無米巧為炊 CSS2018騰訊安全探索論壇上演無硬件挖掘USB漏洞

早在2014年的Black Hat大會(huì)上，安全研究人員就公布了名為“Bad USB”的攻擊方法，只需將USB設(shè)備插入到PC或者主機(jī)上，便可通過編程的方式對(duì)這個(gè)設(shè)備進(jìn)行操作，模擬鍵盤實(shí)現(xiàn)攻擊。

近年來，利用USB協(xié)議和接口入侵電腦的事件也時(shí)常見諸報(bào)端。在日前舉辦的第四屆互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)袖峰會(huì)(簡稱“CSS2018”)的騰訊安全探索論壇(TSec)上，來自騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室的安全研究員馬卓分享了團(tuán)隊(duì)在USB漏洞挖掘領(lǐng)域中的最新研究成果。獨(dú)特的無硬件漏洞挖掘方式引起了現(xiàn)場觀眾的興趣。經(jīng)過百人大師品鑒團(tuán)的評(píng)審，該議題被授予專業(yè)獎(jiǎng)。

(騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室安全研究員馬卓)

高效率無硬件檢測 發(fā)現(xiàn)漏洞多達(dá)112個(gè)

據(jù)馬卓介紹，騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室自2015年起便開始關(guān)注USB安全問題，團(tuán)隊(duì)以Windows Update上的驅(qū)動(dòng)漏洞挖掘?yàn)橹攸c(diǎn)進(jìn)行研究。

由于是從系統(tǒng)層面來檢視USB驅(qū)動(dòng)漏洞，這些驅(qū)動(dòng)將對(duì)應(yīng)的設(shè)備種類和數(shù)量較多，傳統(tǒng)一對(duì)一的結(jié)合硬件的人工檢測方式無法滿足大規(guī)模的漏洞挖掘需求。最終，馬卓決定采用構(gòu)造無硬件環(huán)境進(jìn)行大規(guī)模的模糊測試(Fuzzing)來挖掘漏洞。

基于USB協(xié)議中的VID(Vendor ID，供應(yīng)商識(shí)別碼)和PID(Product ID，產(chǎn)品識(shí)別碼)編號(hào)規(guī)則，借助微軟驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)庫，研究人員共獲得3978個(gè)可通過Windows Update自動(dòng)安裝的USB驅(qū)動(dòng)，涵蓋了當(dāng)前最主流的Win7和Win10系統(tǒng)的X86和X64版本。

為對(duì)這些驅(qū)動(dòng)進(jìn)行的模糊測試，騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室的安全人員用一套代碼來模擬整個(gè)USB協(xié)議，使用QEMU模擬主機(jī)，使用USB Redirect協(xié)議來模擬硬件。

經(jīng)過模糊測試，玄武實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)現(xiàn)了上百個(gè)漏洞，研究人員對(duì)這些漏洞進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析，并以此申請了112個(gè)CVE編號(hào)(Common Vulnerabilities & Exposures，公共漏洞和暴露)。

從系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)出發(fā)，為USB防護(hù)提供新思路

計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備與外界數(shù)據(jù)的交互主要以網(wǎng)絡(luò)和USB接口為主，雖然來自網(wǎng)絡(luò)通信 的攻擊和威脅與日俱增，但各類網(wǎng)絡(luò)防火墻、入侵檢測系統(tǒng)和殺毒軟件也在不斷提高自己的防護(hù)水平。

而針對(duì)USB接口的防護(hù)和檢測措施一直以對(duì)USB存儲(chǔ)設(shè)備的檢測和文件病毒查殺為主，對(duì)于USB存儲(chǔ)設(shè)備以外的很多USB設(shè)備(如鍵盤、 鼠標(biāo)等設(shè)備)則直接信任，這也就為USB攻擊提供了缺口。目前，針對(duì)USB大容量存儲(chǔ)設(shè)備的掃描與檢測大都集成在殺毒軟件、入侵檢測系統(tǒng)中。這些方案在實(shí)際應(yīng)用過程中要么犧牲了便利性，要么只能針對(duì)特定的USB設(shè)備。

有業(yè)內(nèi)人士表示，在可預(yù)見的將來，USB攻擊雖然仍將以硬件為載體向目標(biāo)設(shè)備注入惡意軟件這種軟硬結(jié)合方式為主，Bad USB就是其代表。但攻擊者對(duì)于USB枚舉類型變化的利用會(huì)使攻擊過程操作越來越隱蔽，如果攻擊者再對(duì)操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序漏洞加以利用，其攻擊將更難防御。

此次騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室從Windows Update中的驅(qū)動(dòng)漏洞入手，不僅發(fā)現(xiàn)了針對(duì)Windows的新的攻擊面，也為USB接口的防護(hù)和檢測提供了一種新思路。在可能遇到的攻擊來臨之前，從系統(tǒng)內(nèi)部排查漏洞，未雨綢繆。

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