Sử dụng SDR trong tiếp cận, nghiên cứu bảo mật không dây trên di động

Việt Nam Mobile Day 2017
SDR (Software Defined Radio) được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp viễn thông từ vài thập kỷ gần đây. Với sức mạnh của chip xử lý phần cứng, phần mềm điều khiển và giá thành ngày càng thấp, việc sở hữu thiết bị thu/ phát sóng vô tuyến sẽ giúp người dùng dễ dàng tiếp cận với lĩnh vực nghiên cứu bảo mật mạng không dây. SDR còn cho thấy các ứng dụng quan trọng khác trong thông tin vệ tinh, thông tin dẫn đường, hàng hải, an ninh công cộng, các hệ thống IoT,...

Transcript

1. Fun with SDR and smartphone Sử dụng SDR trong tiếp cận, nghiên cứu bảo mật không dây trên di động QUAN MINH TÂM CÔNG TY CÔNG NGHỆ BẢO TÍN tamqm@btis.vn | info@btis.vn www.btis.vn
2. Mục tiêu trình bày Tiếp cận cơ bản đánh giá bảo mật mạng không dây di động 1. Giới thiệu SDR trong 2 phút 2. Hướng tiếp cận đánh giá bảo mật mạng không dây trên nền tảng di động.
3. SDR sử dụng một nền tảng phần cứng thống nhất để cung cấp các tiêu chuẩn thông tin, các lược đồ điều chế và tần số khác nhau thông qua các module phần mềm. Nó hỗ trợ việc triển khai các hệ thống thông tin vô tuyến đa băng tần và đa tiêu chuẩn. https://vi.wikipedia.org/wiki/Software_Defined_Radio
4. 1. SDR, Wireless Giới thiệu công nghệ SDR trong viễn thông hiện đại; những ứng dụng thực tế trong điện thoại thông minh và tiếp cận phân tích bảo mật các giao thức vô tuyến. ➔ SDR Software Defined Radio ➔ Sóng vô tuyến Sóng vô tuyến và ứng dụng trên điện thoại thông minh ➔ OWASP Mobile M3: Insecure Communication
5. SDR Software Defined Radio Công nghệ SDR là một kiến trúc phần cứng kết hợp phần mềm để thực hiện xử lý các tín hiệu vô tuyến thu được trong không gian; chính sự kết hợp này đã cho phép người dùng tùy biến phần cứng SDR thực hiện thu/phát những dạng sóng vô tuyến khác nhau mà không yêu cầu đầu tư thiết bị mới.
6. Mạch thu/phát sóng vô tuyến truyền thống và hiện đại
7. Mạch thu/phát sóng vô tuyến truyền thống và hiện đại
8. Wireless Wireless is not only Wifi! ệ đượ ử ụ ổ ế ế ị ư
9. Tiêu chuẩn và phân loại sóng vô tuyến https://cdn.rohde-schwarz.com/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/Wireless_po_en_A1_0758-1029-82_v1600.pdf
10. Dãy tần số vô tuyến sử dụng trong mạng di động
11. Dãy tần số vô tuyến sử dụng phổ biến trên thiết bị di động truyền tải dữ liệu
12. Mạng GSM - Tần số 900MHz
13. Mạng Wifi, Bluetooth - Tần số 2.4GHz
14. Mạng Wifi - Tần số 5GHz
15. OWASP Mobile Mobile Top 10 2016-M3-Insecure Communication This risk covers all aspects of getting data from point A to point B, but doing it insecurely. It encompasses mobile-to-mobile communications, app-to-server communications, or mobile-to-something-else communications. This risk includes all communications technologies that a mobile device might use: TCP/IP, WiFi, Bluetooth/Bluetooth-LE, NFC, audio, infrared, GSM, 3G, SMS, etc. https://www.owasp.org/index.php/Mobile_Top_ 10_2016-M3-Insecure_Communication
16. OWASP Mobile Mobile Top 10 2016-M3-Insecure Communication This risk covers all aspects of getting data from point A to point B, but doing it insecurely. It encompasses mobile-to-mobile communications, app-to-server communications, or mobile-to-something-else communications. This risk includes all communications technologies that a mobile device might use: TCP/IP, WiFi, Bluetooth/Bluetooth-LE, NFC, audio, infrared, GSM, 3G, SMS, etc. https://www.owasp.org/index.php/Mobile_Top_ 10_2016-M3-Insecure_Communication Các rủi ro trong truyền tải không dây ➔ Tấn công thụ động ◆ sniff/ eavesdropping ➔ Tấn công chủ động ◆ Replay ◆ Jamming ◆ Man in the middle
17. 2. Thành phần SDR Thành phần thu/ phát tín hiệu bao gồm: phần cứng SDR, phần mềm và thiết bị xử lý dữ liệu. ➔ Phần cứng SDR Một số phần cứng SDR giá thành thấp ➔ Phần mềm SDR Các phần mềm điều khiển thiết bị SDR ➔ Phần cứng xử lý tín hiệu Một số nền tảng SoC phổ biến
18. Một số phần cứng SDR phổ biến - http://www.rtl-sdr.com/roundup-software-defined-radios/
19. Một số phần mềm SDR phổ biến - http://www.rtl-sdr.com/big-list-rtl-sdr-supported-software/
20. Một số thiết bị xử lý tín hiệu có kiến trúc SoC
21. 3. Nguy cơ/Thử nghiệm Khai thác tấn công thử nghiệm một số giao thức trên thiết bị di động. ➔ GSM900 Thử nghiệm thu tín hiệu, giải mã SMS ➔ Giả mạo trạm BTS Sử dụng SDR giả mạo trạm BTS ➔ Giả mạo GPS Sử dụng SDR giả tín hiệu GPS
22. GSM900 (Video demo) Thu nhận tín hiệu và giải mã SMS thông qua mạng viễn thông GSM900 Chú ý: Các thử nghiệm trong bài trình bày được giới hạn đối tượng thử nghiệm, được giám sát trong khu vực không gây can nhiễu. Người dùng không tự thực hiện nếu không đảm bảo các yêu cầu an toàn kỹ thuật hoặc vi phạm pháp luật.
23. Thu tín hiệu GSM 900MHz SMS truyền dữ liệu thông qua mạng GSM tần số 900MHz, trong thử nghiệm bao gồm: - Quét trạm BTS gần nhất. - Thu tín hiệu GSM 900MHz - Giải mã dữ liệu SMS (không thực hiện demo) Công cụ: ➔ Kalibrate: quét trạm BTS ➔ Wireshark: bắt gói tin ➔ Gr-gsm: xử lý, chuyển tiếp gói tin GSM sử dụng phần mềm GNURadio ➔ GNURadio: phần mềm xử lý tín hiệu
24. Thông tin quét trạm BTS gần nhất
25. Kiểm tra phổ tín hiệu 900MHz sử dụng gqrx
26. Phân tích sóng GSM 900MHz sử dụng GNU Radio và thư viện GR-GSM
27. Thực hiện thu tín hiệu va carpture dữ liệu
28. Dữ liệu thu được từ trạm BTS (bao gồm thông tin giữa các BTS và dữ liệu người dùng)
29. Từ khóa: - A5/1 algorithm - GSM A5/1 Rainbow - Công cụ kraken - ... Giải mã SMS, cuộc gọi, … (không thực hiện demo)
30. We have found vulnerabilities in 3G&4G cellular networks, we can reset your bank passwords by hijacking/intercepting SMS and voice call Ghost Telephonist Attack Demo https://youtu.be/PQF5QPCsNS0 Breaking news!
31. Giả mạo trạm BTS (không thực hiện demo) Thử nghiệm giả mạo trạm BTS thực hiện cuộc gọi. https://evilsocket.net/2016/03/31/how-to-build-yo ur-own-rogue-gsm-bts-for-fun-and-profit/ Chú ý: Các thử nghiệm trong bài trình bày được giới hạn đối tượng thử nghiệm, được giám sát trong khu vực không gây can nhiễu. Người dùng không tự thực hiện nếu không đảm bảo các yêu cầu an toàn kỹ thuật hoặc vi phạm pháp luật.
34. Giả mạo trạm BTS Các trạm BTS đặt theo mô hình cellular và phát tại các channel khác nhau nhằm tránh việc chồng lấn tín hiệu. Cần thiết bị công suất lớn để có thể ảnh hưởng rộng hơn; yêu cầu thiết bị hỗ trợ full duplex. Có thể kết hợp với các nền tảng SoC để thu nhỏ kích thước thiết bị.
35. Giả mạo tín hiệu GPS (video demo/ trực tiếp) Thu/phát tín hiệu GPS giả mạo ảnh hưởng thiết bị di động. Chú ý: Các thử nghiệm trong bài trình bày được giới hạn đối tượng thử nghiệm, được giám sát trong khu vực không gây can nhiễu. Người dùng không tự thực hiện nếu không đảm bảo các yêu cầu an toàn kỹ thuật hoặc vi phạm pháp luật.
36. Thu/phát tín hiệu GPS ➔ Tần số hoạt động: 1575.42 MHz ➔ Kỹ thuật tấn công: Jamming/ Replay ➔ Phần mềm: gps-sdr-sim, hackrf_tranfer Tham khảo ➔ http://gnss-sdr.org/ ➔ https://github.com/osqzss/gps-sdr-sim ➔ Software-Defined GPS
37. Hậu quả giả mạo GPS ➔ Thông báo sai lệch vị trí -> đánh cắp, giả lập, vô hiệu hóa điện thoại, máy bay không người lái, drone, xe ô tô, …. ➔ Sai lệch thời gian trên thiết bị di động; dẫn đến không truy xuất được các dịch vụ dùng SSL hoặc dịch vụ cần đồng bộ thời gian.
38. Thông báo sai lệch định vị trên di động (Nhật Bản) và PC (Việt Nam)
39. Thông báo sai lệnh vị trí, thời gian
40. Thông báo sai lệnh vị trí, thời gian - thiết bị IPhone, Android
41. Pokemon GO
42. Anh và em yêu nhau thời Facebook, Zalo Anh và em yêu nhau thời tay cầm OPPO
43. Tổng kết & Hỏi đáp ➔ SDR cung cấp giải pháp giá thành thấp cho nghiên cứu sóng vô tuyến. ➔ RTL-SDR còn có thể thu nhiều tín hiệu vô tuyến khác nhau dùng trong dân dụng và viễn thông vệ tinh với chi phí thấp. ➔ HackRF phù hợp cho chuyên gia bảo mật với giá thành tương đối, hỗ trợ Tx/Rx half-duplex. ➔ Không thực hiện các hành vi can nhiễu sóng mang tính phá hoại.