Todavía hay algunas deficiencias en la última versión del protocolo de autenticación y acuerdo de claves (AKA) de 5G, que está especificado por el proyecto de asociación de tercera generación (3GPP). Para superar estas deficiencias, se propuso un protocolo mejorado de autenticación primaria y acuerdo de claves para redes 5G (5G-IPAKA). Sin embargo, una de las deficiencias del protocolo 5G AKA no se ha superado completamente en el protocolo 5G-IPAKA, lo que resulta en ataques de denegación de servicio (DoS) tanto contra la red de servicio (SN) como contra la red de origen (HN). Además, el protocolo 5G AKA tiene un gran costo de comunicación y computación, mientras que el protocolo 5G-IPAKA tiene un costo de comunicación y computación aún mayor. Esto llevará a un gran consumo de energía. Para resolver estos problemas, se propone un protocolo seguro de autenticación y acuerdo de claves 5G, con menos costo de comunicación y computación (5GAKA-LCCO). Luego, se demuestra que el protocolo 5GAKA-LCCO es seguro tanto en el modelo de espacio de hebras como en la herramienta Scyther. Un análisis comparativo y una discusión adicional muestran que el protocolo 5GAKA-LCCO puede superar completamente las deficiencias de la última versión del protocolo 5G AKA y es mejor que los protocolos 5G AKA recientemente mejorados para superar estas deficiencias. Además, el protocolo 5GAKA-LCCO tiene menos costo de comunicación y computación que el protocolo 5G AKA y los protocolos 5G AKA recientemente mejorados.