Чанцис Ф. и др. - Практический хакинг интернета вещей [2022, PDF, RUS]

От издательства.................................................................................................... 14
Об авторах........................................................................................................... 15
О соавторах......................................................................................................... 16
О техническом обозревателе................................................................................. 17
Вступительное слово............................................................................................ 18
Благодарности..................................................................................................... 20
Предисловие........................................................................................................ 21
Часть I УГРОЗЫ В МИРЕ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ
1. Безопасность интернета вещей.......................................................................... 27
Почему важна защита интернета вещей?................................................................ 28
Чем защита интернета вещей отличается от традиционной ИТ-защиты?.................... 30
В чем особенность взлома интернета вещей?.......................................................... 31
Методики, стандарты и инструкции........................................................................ 32
Пример: обнаружение проблемы безопасности, связанной с интернетом
вещей, составление отчета и информирование....................................................... 36
Мнения экспертов: навигация в среде интернета вещей.......................................... 38
Законы хакинга интернета вещей.......................................................................... 38
Роль правительства в безопасности интернета вещей............................................. 40
Взгляд пациентов на безопасность медицинских устройств..................................... 41
Заключение......................................................................................................... 43
2. Моделирование угроз........................................................................................ 44
Моделирование угроз для интернета вещей............................................................ 44
Схема моделирования угроз................................................................................... 45
Определение архитектуры..................................................................................... 46
Разбивка архитектуры на компоненты.................................................................... 47
Выявление угроз.................................................................................................. 49
Использование деревьев атак для обнаружения угроз............................................. 57
Оценка угроз с помощью схемы классификации DREAD........................................... 58
Другие типы моделирования угроз, структуры и инструменты.................................. 59
Распространенные угрозы интернета вещей............................................................ 60
Атаки с подавлением сигнала................................................................................. 60
Атаки с воспроизведением...................................................................................... 60
Атаки со взломом настроек...................................................................................... 61
Атаки на целостность оборудования........................................................................... 61
Клонирование узла..................................................................................................... 61
Нарушения безопасности и конфиденциальности........................................................... 62
Осведомленность пользователей о безопасности............................................................ 62
Заключение................................................................................................................. 62
3. Методология тестирования безопасности.................................................................... 63
Пассивная разведка..................................................................................................... 65
Физический или аппаратный уровень............................................................................. 68
Периферийные интерфейсы.......................................................................................... 68
Среда загрузки............................................................................................................. 69
Блокировки.................................................................................................................. 70
Предотвращение и обнаружение несанкционированного доступа...................................... 70
Прошивка..................................................................................................................... 70
Интерфейсы отладки..................................................................................................... 71
Физическая устойчивость.............................................................................................. 71
Сетевой уровень........................................................................................................... 72
Разведка...................................................................................................................... 72
Атаки на сетевой протокол и службы............................................................................. 75
Тестирование беспроводного протокола......................................................................... 77
Оценка веб-приложений............................................................................................... 77
Картирование приложений........................................................................................... 78
Элементы управления на стороне клиента................................................................... 79
Аутентификация......................................................................................................... 79
Управление сеансом................................................................................................... 80
Контроль доступа и авторизация.................................................................................. 80
Проверка ввода........................................................................................................... 80
Логические ошибки.................................................................................................... 81
Сервер приложений................................................................................................... 81
Исследование конфигурации хоста............................................................................. 81
Учетные записи пользователей................................................................................... 81
Надежность пароля.................................................................................................... 82
Привилегии учетной записи........................................................................................ 82
Уровни патчей.......................................................................................................... 83
Удаленное обслуживание.......................................................................................... 84
Управление доступом к файловой системе.................................................................. 84
Шифрование данных................................................................................................. 85
Неверная конфигурация сервера................................................................................ 85
Мобильное приложение и облачное тестирование........................................................ 85
Заключение................................................................................................................ 86
Часть II ВЗЛОМ СЕТИ
4. Оценка сети........................................................................................................... 89
Переход в сеть IoT...................................................................................................... 89
VLAN и сетевые коммутаторы..................................................................................... 90
Спуфинг коммутатора............................................................................................... 91
Двойное тегирование................................................................................................ 94
Имитация устройств VoIP......................................................................................... 95
Идентификация устройств IoT в сети......................................................................... 98
Обнаружение паролей службами снятия отпечатков................................................... 98
Написание новых инструментов зондирования служб Nmap........................................103
Атаки MQTT.............................................................................................................105
Настройка тестовой среды......................................................................................106
Написание модуля MQTT Authentication-Cracking в Ncrack..........................................109
Тестирование модуля Ncrack на соответствие MQTT...................................................119
Заключение...........................................................................................................120
5. Анализ сетевых протоколов.................................................................................121
Проверка сетевых протоколов..................................................................................122
Сбор информации....................................................................................................122
Анализ....................................................................................................................124
Создание прототипов и разработка инструментов..................................................125
Проведение оценки безопасности........................................................................ 126
Разработка диссектора Wireshark для протокола DICOM на языке Lua......................127
Работа с Lua........................................................................................................128
Общие сведения о протоколе DICOM......................................................................128
Генерация трафика DICOM......................................................................................129
Включение Lua в Wireshark.....................................................................................130
Определение диссектора.........................................................................................131
Определение основной функции диссектора.....................................................132
Завершение диссектора...........................................................................................133
Создание диссектора C-ECHO......................................................................................134
Извлечение строковых значений заголовков объектов приложения...................135
Начальная загрузка данных функции диссектора.............................................135
Анализ полей переменной длины.........................................................................136
Тестирование диссектора........................................................................................137
Разработка сканера служб DICOM для механизма сценариев Nmap..................138
Написание библиотеки сценариев Nmap для DICOM.......................................138
Коды и константы DICOM........................................................................................139
Написание функций создания и уничтожения сокетов...................................140
Определение функций для отправки и получения пакетов DICOM...................141
Создание заголовков пакетов DICOM...................................................................142
Написание запросов контекстов сообщений A-ASSOCIATE...............................143
Чтение аргументов скрипта в движке сценариев Nmap....................................145
Определение структуры запроса A-ASSOCIATE.................................................146
Анализ ответов A-ASSOCIATE.................................................................................147
Создание окончательного сценария.....................................................................148
Заключение.......................................................................................................149
6. Использование сети с нулевой конфигурацией.................................................150
Использование UPnP......................................................................................................151
Стек UPnP.....................................................................................................................152
Распространенные уязвимости UPnP...................................................................154
Проникаем сквозь лазейки в файрволе...............................................................155
Злоупотребление UPnP через интерфейсы WAN..........................................................161
Другие атаки UPnP....................................................................................................165
Использование mDNS и DNS-SD..................................................................................166
Как работает mDNS...................................................................................................167
Как работает DNS-SD................................................................................................167
Проведение разведки с помощью mDNS и DNS-SD.......................................................168
Злоупотребление на этапе проверки mDNS..................................................................170
Атаки «человек посередине» на mDNS и DNS-SD .........................................................171
Использование WS-Discovery.......................................................................................181
Как работает WS-Discovery......................................................................................181
Подделка камер в вашей сети.................................................................................183
Создание атак WS-Discovery...................................................................................189
Заключение...........................................................................................................190
Часть III ВЗЛОМ АППАРАТНОЙ ЧАСТИ СИСТЕМЫ
7. Уязвимости портов UART, JTAG и SWD...................................................................192
UART......................................................................................................................193
Аппаратные средства для связи с UART.....................................................................194
Как найти порты UART.............................................................................................194
Определение скорости передачи UART........................................................................198
JTAG и SWD..............................................................................................................199
JTAG.........................................................................................................................199
Как работает SWD......................................................................................................200
Аппаратные средства для взаимодействия с JTAG и SWD.........................................201
Идентификация контактов JTAG...........................................................................201
Взлом устройства с помощью UART и SWD..............................................................203
Целевое устройство STM32F103C8T6 (Black Pill).......................................................205
Настройка среды отладки........................................................................................205
Кодирование целевой программы на Arduino............................................................208
Запись и запуск программы Arduino.........................................................................210
Отладка целевого устройства..................................................................................218
Заключение.......................................................................................................................226
8. SPI И I2C.....................................................................................................................227
Оборудование для связи с SPI и I2C............................................................................228
SPI........................................................................................................................................229
Как работает SPI.........................................................................................................229
Извлечение содержимого микросхем флеш-памяти EEPROM с SPI....................................230
I2C........................................................................................................................................235
Как работает I2C..........................................................................................................235
Настройка архитектуры шины I2C типа «контроллер–периферия»...................................236
Атака на I2C с помощью Bus Pirate.................................................................................241
Заключение.......................................................................................................................244
9. Взлом прошивки..................................................................................................245
Прошивка и операционные системы.........................................................................245
Получение доступа к микропрограмме.....................................................................246
Взлом маршрутизатора Wi-Fi......................................................................................250
Извлечение файловой системы..................................................................................251
Статический анализ содержимого файловой системы..................................................252
Эмуляция прошивки.................................................................................................255
Динамический анализ..............................................................................................261
Внедрение бэкдора в прошивку..................................................................................264
Нацеливание на механизмы обновления микропрограмм.............................................269
Компиляция и установка.........................................................................................270
Код клиента...........................................................................................................270
Запуск службы обновления.....................................................................................274
Уязвимости служб обновления микропрограмм...........................................................274
Заключение.............................................................................................................277
Часть IV ВЗЛОМ РАДИОКАНАЛОВ
10. Радио ближнего действия: взлом rFID..................................................................279
Как работает RFID...........................................................................................................280
Радиочастотные диапазоны....................................................................................280
Пассивные и активные технологии RFID.............................................................281
Структура меток RFID...............................................................................................282
Низкочастотные метки RFID...................................................................................284
Высокочастотные RFID-метки................................................................................285
Атака на RFID-системы с помощью Proxmark3........................................................286
Настройка Proxmark3................................................................................................286
Обновление Proxmark3.............................................................................................287
Определение низко- и высокочастотных карт...................................................289
Клонирование низкочастотных меток.................................................................290
Клонирование высокочастотных меток...............................................................291
Имитация RFID-метки.............................................................................................296
Изменение содержимого RFID-меток......................................................................297
Атака на MIFARE с помощью приложения для Android..............................................298
Команды RAW для небрендированных или некоммерческих
RFID-тегов............................................................................................................299
Подслушивание обмена данными между меткой и считывателем...............................303
Извлечение ключа сектора из перехваченного трафика...........................................304
Атака путем подделки RFID....................................................................................305
Автоматизация RFID-атак с помощью механизма скриптов Proxmark3......................306
Пользовательские сценарии использования RFID-фаззинга....................................307
Заключение.......................................................................................................................312
11. Bluetooth Low Energy (BLE).............................................................................313
Как работает BLE.............................................................................................................314
Общий профиль доступа и общий профиль атрибутов.............................................316
Работа с BLE......................................................................................................................317
Необходимое оборудование BLE............................................................................317
BlueZ.............................................................................................................................318
Настройка интерфейсов BLE...................................................................................318
Обнаружение устройств и перечисление характеристик............................................319
GATTTool......................................................................................................................319
Bettercap.......................................................................................................................320
Получение перечня характеристик, служб и дескрипторов.......................................321
Чтение и запись характеристик.............................................................................322
Взлом BLE..........................................................................................................................323
Настройка BLE CTF Infinity......................................................................................324
Приступаем к работе.................................................................................................324
Флаг 1. Исследование характеристик и дескрипторов.................................................326
Флаг 2. Аутентификация..........................................................................................328
Флаг 3. Подмена вашего MAC-адреса....................................................................329
Заключение.......................................................................................................................331
12. Радиоканалы средней дальности: взлом Wi-Fi..................................................332
Как работает Wi-Fi..........................................................................................................332
Оборудование для оценки безопасности Wi-Fi.......................................................333
Атаки Wi-Fi на беспроводные клиенты.....................................................................334
Деаутентификация и атаки «отказ в обслуживании».............................................334
Атаки на Wi-Fi путем подключения......................................................................337
Wi-Fi Direct..................................................................................................................342
Атаки на точки доступа Wi-Fi.......................................................................................345
Взлом WPA/WPA2.......................................................................................................346
Взлом WPA/WPA2 Enterprise для сбора учетных данных................................................352
Методология тестирования..........................................................................................353
Заключение.......................................................................................................................354
13. Радио дальнего действия: LPWAN............................................................................355
LPWAN, LoRa и LoRaWAN...............................................................................................356
Захват трафика LoRa.......................................................................................................357
Настройка платы разработки Heltec LoRa 32.................................................................358
Настройка LoStik........................................................................................................363
Превращаем USB-устройство CatWAN в сниффер LoRa...............................................367
Декодирование протокола LoRaWAN.........................................................................372
Формат пакета LoRaWAN.........................................................................................372
Присоединение к сетям LoRaWAN.........................................................................374
Атаки на LoRaWAN..........................................................................................................377
Атаки с заменой битов.............................................................................................377
Генерация ключей и управление ими..................................................................380
Атаки воспроизведения...........................................................................................381
Подслушивание..........................................................................................................382
Подмена ACK...............................................................................................................382
Атаки, специфичные для приложений.................................................................382
Заключение.......................................................................................................................382
Часть V АТАКИ НА ЭКОСИСТЕМУ IoT
14. Взлом мобильных приложений..............................................................385
Угрозы в мобильных приложениях интернета вещей...........................................386
Разбивка архитектуры на компоненты................................................................386
Выявление угроз........................................................................................................386
Средства управления безопасностью Android и iOS...............................................389
Защита данных и зашифрованная файловая система.....................................390
Тестовая среда приложения, безопасный IPC и службы..................................390
Подписи приложений...............................................................................................391
Аутентификация пользователя..............................................................................391
Управление изолированными аппаратными компонентами и ключами......................391
Проверенная и безопасная загрузка.....................................................................392
Анализ приложений iOS.......................................................................................392
Подготовка среды тестирования...........................................................................393
Извлечение и повторная подпись IPA..................................................................394
Статический анализ..................................................................................................395
Динамический анализ..............................................................................................398
Атаки путем инъекции.............................................................................................406
Хранилище связки ключей......................................................................................407
Реверс-инжиниринг двоичного кода....................................................................408
Перехват и изучение сетевого трафика...............................................................410
Обход механизма обнаружения джейлбрейка с помощью динамического патча..............411
Как обойти обнаружение джейлбрейка с помощью статического патча..........................412
Анализ приложений Android........................................................................................414
Подготовка тестовой среды.....................................................................................414
Извлечение файла APK.............................................................................................415
Статический анализ..................................................................................................416
Обратная конвертация двоичных исполняемых файлов................................................417
Динамический анализ..............................................................................................418
Перехват и анализ сетевого трафика....................................................................423
Утечки по побочным каналам................................................................................423
Обход защиты от root-доступа с помощью статического патча..................................424
Обход защиты от root-доступа с помощью динамического патча................................426
Заключение..........................................................................................................426
15. Взлом умного дома.........................................................................................428
Физический доступ в здание.................................................................................429
Клонирование RFID-метки умного дверного замка...............................................429
Глушение беспроводной сигнализации...............................................................432
Воспроизведение потока с IP-камеры.......................................................................437
Общие сведения о протоколах потоковой передачи...............................................437
Анализ сетевого трафика IP-камеры....................................................................438
Извлечение видеопотока.........................................................................................439
Атака на умную беговую дорожку...............................................................................443
Умные беговые дорожки и операционная система Android.............................................444
Перехват управления интеллектуальной беговой дорожкой на базе Android...................446
Заключение...............................................................................................................460
Инструменты для взлома интернета вещей....................................................................461
Предметный указатель..................................................................................................476