您是否知道破解物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是多么容易？除了顯而易見的 - 大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備缺乏安全性 - 這很容易，因?yàn)?a target="_blank">黑客可以使用一系列令人驚訝的軟件和硬件工具，這些工具往往使他們發(fā)現(xiàn)和利用物聯(lián)網(wǎng)漏洞的工作變得微不足道。這些工具利用不安全的接口，反編譯固件，模擬和分析代碼，以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)漏洞的缺陷。沒有適當(dāng)網(wǎng)絡(luò)安全的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)被黑客入侵，如果沒有網(wǎng)絡(luò)安全，可以在幾分鐘內(nèi)被黑客入侵。

本文是系列文章的第三部分，該系列文章探討了現(xiàn)實(shí)世界的物聯(lián)網(wǎng)黑客攻擊以及如何解決暴露的漏洞。目標(biāo)是通過提供可緩解攻擊的控制措施，幫助您提高物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)安全。在第一篇文章“從殖民地管道攻擊中吸取的教訓(xùn)”中，我們回答了為什么勒索軟件攻擊導(dǎo)致操作技術(shù)系統(tǒng)（即管道）關(guān)閉的問題。第二篇題為《汽車網(wǎng)絡(luò)安全：進(jìn)展，但仍有改進(jìn)空間》，通過比較5年前的努力水平和攻擊結(jié)果與去年披露的攻擊結(jié)果，回顧了汽車網(wǎng)絡(luò)安全的進(jìn)展程度。

在這里，我們將回顧網(wǎng)絡(luò)對(duì)手用來攻擊物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的工具。揭露辦公室電話中真實(shí)漏洞的方法將說明這些工具的用法。通過使用硬件和軟件工具，發(fā)現(xiàn)了許多缺陷。但是，基本安全功能（包括軟件更新和加密代碼）可緩解攻擊。在這種情況下，代碼加密不僅是為了保護(hù)敏感數(shù)據(jù)，也是為了保護(hù)設(shè)備的整體安全免受這些黑客工具的攻擊，使代碼的純文本列表幾乎不可能獲得。

在33種不同的VoIP辦公電話中發(fā)現(xiàn)40個(gè)漏洞的工作是由弗勞恩霍夫FIT的斯蒂芬·胡貝爾和菲利普·羅斯科什完成的，并在DEFCON 27上進(jìn)行了介紹。發(fā)現(xiàn)的漏洞類型多種多樣。總共有13個(gè)，包括錯(cuò)誤的加密，堆棧溢出以及無需身份驗(yàn)證即可更改的密碼。從閃存轉(zhuǎn)儲(chǔ)固件以訪問代碼的純文本列表被廣泛使用。這對(duì)逆向工程工作和識(shí)別漏洞有很大幫助。靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析都用于提取的純文本代碼。如果這些手機(jī)包括安全啟動(dòng)，閃存加密和安全軟件更新，那么訪問純文本列表并找到要利用的弱點(diǎn)將變得更加困難。

嘗試獲取純文本代碼通常是黑客采取的第一步。由于純文本列表的價(jià)值，嘗試了許多不同的方法來提取它。在這項(xiàng)研究中，一個(gè)是檢查固件是否直接從制造商處獲得。另一種方法是觸發(fā)軟件更新，如果未加密，則嗅探已下載網(wǎng)絡(luò)流量的數(shù)據(jù)包以獲取純文本代碼列表。使用 HTTPS（即加密）發(fā)送的更新可關(guān)閉此漏洞。第三種方法，也是最常用的方法，是從手機(jī)本身獲取代碼。

有數(shù)量驚人的逆向工程/黑客工具可用。電話研究使用工具來獲取root訪問權(quán)限，提取代碼并模擬提取的代碼。用于提取代碼的工具包括快速優(yōu)化和 JTA 檢測(cè)器。兩者都使用串行終端和來自PC的USB連接。BuSPIrate被描述為“開源黑客多工具”。它可以與 I2C、SPI、JTAG 和其他幾個(gè)接口接口。JTA 檢測(cè)器將檢測(cè)與 JTAG/IEEE 1149.1、ARM 單線調(diào)試 （SWD） 或 UART 引腳的連接。當(dāng)電路板的調(diào)試接口未知時(shí)，JTAGulator的檢測(cè)功能使建立連接變得更加容易，因?yàn)樗鼤?huì)自動(dòng)識(shí)別接口類型。它將通過不同的引腳排列運(yùn)行，并尋找與這三種協(xié)議之一的匹配。

一旦從手機(jī)中提取了純文本代碼，就使用軟件模擬工具。其中包括QEMU和獨(dú)角獸。QEMU是一個(gè)開源的模擬器/虛擬化器，支持模擬特定的操作系統(tǒng)（Linux，視窗等）和指令集（MIPS，ARM，x86）。在這項(xiàng)研究中，QEMU工具的ARM / MIPS處理器內(nèi)核仿真功能與gdb一起使用，以獲取代碼痕跡。獨(dú)角獸是基于QEMU的CPU仿真器，但重量更輕，并提供一些附加功能，包括儀器儀表。

其他未用于手機(jī)安全研究但值得一提的仿真工具是Ghidra（由NSA開發(fā)），IDA Pro和Angr。吉德拉和 IDA Pro 是逆向工程工具，支持對(duì)多種處理器類型（包括 x86、ARM、PPC、MIPS、MSP430 和 AVR32）的二進(jìn)制文件進(jìn)行反編譯。Angr 是用于分析二進(jìn)制文件的 Python 框架。它使用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)符號(hào)分析。

由于這些工具很容易實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的逆向工程，從而揭示代碼中的漏洞，因此保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備免受這些工具的利用至關(guān)重要。為了防止代碼被輕易提取，串行/JTAG接口應(yīng)該被鎖定。此外，對(duì)于縱深防御方法，代碼也應(yīng)該加密。這提供了另一層保護(hù)，以防器件的接口受到損害，或者使用其他方法來破壞非易失性存儲(chǔ)器。

采用了多種方法從各種手機(jī)的閃存中獲取代碼。布施浦酸鹽和 JTA 檢測(cè)器器件用于通過 SPI、UART 或 JTAG 接口獲得訪問。已檢查 UART 接口是否具有命令接口的引導(dǎo)加載程序或?qū)?Linux 外殼的可能根訪問權(quán)限?；?IP 的方法會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ)和 Telnet 命令注入產(chǎn)生根訪問權(quán)限。如果閃存中的代碼是加密的，則訪問代碼清單將更加困難。

由于訪問純文本代碼，多個(gè)漏洞被利用。如果沒有這些代碼清單，識(shí)別這些缺陷將更加困難。它們有助于識(shí)別以下漏洞：未經(jīng)授權(quán)遠(yuǎn)程更改管理員密碼，在代碼中找到管理員密碼的硬編碼密鑰以及弱密碼加密方案。在另一部手機(jī)中，使用了DES加密方案，該方案并不安全。DES于40多年前推出，現(xiàn)在可以使用一臺(tái)現(xiàn)代PC在合理的時(shí)間內(nèi)（幾天）進(jìn)行暴力破解。

這項(xiàng)工作中存在的許多漏洞在運(yùn)行時(shí)被利用。這突出了擁有良好運(yùn)行時(shí)保護(hù)的重要性，例如使用受信任的執(zhí)行環(huán)境，如TrustZone和入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS）軟件，這些軟件可以檢測(cè)由于攻擊而導(dǎo)致的代碼操作變化。

審核編輯：郭婷