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[7680] 2013-11-26_震网的秘密兄弟（一）

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-17
2013-11-26_震网的秘密兄弟（一） 震 网 的 秘 密 兄 弟 （ 一 ） l i t d g   F r e e B u f   2 0 1 3 - 1 1 - 2 6 从 震 网 病 毒 发 现 到 现 在 已 经 3 年 多 了 ， 作 为 第 一 个 被 曝 光 的 网 络 武 器 ， 时 至 今 日 依 然 让 军 事 战 略 家 ， 信 息 安 全 专 家 ， 政 治 决 策 者 和 广 大 的 公 众 对 它 感 到 迷 惑 不 解 。 我 们 已 经 听 过 它 的 故 事 了 ： 它 是 怎 样 攻 击 纳 坦 兹 的 伊 朗 核 设 施 的 ， 它 是 怎 么 隐 藏 的 ， 它 是 如 何 违 背 了 制 造 者 的 期 望 从 纳 坦 兹 逃 离 的 。 但 是 这 个 故 事 的 大 部 分 都 是 不 正 确 或 者 说 是 不 完 整 的 。 这 是 因 为 震 网 病 毒 其 实 不 是 一 个 ， 而 是 有 两 个 。 这 是 因 为 震 网 病 毒 其 实 不 是 一 个 ， 而 是 有 两 个 。 大 部 分 的 注 意 力 都 被 那 个 较 简 单 的 攻 击 程 序 吸 引 了 ， 就 是 改 变 铀 浓 缩 离 心 机 转 子 速 率 的 那 个 。 另 外 一 个 被 “ 遗 忘 ” 的 程 序 复 杂 度 和 隐 蔽 性 都 高 了 一 个 量 级 。 对 那 些 懂 得 工 业 工 业 控 制 系 统 安 全 的 人 来 说 可 以 称 得 上 是 一 个 梦 魇 。 奇 怪 的 是 这 个 更 复 杂 的 攻 击 程 序 是 先 出 现 的 ， 较 简 单 的 ， 被 熟 知 的 攻 击 程 序 出 现 在 一 年 以 后 ， 他 们 被 发 现 的 时 间 间 隔 很 短 。 伊 朗 的 核 计 划 成 为 世 界 舆 论 的 中 心 有 助 于 我 们 理 解 利 用 程 序 破 坏 这 个 计 划 的 企 图 。 震 网 对 伊 朗 核 计 划 的 影 响 尚 不 清 楚 ， 因 为 没 有 关 于 多 少 控 制 器 被 感 染 的 消 息 传 出 来 。 不 过 ， 经 过 深 度 的 分 析 发 现 这 次 攻 击 的 目 的 在 于 实 现 攻 击 ， 以 及 实 现 攻 击 的 过 程 。 我 花 了 3 年 时 间 来 做 分 析 ， 不 仅 仅 是 计 算 机 代 码 ， 包 括 被 攻 击 的 核 工 厂 环 境 的 物 理 特 点 以 及 这 个 核 工 厂 运 作 的 流 程 。 我 发 现 的 整 个 全 貌 ， 包 括 震 网 的 第 一 个 和 不 为 人 知 的 变 种 ， 会 对 这 次 攻 击 带 来 一 次 全 新 的 认 识 。 事 实 证 明 震 网 远 比 公 众 认 知 的 网 络 武 器 危 险 的 多 。 2 0 0 7 年 ， 有 人 在 年 ， 有 人 在 V i r u s T o t a l 上 提 交 了 一 个 程 序 上 提 交 了 一 个 程 序 ， 后 来 证 明 这 是 第 一 个 震 网 病 毒 变 种 ， 至 少 是 我 们 目 前 已 知 的 第 一 个 。 当 然 ， 这 是 在 5 年 之 后 ， 掌 握 了 震 网 的 第 二 个 变 种 的 相 关 知 识 才 意 识 到 的 。 要 是 没 有 后 来 较 简 单 的 版 本 ， 可 能 这 个 最 初 的 震 网 到 今 天 还 躺 在 反 病 毒 专 家 的 档 案 库 里 。 今 天 ， 我 们 已 经 知 道 这 个 程 序 包 含 的 载 体 可 以 严 重 干 扰 纳 坦 兹 的 铀 浓 缩 工 厂 里 离 心 机 的 保 护 系 统 。 后 来 的 震 网 ， 被 人 们 熟 知 的 那 个 ， 试 图 让 离 心 机 转 子 转 速 过 快 从 而 让 转 子 破 碎 。 这 个 最 初 的 震 网 却 使 用 了 不 同 的 策 略 。 它 通 过 破 坏 级 联 离 心 机 的 保 护 系 统 让 纳 坦 兹 的 离 心 机 在 压 力 过 大 的 环 境 下 运 行 。 保 护 系 统 无 处 不 在 ， 因 为 任 何 反 常 的 运 行 都 可 能 导 致 设 备 损 坏 ， 危 害 操 作 员 的 健 康 和 周 围 的 环 境 。 在 纳 坦 兹 我 们 看 到 了 一 个 独 一 无 二 的 保 护 系 统 ， 它 维 持 着 那 些 老 式 的 不 可 靠 的 I R - 1 型 的 铀 浓 缩 离 心 机 运 行 。 这 个 保 护 系 统 是 伊 朗 核 计 划 的 重 要 组 成 部 分 ， 没 有 这 个 系 统 ， 那 些 古 老 的 I R - 1 就 没 什 么 用 了 。
I R - 1 离 心 机 是 伊 朗 铀 浓 缩 工 作 的 支 柱 。 它 是 上 个 世 纪 6 0 年 代 末 7 0 年 代 初 欧 洲 设 计 的 ， 后 来 设 计 被 巴 基 斯 坦 的 核 贩 子 核 贩 子 A . Q . K h a n 偷 走 。 I R - 1 是 全 金 属 的 设 计 ， 这 样 才 能 运 行 可 靠 。 当 然 前 提 是 零 件 的 制 造 精 密 度 高 ， 重 要 的 配 件 像 频 率 转 换 器 和 恒 转 矩 驱 动 器 质 量 也 高 。 但 是 伊 朗 从 来 没 想 过 高 标 准 的 实 现 这 个 设 计 。 所 以 在 纳 坦 兹 不 得 不 降 低 离 心 机 的 运 行 压 力 。 较 低 的 运 行 压 力 意 味 着 对 转 子 受 到 的 机 械 压 力 也 小 ， 这 样 损 坏 就 会 降 低 。 同 样 产 出 和 效 率 也 会 降 低 。 最 好 的 情 况 下 ， 这 些 I R - 1 也 就 只 有 设 计 的 一 半 产 能 。 这 些 低 效 不 稳 定 的 I R - 1 也 存 在 优 势 ， 那 就 是 伊 朗 可 以 大 规 模 制 造 。 伊 朗 通 过 数 量 来 提 高 产 量 ， 接 受 在 生 产 过 程 中 存 在 一 定 的 离 心 机 损 坏 。 因 为 制 造 的 离 心 机 比 损 坏 的 多 多 了 。 不 过 要 让 这 么 多 离 心 机 工 作 ， 伊 朗 也 下 了 一 番 功 夫 。 最 初 ， 这 些 离 心 机 是 非 常 敏 感 的 工 业 流 程 ， 不 允 许 任 何 的 微 小 故 障 。 伊 朗 构 建 了 一 个 级 联 的 保 护 系 统 ， 使 得 即 使 一 个 离 心 机 破 碎 了 ， 整 个 浓 缩 过 程 依 然 可 以 继 续 。 从 离 心 机 的 层 面 上 来 说 ， 这 个 保 护 系 统 使 用 了 3 个 关 闭 阀 ， 每 个 离 心 机 上 都 有 安 装 。 关 闭 这 些 阀 门 ， 出 问 题 的 离 心 机 就 从 整 个 系 统 上 分 离 出 来 。 维 护 工 程 师 就 可 以 在 整 个 流 程 依 然 继 续 的 情 况 下 替 换 这 些 有 问 题 的 离 心 机 。 上 图 是 在 2 0 0 8 年 ， 当 时 的 总 统 马 哈 茂 德 · 艾 哈 迈 迪 - 内 贾 德 在 纳 坦 兹 控 制 室 观 看 S C A D A 的 场 景 。 面 对 摄 影 师 的 屏 幕 显 示 , 两 个 离 心 机 是 孤 立 的 , 提 示 存 在 问 题 , 但 这 并 不 影 响 整 个 流 程 继 续 。 ( 红 色 高 亮 显 示 有 问 题 的 离 心 机 ) 。 但 是 这 个 隔 离 阀 的 解 决 方 式 也 带 了 很 多 问 题 。 因 为 离 心 机 非 常 不 可 靠 ， 经 常 会 被 关 掉 。 处 于 同 一 梯 队 的 离 心 机 可 能 同 时 损 坏 ， 维 护 工 程 师 来 不 及 在 第 一 时 间 替 换 。 一 旦 这 种 情 况 发 生 ， 铀 浓 缩 过 程 中 非 常 敏 感 的 运 行 压 力 就 会 升 高 。 压 力 一 升 高 就 会 导 致 各 种 各 样 的 问 题 。 伊 朗 人 民 非 常 有 创 造 力 的 解 决 了 这 个 问 题 。 每 一 个 浓 缩 阶 段 ， 都 安 装 了 一 个 排 气 阀 门 。 有 一 个 传 感 器 检 测 压 力 ， 一 旦 超 过 阈 值 ， 阀 门 自 动 打 开 ， 降 低 压 力 。 这 个 系 统 可 以 保 证 纳 坦 兹 的 离 心 机 运 转 。 但 是 这 也 让 它 陷 入 了 可 能 被 远 程 网 络 攻 击 的 泥 潭 。 有 时 候 会 让 人 怀 疑 设 计 这 个 系
统 的 人 是 不 是 头 脑 混 乱 。 纳 坦 兹 的 级 联 保 护 系 统 是 基 于 西 门 子 S 7 - 4 1 7 的 工 业 控 制 器 的 。 它 控 制 阀 门 操 作 ， 六 个 层 级 的 压 力 传 感 器 和 6 个 1 6 4 台 离 心 机 的 机 组 。 控 制 器 可 以 理 解 成 直 接 连 接 到 设 备 的 嵌 入 式 电 脑 系 统 。 震 网 设 计 成 可 以 感 染 这 些 控 制 器 ， 通 过 某 种 方 式 获 取 控 制 权 。 这 个 场 景 用 户 几 乎 无 法 想 象 ， 也 没 有 在 任 何 工 控 系 统 的 会 议 上 讨 论 过 。 感 染 了 震 网 的 控 制 器 就 变 成 了 一 个 傀 儡 。 正 常 的 控 制 逻 辑 看 到 的 都 是 震 网 像 让 他 看 到 的 。 在 攻 击 序 列 执 行 之 前 （ 大 约 每 个 月 一 次 攻 击 ） ， 震 网 会 让 控 制 室 的 工 程 师 看 到 真 实 的 数 据 ， 但 是 一 旦 攻 击 开 始 就 不 一 样 了 。 这 个 震 网 变 种 做 的 第 一 步 是 隐 藏 它 的 活 动 。 震 网 记 录 了 2 1 秒 级 联 保 护 系 统 的 传 感 器 正 常 情 况 下 的 数 据 。 然 后 在 攻 击 过 程 中 不 断 循 环 重 放 这 2 1 秒 的 数 据 。 控 制 室 里 的 监 控 端 看 上 去 一 切 都 很 正 常 。 然 后 震 网 就 开 始 了 它 的 活 动 。 它 关 闭 了 前 两 级 和 最 后 两 级 浓 缩 步 骤 的 阀 门 。 阻 止 了 受 影 响 的 离 心 机 内 的 气 体 流 出 ， 反 过 来 导 致 其 余 离 心 机 的 压 力 升 高 。 压 力 的 增 加 将 导 致 更 多 的 六 氟 化 铀 进 入 离 心 机 , 给 转 子 更 高 的 机 械 应 力 。 最 终 , 压 力 可 能 会 导 致 气 体 六 氟 化 铀 固 化 , 从 而 严 重 损 害 离 心 机 。 攻 击 者 一 直 在 监 控 离 心 机 真 正 的 工 作 状 态 ， 这 种 攻 击 一 直 持 续 到 攻 击 者 觉 得 足 够 了 。 如 果 他 们 是 为 了 毁 灭 性 的 破 坏 ， 那 么 很 简 单 。 在 纳 坦 兹 的 案 例 中 ， 一 个 控 制 器 控 制 的 气 体 固 化 可 以 轻 易 损 坏 上 百 台 离 心 机 。 听 起 来 这 个 目 标 非 常 有 价 值 ， 但 它 也 会 暴 露 攻 击 者 。 伊 朗 的 工 程 师 在 后 期 的 分 析 中 可 以 轻 易 的 找 到 事 故 发 生 的 原 因 。 这 次 攻 击 的 实 现 过 程 中 ， 攻 击 者 密 切 监 视 运 行 的 压 力 和 离 心 机 的 状 态 表 明 ， 他 们 小 心 翼 翼 的 避 免 毁 灭 性 的 损 坏 。 增 大 运 行 压 力 的 方 式 看 起 来 更 像 是 为 了 让 转 子 寿 命 更 短 一 些 。 不 管 怎 样 ， 攻 击 者 非 常 谨 慎 的 实 施 了 这 次 攻 击 。 攻 击 的 代 码 设 计 如 此 精 细 ， 因 为 细 小 的 改 变 或 者 配 置 错 误 都 可 能 带 来 很 大 的 影 响 ， 甚 至 导 致 程 序 崩 溃 ， 一 旦 崩 溃 ， 就 会 被 伊 朗 的 工 程 师 发 现 从 而 暴 露 行 踪 。 这 次 过 压 的 攻 击 结 果 也 是 未 知 的 。 不 管 是 什 么 ， 在 2 0 0 9 年 的 时 候 ， 攻 击 者 决 定 尝 试 一 些 新 的 东 西 。 阅 读 原 文
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