[Информационная безопасность, Антивирусная защита, Автомобильные гаджеты] Как взламывают подключенные автомобили и что с этим делать

Ответить на тему

Автор

Сообщение

news_bot ^®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

news_bot ^® написал(а)
11-Дек-2020 13:34

Цитировать

Подключённые к интернету автомобили с автопилотами, по сути, полуавтономные гаджеты на колёсах, сегодня учатся взаимодействовать со своими механическими собратьями, облачными сервисами и дорожной инфраструктурой, чтобы сделать движение безопаснее, помочь водителю принять правильное решение, а в критической ситуации отреагировать быстрее человека. Вместе с тем, электронная начинка и софт современных автомобилей имеют столько уязвимостей, что их взлом напоминает скорее движение по хайвею, чем бег с препятствиями. В этом посте мы поделимся результатами изучения безопасности современных автомобилей, собранными в исследовании компании Trend Micro, получившем название«Driving Security Into Connected Cars: Threat Model and Recommendations».

Прежде чем перейти к описанию конкретных кейсов, сделаем небольшое введение в проблему. Типичный легковой автомобиль последнего поколения содержит под капотом не только двигатель, но и более 100 млн строк кода. Даже относительно простые модели имеют около 30 электронных блоков управления (ЭБУ), оснащённых собственными процессорами и прошивкой. В люксовых авто таких блоков может быть больше ста. Чтобы взаимодействовать между собой, эти ЭБУ подключаются через лабиринт цифровых шин. Здесь и CAN (Control Area Network), и Ethernet, и FlexRay, LIN и MOST. Все они работают с разной скоростью, передают различные типы данных и обеспечивают соединение между разными частями автомобиля.
Именно ЭБУ управляют критически важными функциями автомобиля: двигателем, коммуникациями, подачей топлива, тормозной системой и безопасностью. Частично управление этими компонентами доступно через головное устройство.
Современные авто оборудованы модулями геопозиционирования, умеют подключаться к мобильному интернету и даже использовать публичные сети Wi-Fi. Такой «смартфон на колёсах», как и его более компактный карманный аналог, имеет беспроводные интерфейсы и может раздавать интернет своим пассажирам.
Мы изучили устройство автомобильных сетей разных производителей и выяснили, что, хотя каждый вендор реализует их по-разному, все архитектуры имеют общие компоненты: шлюзы, ЭБУ, шины CAN, USB- и беспроводные интерфейсы. При всех отличиях они выполняют сходные функции и взаимодействуют между собой одним образом. На основании этих данных мы создали обобщённую архитектуру автомобильной сети.

Структурная схема типовой сети подключённого автомобиля. Источник: Trend Micro
Из схемы видно, что подключённый автомобиль обладает сетевыми интерфейсами, которые позволяют атаковать его удалённо. Результатом таких атак может стать компрометация одного или нескольких ЭБУ и полный перехват управления автомобилем. Рассмотрим несколько случаев таких атак и уязвимости, которыми воспользовались хакеры.
Случай 1: Удалённый взлом Jeep Cherokee в 2015 году
В 2015 году Чарли Миллер и Крис Валасек совместно с корреспондентом журнала Wired продемонстрировали дистанционный взлом подключённой модели автомобиля Jeep Cherokee. Корреспондент выехал на хайвей, после чего исследователи перехватили управление системами его автомобиля — они включили на полную мощность музыку и кондиционер, заставили работать щётки стеклоочистителя, а затем снизили скорость авто до 10 миль в час, так что другие водители сигналили участнику эксперимента, обгоняя его. Самым ужасным было то, что он полностью лишился контроля: управление мультимедийной системой, кондиционером и даже педалью газа взяли на себя хакеры.
Исследователям удалось обнаружить IP-сеть класса А, которую производитель, компания Chrysler, использовала для своих подключённых автомобилей. Сканируя открытые порты, они выяснили, что в каждом автомобиле был открыт порт 6667, на котором демон сообщений D-Bus принимал команды через протокол Telnet без аутентификации. Отправляя команды демону D-Bus, Миллер и Валасек полностью перехватили управление автомобилем.

Цепочка атаки на Jeep Cherokee. Источник: Trend Micro
Вообще, в процессе изучения внутреннего устройства Jeep Cherokee хакеры нашли много любопытного, например:

головное устройство может работать с устройствами, подключёнными не только к шине CAN-IHS (CAN Interior High Speed), но и к шине CAN-C (CAN Critical), то есть критические с точки зрения безопасности системы в сетевой архитектуре Jeep не отделены от обычных систем;
подключиться к Jeep лучше всего через его мобильный сетевой интерфейс, при этом злоумышленник может находиться хоть в другой стране и всё равно сможет управлять транспортным средством;
диапазон IP-адресов автомобилей Jeep находится в полностью открытом интернет-пространстве, поэтому получить доступ к любому автомобилю может любой пользователь интернета — теоретически можно создать сетевого червя, который просканирует сеть и заразить все подключённые к сети Chrysler автомобили через демон D-Bus, работающий на открытом порте 6667;
прошивка для микропроцессора Renesas V850 и процессора OMAP (Open Multimedia Applications Platform) доступна для загрузки с сайта Chrysler — это делает возможным реинжиниринг и модификацию (в частности, Миллер и Валасек заставили прошивку интерпретировать SPI сообщения как сообщения CAN и транслировать их на все подключённые к шине CAN ЭБУ);
алгоритм вычисления контрольной суммы CAN-сообщений, чтобы они выглядели легитимными для ЭБУ автомобиля.
алгоритм разблокировки ЭБУ для перепрограммирования — оказалось, что ЭБУ ассистента парковки, который считывает CAN-сообщения для манипулирования функцией рулевого управления, также является чипом V850, что позволяет с лёгкостью провести реверс-инжиниринг алгоритма его работы;
сообщения CAN, которые отключают двигатель и тормоза и поворачивают руль;
способ подменить CAN-сообщения от настоящих ЭБУ или деактивировать эти ЭБУ, чтобы вместо их команд выполнялись вредоносные CAN-сообщения.

Заметим, что хотя речь тут идёт об автомобилях одного производителя и определённого поколения, эта ситуация совсем не редка в отрасли — это не проблема Chrysler, а системная проблема.
Случай 2: взлом Tesla в 2016 году
В 2016 году специалисты лаборатории безопасности Tencent Keen взломали Tesla Model S. Для атаки они проэксплуатировали сложную цепочку уязвимостей для компрометации компонентов сети автомобиля и внедрения вредоносных CAN-сообщений.

Цепочка атаки на Tesla Model S в 2016 году. Источник: Trend Micro

Исследователи установили фальшивую точку доступа Tesla Guest, к которой автоматически подключаются все «Теслы» в соответствии со стандартом производителя.
Используя уязвимости браузера Tesla, выполнили шелл-код, который повысил привилегии через уязвимость ядра Linux CVS-2013-6282. Это позволили отключить модуль безопасности ядра AppArmor.
Используя повышенные привилегии, получили root-доступ к центральному инфодисплею «Теслы», а с него — к приборной панели, модулю Parrot, управляющему Bluetooth и Wi-Fi, а также к шлюзу шины CAN.
Далее они модифицировали прошивку шлюза и заставили его отправлять вредоносные CAN-сообщения.
Tesla Model S игнорирует некоторые сообщения CAN-шины, когда скорость выше установленного предела. Исследователи заблокировали трансляцию сообщений о скорости, подменив идентификатор соответствующего ЭБУ.
Далее они внедрили собственную прошивку в один из ЭБУ, чтобы получить возможность выполнять операции прямого чтения/записи памяти.
Используя эту возможность, они смогли перевести ЭБУ в специальный диагностический режим, который блокирует возможность приёма и ответа на CAN-сообщения.
Таким образом им удалось отключить системы ESP, ABS, управление подачей топлива и тормозной системой.

Случай 3: взлом Tesla в 2017 году
Через год после наглядной демонстрации уязвимостей в Tesla специалисты Tencent Keen проверили, насколько качественно компания Илона Маска провела работу над ошибками. Результатом стала очередная компрометация электромобиля.

Цепочка атаки на Tesla Model S в 2017 году. Источник: Trend Micro
Атака началась всё с той же фальшивой точки доступа Tesla Guest, к которой автомобиль доверчиво подключился. Далее исследователи снова воспользовались уязвимостью браузера на базе движка Webkit. И хотя уязвимость была другая, результат оказался тот же. Не помогло даже обновление ядра Linux, выполненное вендором: хакеры снова отключили AppArmor и получили root-доступ к CID.
После этого исследователи модифицировали прошивку, чтобы она игнорировала проверку ЭЦП Tesla, а затем взломали несколько «пасхалок», встроенных в оригинальную прошивку автомобиля. Несмотря на развлекательный характер «пасхалок» они имели доступ к различным ЭБУ, чем и воспользовались исследователи.
Случай 4: взлом BMW в 2018 году
Чтобы продемонстрировать, что проблемы с безопасностью существуют не только у Tesla, специалисты Tencent Keen провели разработали три варианта атак на автомобили BMW: локальную атаку через USB/OBD-II и две удалённые атаки.

Схема атаки на BMW в 2018 году. Источник: Trend Micro
Первая атака использовала удалённое выполнение кода в BMW ConnectedDrive (набор электронных опций автомобиля, представленный ещё в 2008 году), через перехват HTTP-трафика:

поскольку сервис BMW ConnectedDrive в службе HU-Intel периодически опрашивает внутренние серверы BMW через 2G или 3G соединение телематического коммуникационного блока (TCB) по протоколу HTTP, исследователи установили фальшивую базовую станцию GSM и перехватили весь GPRS-трафик транспортного средства;
исследуя перехваченный трафик, они нашли файл инициализации, загружаемый автомобилем, и выяснили его URL; поскольку автомобиль был подключён через подконтрольную хакерам базовую станцию GSM, они смогли подменить содержимое в файле инициализации и проэксплуатировать уязвимость в автомобильном браузере также на базе WebKit;
в результате они получили веб-шелл, с помощью которого повысили привилегии и получили root-доступ к прошивке через чип HU-Jacinto, который обрабатывает все коммуникации шины CAN;
итогом стала возможность использования функции CanTransmit_15E2F0 для отправки произвольных CAN-сообщений.

Второй вариант удалённой атаки более сложен и эксплуатирует уязвимости TCB через незащищённые SMS.
Выводы и рекомендации
Подключенные автомобили — лишь один из компонентов умной транспортной сети, которая представляет собой сложнейшую экосистему, содержащую миллионы взаимосвязей, конечных точек и пользователей. Эта экосистема состоит из четырёх основных компонентов:

собственно подключенного автомобиля;
сети передачи данных, которая обеспечивает взаимодействие подключенного автомобиля с бэкэндом;
бэкэнда — серверов, баз данных и приложений, обеспечивающих взаимодействие всей умной транспортной инфраструктуры;
центра управления безопасностью автомобилей (vehicle security center, VSOC), который собирает и анализирует уведомления, поступающие от остальных компонентов умной транспортной сети.

Сложность умной транспортной системы достигла такого уровня, что крайне сложно прогнозировать, в какую часть периметра будет направлена очередная атака. В связи с этим защита подключённых автомобилей не ограничивается софтом и электроникой транспортного средства. Необходимо также обеспечить безопасность бэкэнда и сети передачи данных.

Комбинированная архитектура подключённых автомобилей. Источник: Trend Micro
Для защиты автомобилей:

использовать в сети автомобиля сетевую сегментацию, отделив критические узлы от «развлекательно-пользовательские». Это снижает риск бокового перемещения и повышает общую безопасность.
воспользоваться рекомендациями отраслевой группы ISO и SAE. Разработанный участниками группы свод руководящих принципов обеспечения безопасности подключённых автомобилей — ISO/SAE 21434 содержит ряд предложений, внедрение которых позволит существенно изменить сложившуюся ситуацию.
внедрить безопасность в качестве обязательной части всех процессов от создания концепции и разработки до производства, эксплуатации, технического обслуживания и вывода из эксплуатации. Для управления рисками следует использовать ISO 31000.
в обязательном порядке проводить мониторинг рисков в соответствии со стандартом управления информационной безопасностью ISO/IEC 27001.
внедрить управление исправлениями и обновлениями в соответствии с новым стандартом ISO/AWI 24089 «Транспортные средства — Инжиниринг обновления программного обеспечения»

Для защиты сети передачи данных:

шифрование потока данных;
обязательная аутентификация;
ограничение доступа из публичного интернета к интеллектуальной транспортной сети.

Для защиты бэкенд-инфраструктуры:

использовать брандмауэры для отслеживания вредоносного трафика и идентификации приложений или устройств, которые генерируют или запрашивают этот трафик;
воспользоваться брандмауэрами следующего поколения (NGFWs)/ унифицированными шлюзами управления угрозами (UTM), которые могут включать в себя классические брандмауэры, системы предотвращения вторжений (IPS), системы обнаружения вторжений (IDS), антивирусное программное обеспечение, веб-фильтрацию, управление приложениями и другие решения, объединённые в одном устройстве;
антивирусное программное обеспечение;
антифишинговое ПО для фильтрации электронной почты сотрудников вендоров, обслуживающих бэкэнд-инфраструктуру, поскольку фишинг — один из основных векторов заражения;
системы обнаружения взлома (BDS);
IPS и IDS — системы сетевой безопасности, которые исследуют трафик для обнаружения и предотвращения сетевых атак.

===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:

Теги для поиска: #_informatsionnaja_bezopasnost (Информационная безопасность), #_antivirusnaja_zaschita (Антивирусная защита), #_avtomobilnye_gadzhety (Автомобильные гаджеты), #_trend_micro, #_umnye_avtomobili (умные автомобили), #_avtomobilnye_kiberugrozy (автомобильные киберугрозы), #_kiberbezopasnost (кибербезопасность), #_blog_kompanii_trend_micro (
Блог компании Trend Micro
), #_informatsionnaja_bezopasnost (
Информационная безопасность
), #_antivirusnaja_zaschita (
Антивирусная защита
), #_avtomobilnye_gadzhety (
Автомобильные гаджеты
)

Профиль ЛС

Ответить на тему

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 25-Ноя 09:49
Часовой пояс: UTC + 5