IoTSecJP Tokyo#4とあるセキュリティ会社の無線通信セキュリティ診断

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1. とあるセキュリティ会社の
   無線通信セキュリティ診断
   2018/9/15
   IoTSecJP Tokyo#4
   Ryosuke Uematsu
   

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2. 本⽇お話すること
   l無線通信セキュリティ診断の紹介
   lどんな無線通信を対象にしているの？
   lどんな⾵にしてやるの？
   1
   

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3. 2
   ⾃⼰紹介
   上松 亮介
   l無線通信を⽣業とする30過ぎのおっさん
   MCPC IoTシステム技術検定の研修講師やってます
   l某通信機器メーカ（2010〜2013年）
   WiMAX基地局の設計・開発のお仕事
   l某通信キャリア（2013〜2017年）
   WCDMA/LTE基地局に関するお仕事
   l某セキュリティ会社（2017年〜）
   IoTセキュリティチームでコンサル、セキュリティ診断的なお仕事
   

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4. IoTセキュリティチームの⼈たち
   3
   デバイスの⼈
   HW SW 無線の⼈ システムの⼈
   今⽇はここの⼈のお話
   

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5. IoTで使われる無線通信いっぱいあるよね
   4
   通信距離
   通信速度
   近 遠
   100Mbps
   10Mbps
   1Mbps
   遅
   速
   1m 10m 100m 1km
   当然
   やらない理由
   がない
   ん〜やる？
   ⽇本発の規格だし
   やるっしょ
   これやらなきゃ始ま
   らない！
   時代はLPWA！
   IoTで使われる無線通信すべてが対象
   

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6. 5
   まずは、、、
   ひたすらドキュメントを読む！
   

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7. 通信規格のドキュメントたち
   6
   通信プロトコルをまずは把握すべし
   通信規格 標準規格 標準化団体
   Wi-Fi IEEE 802.11a/b/g/n Wi-Fi Alliance
   Bluetooth IEEE 802.15.1 Bluetooth SIG
   ZigBee
   IEEE 802.15.4
   ZigBee-2007 Specification
   ZigBee Alliance
   Wi-SUN
   IEEE 802.15.4g
   IEEE 802.15.4e
   Wi-SUN Alliance
   LoRaWAN LoRaWAN Specification LoRa Alliance
   LTE TS33/36シリーズ 3GPP
   

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8. 7
   いざ実践
   

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9. まずは・・・
   8
   機材の準備をすべし
   市販
   ツール
   価格
   ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ × ×
   そもそも仕様が⾮公開
   数万円くらい 1千万円
   以上
   ⼀旦
   断念
   買う
   -
   別の⽅法考える
   

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10. SDRを使おう！
    （例）LTE基地局シミュレータ
    Anritsu社MD8475B
    (参考)https://www.anritsu.com/ja-JP/test-measurement/products/md8475b
    SDRデバイス
    1,000万円〜 1万円〜
    ü SDRデバイスがあればOK
    ü 安価(1万円〜)
    ü ソフトウェアで実現可能
    ü 専⽤の機器が必要
    ü ⾮常に⾼額
    ü 市販されていない場合もある
    なんでもできちゃう！
    

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11. SDRの⽐較
    HackRF One Ettus B200 Ettus B210 BladeRF x40 RTL-SDR LimeSDR
    周波数 1M〜6GHz 70M〜6GHz 70M〜6GHz 300M〜
    3.8GHz
    22M〜2.2GHz 100k〜
    3.8GHz
    帯域幅 20 MHz 61.44 MHz 61.44 MHz 40 MHz 3.2 MHz 61.44 MHz
    送信チャネル数 1 1 2 1 0 2
    受信チャネル数 1 1 2 1 1 2
    I/F USB 2.0 USB 3.0 USB 3.0 USB 3.0 USB 2.0 USB 3.0
    出⼒ -10 dBm+ 10 dBm+ 10 dBm+ 6 dBm N/A max 10 dBm
    価格 ¥33,000 ¥92,000 ¥150,000 ¥53,000〜 ¥10,000以内 $299
    購⼊先 秋⽉電⼦ Ettusサイト Ettusサイト Amazon Amazon crowdsupply
    所感 ⼊⾨ ⼗分 最強 まあまあ ⼊⾨ コスパ最強
    10
    

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12. SDRを使う際の注意点
    11
    違法電波はダメ絶対！
    （参考）http://www.tele.soumu.go.jp/j/ref/material/bizakufaq/
    電波が遮蔽される試験設備内で利⽤しましょう
    

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13. LTEの偽装基地局環境を作ろう
    12
    eNB
    MME
    HSS
    S-GW
    P-GW
    LTEシステム（ざっくり）
    IPアドレス
    管理
    ユーザ情報管理
    ベアラ管理
    ユーザ/eNBのセッション管理
    インターネット
    SDR
    LTEオープンソースソフトウェア
    この部分をSDRで実現
    端末
    鍵情報K値が
    分かるテスト
    SIMを使う
    インターネット
    SIM情報
    の登録
    端末
    

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14. LTE偽装基地局を使ったセキュリティ診断
    13
    LTEの通信プロトコルスタック LTEの通信プロトコルスタック
    脆弱性スキャ
    ンツール
    アプリケーション
    データの解析・マ
    ニュアル診断
    IP
    IoTデバイスごとのアプリケーション
    TCP/UDP
    IP
    TCP/UDP
    診断
    LTE偽装基地局
    診断対象デバイス
    ⾃動と⼿動どちらもできるよ
    

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15. SDRを使ったLoRaWAN
    14
    LoRaWAN™ 1.1 Specification Figure.1より抜粋
    この部分を
    SDRで実現
    LoRaWANのセキュリティの詳しい話はこの後の講演で！
    SDR
    LoRaWANのソフト
    ウェア
    

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16. LoRaWANシステムのセキュリティ診断
    15
    LoRaWAN
    エミュレータ
    LoRaWAN
    デバイス
    LoRaWAN
    ゲートウェイ クラウド
    クラウドへの
    影響まで確認
    SDR
    LoRaWANシステムの診断対象
    盗聴
    リプレイ
    なりすまし
    DoS
    あるLoRaWAN機器でリプレイ攻撃に
    よって通信断となる状態も確認済み
    

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17. こんなリプレイ攻撃がされたら・・・
    16
    ⼯場 ⼀⻫にリプ
    レイ攻撃
    あれ〜データ
    が更新されな
    いな？
    

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18. Sigfoxもやってみた
    SigfoxはフランスのSIGFOX社が策定した独⾃の通信⽅式のため詳細は公
    開されていません。
    17
    SIGFOX
    基地局
    SIGFOX
    バックエンド
    KCCS提供範囲
    独⾃プロトコル
    独⾃プロトコル httpsなど
    SIGFOX
    デバイス
    クラウドサービス
    セキュリティ機能（公開情報）
    • メッセージ認証
    • 完全性保護
    • リプレイ保護
    • 暗号化 (ただし、オプション)
    まずは無線区間の通信解析
    

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19. セキュリティ診断する際の視点
    18
    不正なデバイスになりすまして、IoTネット
    ワークへ不正侵⼊、DoS攻撃
    不正なゲートウェイになりすまして中間者攻
    撃、情報収集
    通信内容の盗聴
    リプレイ攻撃
    IoTゲートウェイ、デバイスへの不正侵⼊、
    DoS攻撃
    IoTデバイス、IoTゲートウェイになりすま
    して、不正侵⼊、DoS攻撃、データ改竄
    IoTプラットフォーム
    広域通信網
    IoTゲートウェイ
    IoTエリア
    ネットワーク
    IoTデバイス
    

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20. この先やるなら
    lV2X通信の解析
    ⇒セルラーV2X、IEEE802.11p、ITSConnect
    どれか⼀つでも解析してしまいたい！
    leSIMを使った環境を作る
    ⇒IoTデバイスはUSIMじゃなくてeSIMがメイン。
    l5Gに関する何か
    ⇒MEC、non-3gppアクセス、⾊々楽しいことが待っていそう。
    19
    

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21. 最後に・・・
    ⼀緒に無線通信のセキュリティやってくれ
    る⼈ウェルカムです！
    (もちろん無線だけじゃなくとも！)
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