrecen una alternativa mucho más segura.
  
- **Utilizar Llaves de Seguridad de Hardware:**  
  Dispositivos físicos como YubiKey añaden otra capa de seguridad que es inmune a las vulnerabilidades del SS7.
  
- **Mejoras de Seguridad a Nivel de Operadora:**  
  Los operadores de red podrían implementar sistemas avanzados de monitoreo y detección de anomalías para detectar actividades sospechosas relacionadas con SS7.

Al comprender las implicaciones de los ataques SS7 sobre el 2FA basado en SMS, los usuarios y las organizaciones pueden tomar decisiones más informadas sobre su postura de seguridad.

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## Medidas Defensivas y Mejores Prácticas

Dado que SS7 está profundamente incrustado en sistemas heredados, mitigar sus vulnerabilidades es un desafío. Sin embargo, existen diversas estrategias para reducir el riesgo:

### Estrategias de Mitigación para Individuos

1. **Evitar SMS para el 2FA:**  
   Siempre que sea posible, deshabilite la autenticación de dos factores basada en SMS a favor de alternativas seguras como tokens de hardware o aplicaciones autenticadoras.

2. **Conciencia y Vigilancia:**  
   Manténgase informado sobre las recientes vulnerabilidades de SS7 y suscríbase a avisos de seguridad de fuentes confiables.

3. **Auditorías Regulares de Cuentas:**  
   Revise frecuentemente la actividad de sus cuentas en busca de anomalías que puedan indicar un acceso no autorizado.

### Estrategias de Mitigación para Operadoras y Empresas

1. **Monitoreo de Red Mejorado:**  
   Implemente sistemas de detección de anomalías para rastrear patrones inusuales en la señalización que puedan indicar un ataque SS7.

2. **Controles de Acceso Rigurosos:**  
   Limite el acceso interno a los elementos de la red SS7 solo al personal de confianza y aplique rigurosos sistemas de auditoría.

3. **Actualizaciones de Protocolos de Seguridad:**  
   Aunque el SS7 en sí es obsoleto, las operadoras pueden complementarlo con capas adicionales de seguridad, como encriptación y autenticación de dos factores en las interfaces de gestión de la red.

4. **Colaboración Entre Operadoras:**  
   Dado que el SS7 se interconecta a nivel global, las operadoras deben colaborar en el intercambio de inteligencia de amenazas y en la respuesta ante incidentes.

5. **Investigación y Capacitación:**  
   Realice entrenamientos periódicos y ejercicios simulados de ciberseguridad para asegurar que los equipos estén preparados para escenarios de explotación avanzada.

Si bien estas medidas pueden reducir el riesgo, es importante comprender que el diseño fundamental del SS7 lo vuelve inherentemente vulnerable. Las soluciones a largo plazo pueden requerir una revisión completa de la infraestructura global de señalización en telecomunicaciones.

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## Ejemplos Prácticos: Escaneo y Análisis

Para los profesionales de seguridad que deseen obtener conocimientos prácticos sobre las vulnerabilidades del SS7, se presentan a continuación algunos ejemplos de código y comandos de escaneo que simulan aspectos de la interacción y registro del SS7.

### Ejemplo de Script en Bash

El siguiente script en Bash simula el proceso de escanear archivos de registro en busca de patrones inusuales de actividad de señalización en SS7. Este código es solo para fines educativos; no lo use en entornos en vivo sin la debida autorización.

```bash
#!/bin/bash
# ss7_log_scanner.sh
# Este script escanea un archivo de registro en busca de patrones sospechosos de actividad SS7

LOG_FILE="/var/log/ss7_signaling.log"
SUSPICIOUS_PATTERNS=("UpdateLocation" "RouteInfo" "Refusal" "Redirect")

echo "Iniciando el escaneo de registros SS7..."
if [[ ! -f "$LOG_FILE" ]]; then
    echo "Archivo de registro no encontrado: $LOG_FILE"
    exit 1
fi

while IFS= read -r line; do
    for pattern in "${SUSPICIOUS_PATTERNS[@]}"; do
        if echo "$line" | grep -q "$pattern"; then
            echo "Actividad sospechosa detectada: $line"
        fi
    done
done < "$LOG_FILE"

echo "Escaneo completado."

Explicación:

• El script establece la ubicación del archivo de registro y define patrones sospechosos en la señalización SS7.
• Lee el archivo de registro línea por línea para detectar entradas que coincidan con estos patrones.
• Las líneas sospechosas identificadas se muestran para una revisión adicional.

Ejemplo de Script en Python

A continuación se muestra un script en Python que analiza mensajes de señalización SS7 a partir de un archivo de registro en formato JSON. Este ejemplo demuestra cómo se puede automatizar la detección de posibles ataques SS7.

#!/usr/bin/env python3
import json
import sys

# Definir patrones sospechosos para mensajes de señalización SS7
SUSPICIOUS_KEYS = ['UpdateLocation', 'Redirect', 'RouteInfo', 'UnauthorizedAccess']

def parse_log(file_path):
    try:
        with open(file_path, 'r') as f:
            data = json.load(f)
    except Exception as e:
        print(f"Error al leer el archivo de registro: {e}")
        sys.exit(1)

    suspicious_events = []
    for event in data:
        # Se asume que cada evento es un diccionario que representa un mensaje SS7
        for key in SUSPICIOUS_KEYS:
            if key in event.get("message", ""):
                suspicious_events.append(event)
                break

    return suspicious_events

def main():
    if len(sys.argv) != 2:
        print("Uso: python ss7_parser.py <ruta_al_archivo_de_registro>")
        sys.exit(1)
    
    log_file = sys.argv[1]
    events = parse_log(log_file)
    
    if events:
        print("Se han encontrado eventos SS7 sospechosos:")
        for event in events:
            print(json.dumps(event, indent=4))
    else:
        print("No se han detectado eventos sospechosos.")

if __name__ == '__main__':
    main()

Explicación:

• El script de Python espera un archivo de registro en formato JSON como entrada.
• Busca términos clave de la señalización SS7 en el campo "message" de cada entrada del registro.
• Los eventos sospechosos se muestran en un formato estructurado para su revisión.

Estos ejemplos se pueden ampliar o adaptar para configuraciones de monitoreo más sofisticadas. En escenarios del mundo real, integrar la detección de anomalías con sistemas SIEM (Gestión de Información y Eventos de Seguridad) puede proporcionar un monitoreo automatizado y escalable para redes de telecomunicaciones.

Técnicas Avanzadas de Ataque SS7: Un Recorrido por un Laboratorio Simulado

Para una comprensión más profunda, los profesionales de ciberseguridad pueden explorar los ataques SS7 a través de laboratorios simulados. A continuación se presenta un esquema de lo que podría incluir un entorno de laboratorio:

1. Configuración del Entorno de Laboratorio:

   • Un entorno virtualizado de red SS7 que simule una infraestructura de telecomunicaciones real.
   • Herramientas para generar mensajes de señalización SS7 legítimos y maliciosos en un entorno controlado.

2. Ataques Simulados:

   • Simulación de Intercepción de SMS:
     Un nodo atacante envía mensajes SS7 falsificados para redirigir mensajes SMS que contienen códigos 2FA a un número controlado.
   • Simulación de Seguimiento de Ubicación:
     El laboratorio monitoriza los mensajes de actualización de ubicación y mapea los movimientos del dispositivo.
   • Simulación de Denegación de Servicio:
     Se envía un gran volumen de mensajes de señalización para simular un ataque DoS, permitiendo a los practicantes observar la respuesta y recuperación de la red.

3. Herramientas de Análisis en el Laboratorio:

   • Herramientas de captura de paquetes como Wireshark configuradas con decodificadores SS7.
   • Scripts personalizados (similares a los proporcionados anteriormente) para analizar registros de señalización.
   • Paneles de visualización para mapear anomalías en el tráfico y patrones sospechosos.

4. Resultados de Aprendizaje:

   • Comprender la secuencia de mensajes SS7 que conducen a un secuestro.
   • Reproducir escenarios de ataque para diseñar mejor mecanismos defensivos.
   • Desarrollar planes de respuesta a incidentes específicos para ataques basados en SS7.

Aunque los laboratorios avanzados requieren una configuración considerable, muchas plataformas de formación ya ofrecen entornos virtualizados dedicados a la seguridad en telecomunicaciones, proporcionando una experiencia práctica vital para los equipos rojos y azules.

Consideraciones para la Seguridad en Telecomunicaciones del Futuro

A medida que avanzamos hacia la era del 5G y más allá, la integración de protocolos heredados como el SS7 con tecnologías más nuevas plantea importantes desafíos en materia de seguridad. Considere los siguientes factores para preparar la seguridad de las telecomunicaciones para el futuro:

1. Transición a Protocolos Seguros:

   • La industria debe hacer una transición gradual hacia protocolos diseñados con la ciberseguridad moderna en mente.
   • Las investigaciones sobre las vulnerabilidades del núcleo 5G deben tener en cuenta la posible interacción con sistemas heredados.

2. Mejor Interoperabilidad y Colaboración:

   • Los operadores móviles y los organismos reguladores deben colaborar estrechamente en medidas de seguridad y adoptar estándares unificados.
   • Plataformas para el intercambio de información entre compañías de telecomunicaciones pueden ayudar a identificar y mitigar rápidamente nuevas amenazas.

3. Inversión en Operaciones de Seguridad:

   • El monitoreo continuo de la seguridad, los simulacros de respuesta a incidentes y la capacitación serán cruciales.
   • La adopción de análisis avanzados impulsados por aprendizaje automático puede ayudar a detectar sutiles anomalías en el tráfico de señalización que los sistemas tradicionales podrían pasar por alto.

4. Regulación y Cumplimiento:

   • Los organismos reguladores de todo el mundo están tomando mayor conciencia de las vulnerabilidades en las telecomunicaciones.
   • Directrices más estrictas y prácticas de seguridad obligatorias para los operadores pueden impulsar mejoras, a pesar de los desafíos inherentes a la modernización de los protocolos.

5. Conciencia del Usuario:

   • En última instancia, se requerirá una combinación de seguridad a nivel de operadora y educación del usuario final.
   • Se debe incentivar a los usuarios a abandonar métodos vulnerables (como el 2FA basado en SMS) en favor de opciones de autenticación más robustas.

Conclusión

Los ataques SS7 representan una amenaza seria para las telecomunicaciones globales y la ciberseguridad en general. Desde la intercepción de llamadas y mensajes de texto hasta el rastreo en tiempo real de ubicaciones y la facilitación del acceso no autorizado mediante autenticación de dos factores basada en SMS, los peligros derivados de estos ataques son amplios. Comprender las vulnerabilidades subyacentes en el protocolo SS7, junto con las técnicas prácticas utilizadas por los atacantes, es esencial tanto para los operadores de telecomunicaciones como para los usuarios finales.

Aunque el protocolo SS7 ha facilitado décadas de comunicaciones sin problemas, sus fallas de diseño inherentes—principalmente la falta de autenticación y encriptación robustas—dejan la puerta abierta a la explotación. Mediante explicaciones detalladas, ejemplos prácticos de código y escenarios de laboratorio simulados, este artículo ha intentado equipar a los profesionales de ciberseguridad con el conocimiento necesario para comprender y mitigar los riesgos asociados al SS7.

En conclusión, mientras el SS7 siga siendo una parte integral de la infraestructura en telecomunicaciones, la conciencia sobre sus vulnerabilidades y un enfoque proactivo en su seguridad serán indispensables. La transición de la autenticación basada en SMS y la implementación de estrategias de seguridad en capas pueden ayudar a mitigar los riesgos mientras la industria trabaja en alternativas de señalización y comunicación más seguras.

Referencias

1. Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) – Visión General del SS7:
   https://www.itu.int/en/ITU-T/ss7/Pages/default.aspx

2. ETSI TS 101 220 – Parte de Transferencia de Mensajes del Sistema de Señalización Nº 7 (SS7):
   https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/101200_101299/101220/

3. Wikipedia – Sistema de Señalización Nº 7:
   https://en.wikipedia.org/wiki/Signaling_System_No._7

4. Publicación Especial NIST sobre Seguridad en Telecomunicaciones:
   https://www.nist.gov/publications/telecommunications-security

5. Immersive Labs – Talleres y Laboratorios sobre Explotación de SS7 (Entornos Simulados):
   https://www.immersivelabs.com

6. SANS Institute – Visión General de Vulnerabilidades y Explotaciones en SS7:
   https://www.sans.org/reading-room/whitepapers/telecom/ss7-hacking-passwords-37115

Esta guía integral lo ha llevado a través de los fundamentos técnicos de los ataques SS7—desde las funciones básicas del protocolo hasta ejemplos prácticos de código y escenarios de laboratorio simulados. Al comprender estos mecanismos, los defensores pueden proteger mejor sus redes y mejorar la resiliencia general de la ciberseguridad.