Cuando se trata del desarrollo de tecnologías 4G y 5G, la comunicación de IoT de largo alcance o máquina a máquina (M2M) se puede lograr con la ayuda de la infraestructura celular. En la infraestructura 5G no autónoma (NSA), los dispositivos de IoT celular (C-IoT) están conectados y autenticados por una red central 4G, incluso si están conectados a una estación base 5G. En una red 5G basada en NSA, la presencia de conectividad dual a veces plantea problemas de interoperabilidad y autenticación debido a las diferencias tecnológicas entre LTE y 5G. Un atacante explora estas diferencias tecnológicas, introduce amenazas y realiza varios tipos de ataques como el secuestro de sesiones en las interfaces y ataques de Hombre en el Medio (MITM). Con la introducción de estos ataques, los atacantes explotan los recursos de la red y extraen diversas fuentes de información crítica. Para resolver este problema, la red C-IoT basada en NSA debe incorporar mecanismos de autenticación y autorización robustos y sin interrupciones. Este artículo presenta el protocolo ML-AKA que se utiliza para mejorar la interoperabilidad y la confianza entre las redes 4G y 5G mediante un mecanismo de compartición de claves uniforme (UKS). El protocolo ML-AKA propuesto se analiza con la ayuda de la herramienta AVISPA y se valida con el uso de Proverif. Además, el protocolo propuesto se compara con otros protocolos existentes como EPS-AKA y UAKA-D2D, y el resultado muestra que el protocolo propuesto reduce significativamente las posibilidades de ataques MITM, DDOS y de suplantación durante la interoperabilidad en la red NSA-C-IoT.