早在2014年的Black Hat大會上，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或者主機上，便可通過編程的方式對這個設(shè)備進行操作，模擬鍵盤實現(xiàn)攻擊。
近年來，利用USB協(xié)議和接口入侵電腦的事件也時常見諸報端。在日前舉辦的第四屆互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)袖峰會(簡稱“CSS2018”)的騰訊安全探索論壇(TSec)上，來自騰訊安全玄武實驗室的安全研究員馬卓分享了團隊在USB漏洞挖掘領(lǐng)域中的最新研究成果。獨特的無硬件漏洞挖掘方式引起了現(xiàn)場觀眾的興趣。經(jīng)過百人大師品鑒團的評審，該議題被授予專業(yè)獎。
(騰訊安全玄武實驗室安全研究員馬卓)
高效率無硬件檢測 發(fā)現(xiàn)漏洞多達112個
據(jù)馬卓介紹，騰訊安全玄武實驗室自2015年起便開始關(guān)注USB安全問題，團隊以Windows Update上的驅(qū)動漏洞挖掘為重點進行研究。
由于是從系統(tǒng)層面來檢視USB驅(qū)動漏洞，這些驅(qū)動將對應(yīng)的設(shè)備種類和數(shù)量較多，傳統(tǒng)一對一的結(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)商識別碼)和PID(Product ID，產(chǎn)品識別碼)編號規(guī)則，借助微軟驅(qū)動數(shù)據(jù)庫，研究人員共獲得3978個可通過Windows Update自動安裝的USB驅(qū)動，涵蓋了當前最主流的Win7和Win10系統(tǒng)的X86和X64版本。
為對這些驅(qū)動進行的模糊測試，騰訊安全玄武實驗室的安全人員用一套代碼來模擬整個USB協(xié)議，使用QEMU模擬主機，使用USB Redirect協(xié)議來模擬硬件。
經(jīng)過模糊測試，玄武實驗室的研究人員發(fā)現(xiàn)了上百個漏洞，研究人員對這些漏洞進行了詳細的研究分析，并以此申請了112個CVE編號(Common Vulnerabilities & Exposures，公共漏洞和暴露)。
從系統(tǒng)驅(qū)動出發(fā)，為USB防護提供新思路
計算機等智能設(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水平。
而針對USB接口的防護和檢測措施一直以對USB存儲設(shè)備的檢測和文件病毒查殺為主，對于USB存儲設(shè)備以外的很多USB設(shè)備(如鍵盤、 鼠標等設(shè)備)則直接信任，這也就為USB攻擊提供了缺口。目前，針對USB大容量存儲設(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。這些方案在實際應(yīng)用過程中要么犧牲了便利性，要么只能針對特定的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。但攻擊者對于USB枚舉類型變化的利用會使攻擊過程操作越來越隱蔽，如果攻擊者再對操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序漏洞加以利用，其攻擊將更難防御。
此次騰訊安全玄武實驗室從Windows Update中的驅(qū)動漏洞入手，不僅發(fā)現(xiàn)了針對Windows的新的攻擊面，也為USB接口的防護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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