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[13547] 2018-12-18_白话物联网安全（三）：IoT设备的安全防御

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2018-12-18_白话物联网安全（三）：IoT设备的安全防御 白 话 物 联 网 安 全 （ 三 ） ： I o T 设 备 的 安 全 防 御 大 胖   F r e e B u f   2 0 1 8 - 1 2 - 1 8 白 话 物 联 网 安 全 系 列 文 章 白 话 物 联 网 安 全 系 列 文 章 （ 一 ） 什 么 是 物 联 网 的 信 息 安 全 ？ ： h t t p s : / / w w w . f r e e b u f . c o m / c o l u m n / 1 9 1 0 9 8 . h t m l （ 二 ） 物 联 网 的 安 全 检 测 ： h t t p s : / / w w w . f r e e b u f . c o m / a r t i c l e s / w i r e l e s s / 1 9 1 0 6 5 . h t m l 我 们 这 次 先 说 我 们 这 次 先 说 I o T 设 备 的 安 全 ， 谈 设 备 的 安 全 ， 谈 I o T 设 备 安 全 防 御 ， 这 次 谈 设 备 安 全 防 御 ， 这 次 谈 I o T 的 设 备 安 全 ， 咱 们 先 要 涉 及 到 的 设 备 安 全 ， 咱 们 先 要 涉 及 到 I o T 的 协 议 ， 现 的 协 议 ， 现 在 在 I o T 的 协 议 非 常 多 ， 主 要 设 计 这 些 ， 蓝 牙 ， 的 协 议 非 常 多 ， 主 要 设 计 这 些 ， 蓝 牙 ， Z i g b e e ， ， Z － － W a v e ， ， 6 L o w P A N ， 线 程 ， ， 线 程 ， W i F i ， ， G S M ／ ／ 3 G ／ ／ 4 G 蜂 蜂 窝 ， 窝 ， N F C ， ， S i g f o x ， ， H T T P ， ， M Q T T ， ， C o A P ， ， D D S ， ， A M Q P ， ， X M P P ， ， J M S 。 。 我 们 通 过 协 议 ， 我 们 会 发 现 一 个 头 疼 的 问 题 ， 我 们 现 在 涉 及 到 的 物 联 网 的 协 议 标 准 不 统 一 ， 应 用 范 围 和 使 用 场 景 限 定 了 必 须 要 使 用 多 种 感 知 手 段 继 续 测 试 ， 而 且 基 础 层 的 大 量 感 知 设 备 因 为 内 存 ， 计 算 能 力 有 限 ， 本 身 很 难 做 到 安 全 防 御 ， 比 如 智 能 汽 车 的 C A N 总 线 ， 只 要 能 直 接 通 讯 ， 一 定 能 控 制 汽 车 ， 根 据 这 些 内 容 ， 我 们 把 可 能 遭 受 的 攻 击 方 式 分 为 了 这 么 三 种 ： 物 理 接 触 ： O B D ， N F C ， U S B 等 等 方 式 。 近 场 控 制 ： 蓝 牙 ， W I F I ， 射 频 ， 信 息 模 块 等 等 方 式 。 远 程 控 制 ： 云 服 务 系 统 ， 运 营 商 网 络 ， 3 G / 4 G 等 等 方 式 。 那 我 们 在 考 虑 安 全 防 御 的 时 候 ， 需 要 按 照 层 级 防 护 进 行 联 防 控 制 ， 先 从 物 理 层 开 始 ， 物 理 接 触 涉 及 到 的 最 核 心 的 问 题 两 个 ， 第 一 个 恶 意 攻 击 者 接 触 到 设 备 不 能 进 行 认 证 ， 第 二 认 证 之 后 没 有 授 权 ， 无 法 进 行 操 作 。 我 们 以 最 常 见 的 N F C 破 解 为 例 ， 进 行 简 单 的 说 明 ， M 1 卡 的 容 量 为 1 K B ， 里 面 包 含 1 6 个 扇 区 ， 每 个 扇 区 有 四 个 块 ， 一 般 数 据 区 域 占 用 1 个 扇 区 ， 0 扇 区 会 有 u i d ， 内 部 存 储 为 1 6 进 制 ， 一 般 扇 区 数 据   4 位 为 金 额 位 ， 4 或 者 2 位 为 校 验 位 ， 金 额 常 见 是 取 反 然 后 进 制 转 换 。   比 如   1 E 7 5   取 反 （ X O R ）   5 7 E 1 然 后 转 1 0 进 制 。 在 能 处 理 数 据 开 始 ， 我 们 先 要 确 定 能 够 访 问 存 储 的 该 扇 区 ， 也 就 是 我 们 先 要 对 访 问 扇 区 的 密 码 进 行 破 解 （ 全 加 密 只 能 利 用 字 典 破 解 ， 半 加 密 可 以 采 用 验 证 漏 洞 破 解 一 下 ） 。
这 玩 意 会 生 成 一 个 X X X . d u m p 的 文 件 ， 然 后 拖 进 去 W i n H e x ， 搞 搞 校 验 方 法 就 可 以 进 行 修 改 了 。
还 有 各 种 小 工 具 可 以 协 助 计 算 。 那 么 我 们 整 理 一 下 ， 如 果 说 有 公 司 找 我 们 做 这 种 N F C （ 水 卡 ， 公 交 卡 等 等 ） 的 安 全 防 护 ， 我 们 从 上 面 的 内 容 先 知 道 要 注 意 以 下 几 点 ： 1 ： U I D 后 端 校 验 不 能 重 复 ， 出 现 重 复 冻 结 。
2 ： 扇 区 加 密 不 能 采 用 半 加 密 模 式 ， 必 须 采 用 全 加 密 模 式 ， 密 码 足 够 强 壮 3 ： 校 验 位 算 法 要 足 够 复 杂 ， 不 要 局 限 金 额 位 的 字 节 长 度 。 上 面 这 个 例 子 是 我 们 在 使 用 过 程 中 一 定 要 接 触 的 设 备 ， 物 理 层 次 的 一 些 建 议 ， 但 是 其 实 很 多 设 备 的 物 理 接 触 是 不 需 要 的 ， 或 者 我 们 可 以 设 计 对 应 的 插 拔 式 接 触 产 品 ， 绑 定 该 产 品 的 硬 件 编 码 ， 做 唯 一 认 证 ， 其 他 人 操 作 均 需 要 厂 家 认 证 ， 这 种 方 式 相 对 麻 烦 ， 但 是 安 全 和 便 捷 总 是 互 相 冲 突 的 。 那 我 们 说 说 I o T 安 全 防 御 第 二 层 必 须 要 考 虑 的 安 全 ， 近 场 控 制 ， 近 场 指 的 是 在 指 定 范 围 内 ， 可 以 通 过 某 种 手 段 去 连 接 到 与 I o T 设 备 同 一 网 络 环 境 下 ， 对 I o T 设 备 进 行 攻 击 ， 我 们 常 见 的 w i f i ， 蓝 牙 ， 射 频 等 等 ， I o T 设 备 与 其 他 设 备 不 同 ， 现 在 市 面 上 大 量 I o T 设 备 都 是 只 需 要 配 置 网 络 网 关 ， 本 身 认 证 方 式 采 取 硬 编 码 方 式 ， 一 旦 入 侵 ， 只 要 对 内 网 端 口 和 地 址 进 行 扫 描 ， 嗅 探 数 据 包 ， 一 打 一 个 准 ， 咱 们 就 从 一 个 蓝 牙 利 用 的 小 工 具 （ H c i t o o l ） 谈 一 谈 。 H c i t o o l 集 成 在 k a l i 里 面 ， 先 执 行 h c i c o n f i g 检 查 我 们 蓝 牙 适 配 器 是 否 被 识 别 并 启 用 ， 然 后 启 动   h c i c o n f i g   h c i 0   u p 。 我 们 只 有 一 个 蓝 牙 适 配 器 ， 启 动 h c i 0 ， 然 后 开 始 找 找 周 边 的 蓝 牙 ， 我 手 机 自 己 开 了 一 个 蓝 牙 （ 蓝 牙 系 统 所 使 用 的 波 段 为 2 . 4   G H z   I S M 波 段 。 其 频 率 范 围 是 2 4 0 0   –   2 4 8 3 . 5   M H z 。 B l u e T o o t h   有 7 9 个 射 频 信 道 ， 按 0 - 7 8 排 序 ， 并 于 2 4 0 2   M H z 开 始 ， 以 1   M H z 分 隔 ） 。
发 现 我 手 机 ， o p p o   r 1 5   的 蓝 牙 ， 咱 们 获 取 更 多 的 信 息 ， h c i t o o l s   i n q 。 通 过 h c i t o o l s ， 我 们 可 以 执 行 一 些 命 令 ， 比 如 ： 启 用 i s c a n 和 禁 用 p s c a n 等 等 操 作 。
H c i t o o l s 有 很 多 用 法 ， 直 接 h c i t o o l   - h   就 可 以 。 对 于 我 们 发 现 的 设 备 ， 下 一 步 可 以 进 行 嗅 探 。 工 具 ： u b e r t o o t h ， 下 载 地 址 ： h t t p s : / / g i t h u b . c o m / g r e a t s c o t t g a d g e t s / u b e r t o o t h ； 在 此 基 础 上 ， 还 需 要 安 装 一 个 安 装 B L E 解 密 工 具 c r a c k l e ， 下 载 地 址 ： h t t p s : / / g i t h u b . c o m / m i k e r y a n / c r a c k l e （ 大 家 有 兴 趣 可 以 搬 小 板 凳 在 共 享 单 车 旁 边 开 始 操 作 ， 抓 取 蓝 牙 开 启 指 令 ， 也 可 以 留 言 我 要 个 授 权 搞 一 下 ） 。 针 对 蓝 牙 的 安 全 ， 我 们 可 以 看 到 ， 做 这 种 通 用 的 安 全 协 议 本 身 ， 我 们 可 以 通 过 增 加 破 译 每 个 P I N 的 时 间 ：   对 于 加 密 过
程 来 说 ， 加 密 时 间 如 果 比 原 来 增 加 一 倍 ， 那 么 对 于 暴 力 攻 击 来 说 ， 要 想 得 到 正 确 的 P I N 码 ， 便 要 增 加 密 钥 空 间 的 倍 数 。 也 就 是 说 ， 对 于 P I N 长 度 为 4 的 密 钥 来 说 ， 如 果 在 蓝 牙 设 备 每 次 配 对 时 的 加 密 过 程 时 间 增 加 l 秒 ， 那 么 ， 对 于 暴 力 攻 击 来 说 ， 它 的 每 一 次 P I N 的 破 译 过 程 便 需 要 增 加 1 秒 ， 所 以 要 想 得 到 正 确 的 P I N 码 ， 对 于 P I N 码 长 度 为 4 的 密 钥 来 说 ， 平 均 便 需 要 l 1 0 ∧ 4 / 2 0 . 3 6 * 1 0 ∧ 4 = 1 小 时 的 时 间 。 而 对 于 P I N 码 长 度 为 8 的 密 钥 来 说 ， 平 均 便 需 要 增 加 l 1 0 ∧ 8 / 2 0 . 3 6 1 0 ∧ 4 = 1 0 0 0 0 小 时 的 时 间 ， 从 而 可 以 看 出 ， 它 的 安 全 强 度 己 经 远 远 要 超 过 原 来 的 把 P I N 长 度 设 置 到 1 2 位 的 安 全 强 度 了 。 对 于 人 们 己 经 习 惯 的 银 行 系 统 的 6 位 密 码 来 说 ， 平 均 也 需 要 l 1 0 ∧ 6 / 2 0 . 3 6 1 0 ∧ 4 = 1 0 0 小 时 的 时 间 。 如 果 把 中 间 的 加 密 过 程 增 加 到 2 秒 ， 那 么 平 均 攻 击 成 功 的 时 间 便 需 要 2 1 0 ∧ 6 / 2 0 . 3 6 * 1 0 ∧ 4 = 2 0 0 小 时 的 时 间 （ 此 方 法 选 自 中 国 论 文 网 - 浅 谈 蓝 牙 的 安 全 ） 。 有 关 近 场 安 全 ， 现 阶 段 安 全 的 做 法 就 是 加 密 ， 隐 藏 信 号 。 我 们 现 在 谈 一 谈 I o T 安 全 防 御 的 最 后 一 块 ， 远 程 控 制 ， 远 程 控 制 就 是 那 些 我 们 大 量 直 接 裸 漏 的 暴 露 在 公 网 上 的 I o T 设 备 ， 单 单 只 靠 I o T 设 备 本 身 很 难 进 行 防 御 。 这 时 候 我 们 就 不 得 不 多 现 在 裸 露 在 公 网 的 I o T 设 备 的 目 前 存 在 5 大 安 全 隐 患 。 也 就 是 其 实 我 们 在 做 防 御 的 时 候 ， 只 需 要 把 他 当 成 一 个 直 接 开 放 在 公 网 上 的 脆 弱 的 业 务 系 统 即 可 ， 也 就 是 对 身 份 认 证 、 会 话 管 理 、 访 问 授 权 、 数 据 验 证 、 配 置 管 理 、 业 务 安 全 、 漏 洞 安 全 等 七 个 方 面 进 行 安 全 安 全 防 御 即 可 ， 在 出 口 部 署 下 一 代 防 火 墙 + W A F + A P T ， 就 能 避 免 其 中 大 部 分 安 全 问 题 ， 这 就 回 归 了 常 规 的 安 全 ， 这 里 就 不 多 说 。 总 结 一 下 ， 这 次 安 全 防 御 主 要 从 三 个 方 向 去 谈 了 I o T 设 备 的 安 全 ， 物 理 ， 近 场 和 远 程 ， 现 在 市 面 上 的 安 全 设 备 ， 针 对 I o T 的 防 御 很 多 都 只 是 把 I o T 上 的 承 载 的 功 能 系 统 作 为 纯 互 联 网 设 备 进 行 防 御 （ 而 且 缺 乏 大 量 规 则 库 ） ， 面 对 近 场 和 物 理 的 防 御 ， 现 阶 段 没 有 一 个 好 的 解 决 办 法 ， 接 下 来 的 文 章 ， 我 们 开 始 搞 漏 洞 和 规 则 库 吧 （ 从 物 理 ， 近 场 ， 远 程 这 三 个 方 向 ） 。 * 本 文 原 创 作 者 ： 大 胖 ， 本 文 属 F r e e B u f 原 创 奖 励 计 划 ， 未 经 许 可 禁 止 转 载
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