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| 本文作者： 又田 | 2017-12-21 07:29 |
幾個月前，一張圖片迅速在朋友圈中流傳，正常開車途中，車內(nèi)操作系統(tǒng)被鎖，智能顯示屏中出現(xiàn)紅色字體：您的車輛已被鎖定，想要解鎖請上交比特幣。
“我們都知道這張圖片是P的，但不妨礙為此擔憂，智能汽車恐怕很快會成為勒索病毒下一個攻擊對象。”梆梆安全研究院院長盧佐華對雷鋒網(wǎng)宅客頻道（微信公眾號：letshome）說道。
“It's zombie time！（僵尸時間到）”
無論是電影中被黑客一手操控脫離了駕駛者控制，啟動“自殺式”襲擊的僵尸車，還是現(xiàn)實中屢屢被黑的特斯拉、奔馳等豪車，無不反映出在某種程度上，與已經(jīng)發(fā)展多年的電腦系統(tǒng)相比，車載系統(tǒng)的安全系數(shù)難以望其項背。
因此，在智能網(wǎng)聯(lián)時代到來后，車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)、車載移動互聯(lián)網(wǎng)這三網(wǎng)的安全問題，成為橫亙在各大車企面前的又一道難關。
綜合近年安全情報可以發(fā)現(xiàn)，黑客正在針對物聯(lián)網(wǎng)智能終端、物聯(lián)網(wǎng)控制程序（包含各類物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品操控App）發(fā)起越來越多的攻擊，而其攻擊的焦點就正是包含在這些智能終端、控制程序內(nèi)部的代碼，保護程序安全、代碼安全是當今最為重要的安全任務。
作為早期的移動應用安全服務提供商梆梆安全開始考慮將原本面向移動應用的安全防護能力向物聯(lián)網(wǎng)領域延伸。基于此，2016 年 1 月梆梆安全研究院成立，研究物聯(lián)網(wǎng)及車聯(lián)網(wǎng)安全。
然而，任何開始都不會一帆風順。
前些時間有個段子說，如何才能保證一道門的安全。最理想的方式是上兩道鎖，一道智能門鎖一道傳統(tǒng)門鎖。如此一來遇到小偷雖然可以打開傳統(tǒng)門鎖卻破解不了智能門鎖，遇上黑客即使破解了智能門鎖卻打不開傳統(tǒng)門鎖。
殊不知依然存在的傳統(tǒng)門鎖，封閉了通向智能化的道路；而只使用智能門鎖的話，雖然可享受便捷多功能的服務，但也象打開潘多拉魔盒引入了災難。
車聯(lián)網(wǎng)上需要保護的門更加繁多，如何實現(xiàn)安全？一方面，安全研究人員對網(wǎng)絡上的安全風險了如指掌，往往拿出整套防護方案告訴車廠：hi，你的車處處漏風。但卻不能夠結合車內(nèi)部網(wǎng)絡結構分解闡述。
另一方面，車廠相當于傳統(tǒng)開鎖師傅，熟悉車內(nèi)結構，提供功能安全。可當這臺車連上了網(wǎng)，一切都會變得不可控制。但車廠自認為車子很安全：why？為什么要做這些無用的防護。
為了讓他們知道真正存在的安全問題，我們要從滲透破解做起，而在此之前更為重要的是系統(tǒng)地學習車內(nèi)控制系統(tǒng)及其模塊功能。
汽車被黑客破解已經(jīng)有諸多案例，包括特斯拉、奔馳等豪車都難逃“黑手”。對于看客來說，種種破解神秘強大。
而對于安全公司而言，研究破解一輛汽車需要哪些必要條件？？
必要條件之一，車！買車？
一輛 Model S 100萬，一輛寶馬 50 萬，嚶嚶嚶，太貴了。
那怎么辦？處個“對象”吧，通俗地說就是合作，大家因著共同目標走到了一起，你有車出車，我有技術出力，一起找問題打造安全門。
兩方一拍即合，北汽福田，比亞迪、宇通客車等小伙伴的車，在梆梆安全的“操刀”下進行實車測試。
必要條件之二，拿到固件程序，破解智能設備時要從其固件入手，在固件中提取程序。安全公司的破解原理與手段可能是相似的，其中有多種方式和方法，車輛可能會有不同程度的保護，如固件中加入保護機制防止外部讀取，或者固件內(nèi)部進行了加密，防止讀取數(shù)據(jù)。但的確也有不少直接暴露某一個接口且并未進行密碼保護的現(xiàn)象，這樣很容易就能提取出固件程序。
必要條件之三，還原拿到的程序，進行各種分析，查找 BUG。但破解的確需要一定的思路和靈感，這也是破解人員燒腦之處。這就是各路研究人員大PK的時候了。
記在小本本上的報告最后都要交給車廠，破解只是前期工作，真正要劃重點的是發(fā)現(xiàn)漏洞后的防御。
端管云防護 VS 車載網(wǎng)關
羊圈破了不可怕，還能亡羊補牢不是？汽車有漏洞也得補，關鍵是怎么補。
“補洞”之前先來了解一下車聯(lián)網(wǎng)架構。
典型的物聯(lián)網(wǎng)基礎架構就是“端管云”三層，智能網(wǎng)聯(lián)汽車要想很好的實現(xiàn)安全運行，也必須從“端管云”的體系架構來實現(xiàn)安全保障。也就是說，安全防護要從多個層面進行考慮，除了汽車的自身安全，通訊以及云端安全也尤為重要。
“端”即是做端點的安全，包括認證等，主要針對車端以及App端。
盧佐華舉了一個例子，某次他們針對汽車整機的安全掃描，發(fā)現(xiàn)了IVI系統(tǒng)中存在一個缺乏安全校驗的升級接口，工作人員設計通過此接口將一款遠程木馬植入到該終端中，實現(xiàn)了通過App 遠程控制終端的效果，甚至進一步能夠通過這一App控制另一臺車。
事實上不少App端都存在漏洞，缺乏驗證，這在設計之初，甚少有人注意。只有通過各方面檢測，之后根據(jù)檢測結果進行不同解決方案的推薦，比如App的加固、App的驗證加強、App的密鑰保護措施加強，除此之外對車端也是如此，需要做相應的控制程序加固、操控代碼混淆。
“云”即做安全存儲、安全過濾。
盧佐華告訴雷鋒網(wǎng)宅客頻道（微信公眾號：letshome），在某次針對車廠數(shù)據(jù)庫進行檢驗時他們發(fā)現(xiàn)其云端訪問授權校驗薄弱，攻擊者可以進入數(shù)據(jù)庫完全下載購買某款車型所有的用戶信息，包括姓名、電話、地址等。要知道購車人士大多具有一定經(jīng)濟能力，這些對于黑產(chǎn)而言頗具含金量的信息數(shù)據(jù)往往會被非法高價買賣。
“管”即連接云與端之間的通訊管道的安全，讓信息能夠順利傳輸。
這里有個黑科技——白盒密鑰，往往加之以認證技術保證通訊雙方進行身份認證。
白盒密鑰最早被用在移動支付領域。大概在2015年下半年，移動支付迅速發(fā)展，VISA 推動HCE支付系統(tǒng),白盒密鑰被寫在標準里用于保護密鑰和關鍵的數(shù)據(jù)。白盒密鑰系統(tǒng)適用于在沒有硬件安全芯片的時候，提供對密鑰的保護，防止針對密鑰的提取攻擊。
在目前階段，物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)往往缺乏安全芯片的集成，密鑰缺乏強壯的保護，而一點密鑰被破解的后果，往往就可能導致整個安全防御系統(tǒng)的失效。既然這個黑科技那么好用，能不能把它“乾坤大挪移”移到智能設備中去？
當然不能簡單挪用，要知道為了適應銀行安全性需要，這一密鑰大小約在 2M 以內(nèi)，但在車聯(lián)網(wǎng)保護系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)“一車一密”，需對密鑰白盒進行優(yōu)化升級。
困難的是，車載系統(tǒng)總空間往往很小，有的才512K，上面還要跑業(yè)務系統(tǒng)，留給安全機制、留給白盒密鑰的空間非常小。
“我們的目標是把白盒密鑰壓縮至100k以內(nèi)!，經(jīng)過科研人員的長期攻關，這個目標現(xiàn)在已經(jīng)達成了！”
100K大概有多大呢？以下這張動圖大小為600K……
壓縮密鑰是否會降低安全性？這是個略帶尖銳的問題。
事實上，安全性與便利性總處于博弈，尋找安全措施與反應速度之間的平衡點變得至關重要。
汽車系統(tǒng)中的總線連接各ECU，其通訊既無認證也無加密，很容易受到黑客攻擊。但若在通訊中加上某些認證及加密技術，就會降低車的敏感度，產(chǎn)生不可控的延遲，反而增加了車輛的危險度。
是否可以在網(wǎng)關層面采取措施？盧佐華開始思考。
還記得 2016 年在美國拉斯維加斯召開的黑帽大會上，黑客 Charlie Miller和Chris Valasek 攻擊了 2014 款的 Jeep 吉普切諾基的電子控制單元，通過將其中一個單元設置為維護模式并使用另一個單元發(fā)送假命令從而禁用電子控制單元。同時還能設置巡航控制速度，但司機能通過踩剎車控制車輛。
一個接口連接兩個 CAN 總線，對其攻擊就能跨越，在車內(nèi)傳播。但如果有車載網(wǎng)關，起碼可以做到最初的隔離，使得針對總線間的攻擊、傳播變得困難。
另一個例子是黑客曾針對特斯拉攻擊其內(nèi)部網(wǎng)關某一固件漏洞，進而實現(xiàn)對汽車操控。這說明網(wǎng)關自身安全性沒有得到保證，所以在做車載網(wǎng)關時有兩方面要考慮。
其一，從針對車整體攻擊來看，車載網(wǎng)關需要集成包括用戶信息認證管理、ECU 升級以及協(xié)議轉換等眾多安全過濾功能。
其二，車載網(wǎng)關作為汽車部件，也會受到直接攻擊，如物件提取、側信道攻擊、密鑰提取等。它應該如何保護自身？盧佐華提出了微邊界多重防御體系。
“智能汽車也是一個完整的網(wǎng)絡系統(tǒng)，從網(wǎng)關、網(wǎng)絡到系統(tǒng)，再到它的應用程序、密碼及數(shù)據(jù)，每一層都會有一個微小邊界，我們需要建立微邊界防護體系，也就是進行更細力度的保護。這就類似于互聯(lián)網(wǎng)的防護模式，從防火墻、服務器防御，以及針對 PC 端防御等層層遞進。同樣，在車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，需要做邊界防護、系統(tǒng)防護、程序防護、數(shù)據(jù)和密鑰的防護。”
這是一場拉鋸戰(zhàn)，無論是安全公司還是黑客們先行一步結果都可能不同。
“對于安全公司而言，研究的技術一定是超前的，甚至要學會換位思考，大開腦洞。但結果必然是早期投入了大量精力以及花銷卻很難盈利，但我們不得不做。”
盧佐華也向雷鋒網(wǎng)表示，“目前我們正聯(lián)合北航交通與管理學院研究入侵檢測系統(tǒng)，其針對車輛運行過程中進行入侵檢測，實時發(fā)現(xiàn)攻擊。”
入侵檢測系統(tǒng)的實用性如何？即使是專業(yè)的信息安全人士，對此也各持意見。而梆梆安全在這方面研究是起步較早的。
盧佐華也提出了一個問題，汽車等保屬于幾級？誰也說不清楚。而今年屢屢爆發(fā)的勒索軟件，讓安全人員開始思考，如果勒索軟件被用到車聯(lián)網(wǎng)，會造成什么后果？車輛是個人財產(chǎn)，但如果被有心人利用，可能會變成殺傷性工具。
盡管對于安全公司而言，投入大量人力物力研究的確在早期很難盈利，但這也是一種使命感，兵無常勢，水無常形，安全公司與黑客誰先一步占據(jù)高地就在博弈時多一份勝意。
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