В период стремительного развития Интернета вещей (IoT) уязвимые сетевые устройства представляют потенциальную угрозу для разнообразных пользовательских групп и промышленных сфер, включая финансовый, нефтегазовый, транспортный и другие секторы. Например, уязвимости и нестабильность устройств IoT могут предоставить киберпреступникам возможность осуществления атак, взлома платежных систем и доступа к конфиденциальным финансовым данным клиентов. В отрасли нефти и газа небезопасность IoT может привести к серьезным нарушениям безопасности и даже катастрофическим последствиям, таким как вмешательство в процессы производства, вызов аварий или создание потенциально опасных ситуаций, наносящих ущерб компаниям и создающих угрозы для окружающей среды и жизни людей.
Именно поэтому проведение пентестов IoT, направленных на выявление уязвимостей, становится особенно важным для заказчиков в финансовой, нефтяной, транспортной, здравоохранении и государственном секторах. Этот процесс позволяет выявить и решить разнообразные проблемы безопасности информационных систем. В данной статье мы рассмотрим процесс пентеста от начала до конца, начиная с подготовительного этапа, где определяются параметры тестовой среды, и заканчивая финальной стадией, на которой уязвимости активно эксплуатируются для оценки степени риска и возможных последствий их использования.
Этапы подготовки к тестированию
Прежде чем приступить к процедуре тестирования безопасности устройств Интернета вещей (IoT), важно тщательно подготовиться, чтобы повысить эффективность процесса и максимизировать обнаружение потенциальных уязвимостей. Рассмотрим ключевые этапы подготовки.
Изучение характеристик и документации IoT-устройства
Изучение характеристик и документации IoT-устройств играет критическую роль в анализе их безопасности. Этот этап включает в себя анализ технических спецификаций, архитектуры и протоколов связи, используемых устройством, а также методов аутентификации и обработки данных.
Проект OWASP (Open Web Application Security Project) предлагает "Топ-10 уязвимостей IoT", список ключевых областей, на которые следует обратить особое внимание при анализе безопасности IoT-устройств. Примеры некоторых из них:
- Недостаточная аутентификация: если устройство не обладает эффективными механизмами аутентификации и авторизации, оно становится уязвимым перед различными атаками, включая перехват данных и несанкционированные действия.
- Использование устаревших компонентов: этот фактор может создать уязвимость и повысить риск компрометации устройства. Сюда включаются как небезопасные настройки операционной системы, так и компоненты, полученные из подвергнутых риску источников.
- Неадекватное управление учетными записями: отсутствие адекватного управления учетными записями может дать злоумышленникам привилегированный доступ к устройству.
- Отсутствие обновлений и патчей безопасности: невозможность обновления устройства создает уязвимость в области безопасности, давая злоумышленникам возможность для атаки на уязвимые места.
- Неконтролируемый доступ к сети: устройство без ограничения сетевых запросов может стать жертвой DDoS-атак и других сетевых атак.
Понимание этих и других уязвимостей, выделенных в Топ-10 IoT от OWASP, имеет важное значение при изучении характеристик и документации IoT-устройств. Эффективное управление этими угрозами и применение соответствующих мер безопасности значительно снижает риск взлома устройств IoT и их злоупотребления.
Подготовка тестового окружения
Вам необходимо создать безопасное тестовое окружение, которое позволит проводить исследования уязвимостей IoT-устройств. В частности, может быть создана изолированная сеть или использована виртуальная машина для проведения тестирования.
Здесь следует упомянуть о дистрибутиве от Affinity, который предоставляет специализированное окружение для тестирования IoT. Этот инструмент, известный своим широким функционалом для проведения аудита безопасности, идеально подходит для создания изолированного и безопасного тестового окружения. В состав дистрибутива входят следующие элементы:
- Arduino - платформа открытого типа, которая используется для создания интерактивных электронных объектов и устройств;
- Baudrate -утилита для определения скорости передачи данных в системах связи;
- BDAddr - инструмент для работы с адресами Bluetooth-устройств;
- BetterCap - мощный, гибкий и портативный инструмент для проведения атак типа "человек посередине" и анализа трафика;
- Binwalk - утилита для анализа, разбора и извлечения данных из прошивок;
- Create_AP - утилита для создания точек доступа Wi-Fi;
- Cutter - графический интерфейс пользователя для Radare2, инструмента для обратной разработки;
- DspectrumGUI - инструмент для анализа и визуализации спектров;
- Dump1090 - программа, которая может обрабатывать сигналы ADS-B/Mode-S, часто используемые в авиационной отрасли;
- Firmadyne - система для эмуляции и анализа встроенного программного обеспечения;
- Firmware Analysis Toolkit - набор инструментов для анализа прошивок;
- Firmware-Mod-Kit (FMK) - инструменты для (де)компиляции прошивок;
- GHIDRA - платформа для обратной разработки, созданная NSA;
- GNURadio - бесплатная платформа для реализации программно-определяемых радио;
- GQRX - ПО для SDR радиоприемников, поддерживающее множество типов аппаратных устройств;
- GR-GSM - набор инструментов GNURadio для сканирования GSM;
- GR-Paint - программное обеспечение для "рисования" на спектрограмме;
- HackRF Tools - набор инструментов для работы с SDR-устройствами HackRF;
- Inspectrum - инструмент для визуализации и анализа данных из радиосигналов;и другие.
Все это делает дистрибутив от Affinity практически идеальным для проведения всеобъемлющего тестирования безопасности устройств IoT.
Анализ устройства: начало исследования
Приступаем к детальному анализу открытых портов и служб на IoT-устройстве. На первом этапе тестирования имеет важное значение оценить сетевую структуру устройства IoT, выявив открытые порты и активные службы. Для выполнения этой задачи можно воспользоваться мощным инструментом, например, Nmap. Вот команда для полного сканирования портов:
nmap -sS -sU -T4 -A -v <целевой_IP>
Здесь опция -sS используется для сканирования TCP-портов, -sU для UDP-портов, -T4 повышает скорость сканирования, -A включает определение ОС и версий служб, а -v обеспечивает подробный вывод.
Следующий этап – активный поиск уязвимостей и анализ данных. Этот шаг следует предпринимать после получения полной картины открытых портов и служб на устройстве IoT. В этом этапе целесообразно применять специализированные инструменты, такие как RouterSploit или Firmware Analysis Toolkit, которые автоматизируют процесс выявления потенциальных уязвимостей.
Пример команды для запуска инструмента Firmware Analysis Toolkit может выглядеть так:
./extractor.py -b <бренд> -sql 127.0.0.1 -np -nk firmware.bin output_dir
Не упускайте из виду важность ручного исследования: часто автоматические средства могут упустить уязвимости, которые могут быть обнаружены только вручную. Возможно, вам потребуется более глубоко изучить процессы аутентификации, обработку данных и протоколы связи. В этом случае применение инструментов, таких как Radare2 или GHIDRA, для анализа и декомпиляции исполняемого кода, становится важным шагом.
Для декомпиляции исполняемых файлов с помощью GHIDRA можно воспользоваться следующим подходом:
./ghidraRun
После запуска программы, вы можете открыть файл через меню "File" -> "Open File" и начать анализ. Это позволит глубже понять устройство и выявить его потенциальные уязвимости.
Попытка проникновения и использование уязвимостей
После тщательного сканирования и выявления потенциальных уязвимостей наступает момент практической проверки эффективности обнаруженных точек входа. Фаза эксплуатации предполагает активное использование выявленных уязвимостей с целью получения доступа или контроля над устройством IoT:
1. Разработка стратегии атаки. Исходя из обнаруженных уязвимостей, требуется составить план или сценарий атаки, соответствующий конкретной ситуации. Эти варианты могут включать в себя атаку на аутентификационные данные, "man in the middle" атаки или эксплуатацию уязвимостей в программном обеспечении.
2. Использование инструментов для эксплуатации. В нашем арсенале имеются инструменты, которые позволяют автоматизировать процесс внедрения и эксплуатации уязвимостей. Примерами таких инструментов являются Metasploit или BetterCap, которые способны проводить автоматизированную эксплуатацию уязвимостей. Например, команда для запуска BetterCap для сниффинга трафика выглядит так:
bettercap -X
Далее, мы можем использовать модули внутри bettercap для взаимодействия с IoT-устройством. Например, для взаимодействия с BLE (Bluetooth Low Energy):
ble.recon on - для перечисления доступных устройств через Bluetooth. ble.enum 04:52:de:ad:be:ef - если известен MAC-адрес устройства, эта команда позволяет перечислить его сервисы и характеристики. ble.write 04:52:de:ad:be:ef 234bfbd5e3b34536a3fe723620d4b78d ffffffffffffffff - для записи нового значения UUID.
Важно тщательно отслеживать процесс внедрения, чтобы избежать нежелательных последствий.
3. Ручное тестирование. Некоторые уязвимости могут быть слишком сложными или уникальными для автоматической эксплуатации. В таких случаях может потребоваться экспертное вмешательство. Инструменты, такие как Qiling или radare2, могут быть использованы для более детального анализа и эксплуатации уязвимостей. Например, для анализа файла с использованием radare2, основная команда будет выглядеть так:
radare2 [файл]
4. Оценка результатов атаки: после выполнения атаки важно провести анализ ее результатов. Это поможет понять, насколько успешно удалось проникнуть и какой уровень доступа или контроля был получен.
5. Документирование и анализ. Завершающим этапом является документирование всего процесса эксплуатации, включая использованные инструменты, методы и результаты атаки. Этот анализ может быть полезен для улучшения безопасности устройства в будущем и разработки более эффективных стратегий защиты.
Процесс проникновения, несмотря на сложность, является критически важным для повышения безопасности устройств IoT, что делает его ключевым этапом в процессе тестирования безопасности.
Заключение
В наше время вопрос безопасности IoT устройств требует особого внимания. Атаки на такие устройства становятся все более распространенными, особенно в условиях пандемии, и о них все чаще говорят. Защита IoT-устройств необходима не только потому, что они предоставляют доступ к приложениям и данным, но и в связи с возрастающим числом атак. Для обеспечения надежной защиты таких устройств крайне важно применять комплексные меры, включая использование передовых протоколов и технологий, проведение тестирования на проникновения для обеспечения безопасности IoT-сетей и предотвращения потенциальных нарушений безопасности со стороны злоумышленников.