אבי רובין: אפשר לפרוץ לכל המכשירים שלכם

אני מרצה למדעי המחשב, ותחום המומחיות שלי הוא מחשבים ואבטחת מידע. כשהייתי בלימודי התואר השני, הזדמן לי לשמוע את סבתא שלי מתארת באוזני אחד מידידיה, אדם מבוגר, ממה אני מתפרנס. הסתבר לי שאני אחראי להבטיח שאיש לא יגנוב מחשבים מהאוניברסיטה. [צחוק] ומבחינתה זה הגיוני מאוד, כי אמרתי לה שאני עובד באבטחת מחשבים, והיה מעניין לשמוע את נקודת ההשקפה שלה.

אבל לא זה הדבר הכי מגוחך ששמעתי שאומרים על עבודתי. הדבר הכי מגוחך ששמעתי, היה בארוחת ערב, ואישה אחת ששמעה שאני עובד באבטחת מחשבים, שאלה אותי אם - היא אמרה שהמחשב שלה חטף וירוס, והיא היתה מאוד מודאגת שגם היא תחלה, ותידבק בווירוס הזה. [צחוק] אני אמנם לא רופא, אבל הבטחתי לה שמאוד מאוד לא סביר שזה יקרה, אבל אם זה ירגיע אותה, היא יכולה להשתמש בכפפות גומי כשהיא עובדת במחשב, ולא ייגרם לה שום נזק.

עוד אחזור לרעיון הזה, של האפשרות לחטוף וירוס מהמחשב, בנימה רצינית יותר. היום אדבר איתכם על כמה פריצות-מחשב, כמה מתקפות אינטרנט אמיתיות שאנשים מהקהילה שלי, קהילת המחקר האקדמי, ביצעו, ולא נראה לי שרוב האנשים יודעים עליהן, ולדעתי הן מאוד מעניינות ומפחידות, וההרצאה הזו היא משהו כמו מיטב הלהיטים של פריצות המחשב של קהילת אבטחת המידע האקדמית. אין כאן עבודות שלי. אלא כולם עבודות שעמיתיי ביצעו, ואני ביקשתי מהם שקופיות ושילבתי אותן בהרצאה הזו.

העבודה הראשונה שעליה אדבר עוסקת בהשתלת אביזרים רפואיים. אביזרים רפואיים עשו כברת דרך מבחינה טכנולוגית. אפשר לראות שב-1926 הומצא קוצב הלב הראשון. 1960 - הושתל קוצב הלב הפנים-גופי הראשון, נקווה שהוא היה קטן יותר מזה שרואים כאן, והטכנולוגיה המשיכה להתקדם. ב-2006 הגענו לאבן-דרך חשובה מבחינת אבטחת המחשוב. ומדוע אני אומר זאת? כי אז האביזרים שהושתלו בבני-אדם החלו להיות בעלי יכולות של רשת. אחד הדברים שמקרבים אותנו לנושא שלנו הוא ההתקן של דיק צ'ייני. היה לו התקן ששאב דם מאבי-העורקים לחלק אחר בלב, וכפי שאתם רואים כאן למטה, הוא נשלט על-ידי בקר ממוחשב, ומי שחושב שאמינות של תוכנה היא חשובה מאוד, שיכניס דבר כזה לגוף שלו.

אז צוות מחקר הניח את ידיו על מה שמכונה שתל דפיברילטור. הדפיברילטור הופך את פירפורי לב, וזהו התקן שמכניסים לגוף כדי לשלוט בקצב הלב, והמכשירים האלה הצילו המון אנשים. אבל כדי למנוע את הצורך לפתוח את המטופל בכל פעם שרוצים לתכנת מחדש את ההתקן או לבדוק את המכשיר, בנו אותו כך שיוכל לעבוד בתקשורת אלחוטית, וצוות המחקר פירק לגורמים ובעזרת הנדסה הפוכה של הפרוטוקול האלחוטי, הם בנו את ההתקן שמצולם כאן, עם האנטנה הקטנה, שיכולה לקשר בין הפרוטוקול להתקן, וכך לשלוט בו. כדי לבדוק את הניסוי במציאות - הם לא הצליחו למצוא מתנדבים, ולכן הם הלכו וקנו קצת בשר טחון ובייקון וארזו אותם ביחד בערך לגודל של האזור שבו יוכנס ההתקן בגוף האדם, ותקעו בתוכו את ההתקן כדי לבצע את הניסוי בצורה מציאותית-משהו. הם ביצעו המון המון מתקפות מוצלחות. ואחת מהן, שהדגשתי כאן, משנה את שם החולה. אין לי מושג למה זה טוב, אבל בטח שלא הייתי רוצה שיעשו לי את זה. והם הצליחו לשנות את הטיפול, כולל השבתת ההתקן - ומדובר כאן בהתקן אמיתי, מסחרי, התקן שניתן בפיקוח בלבד - פשוט על ידי הנדסה הפוכה של המערכת ושיגור אותות אלחוטיים.

ברדיו הציבורי שודרה כתבה והסתבר שבכמה משתלי היפוך הפרפורים הביצועים עלולים להשתבש אפילו אם מקרבים אליהם זוג אוזניות רגילות.

האינטרנט והרשתות האלחוטיות יכולות לתרום המון לבריאות. הנה כמה דוגמאות על המסך של רופאים שרוצים לבצע השתלות של התקנים בתוך בני-אדם, וכיום כל ההתקנים האלה מסוגלים לתקשורת אלחוטית כחלק מהתקן שלהם, ואני חושב שזה נהדר, אבל אם לא מבינים לגמרי מהו מחשוב מהימן, ואם לא מבינים מה פורצי מחשב מסוגלים לעולל ומהם סיכוני האבטחה מלכתחילה, יש בכך סכנה רבה.

כעת אעביר הילוך ואראה לכם יעד נוסף. אראה לכם מספר יעדים שונים כמו זה, וזה נושא ההרצאה שלי. ניקח לדוגמה כלי רכב.

זאת מכונית, יש לה המון מרכיבים, והיום גם המון אלקטרוניקה. למעשה, היא מכילה הרבה מחשבים שונים, יותר מחשבי "פנטיום" מכפי שהיו במעבדה שלי בקולג', והם מחוברים ברשת קווית. במכונית יש גם רשת אלחוטית, שניתן לגשת אליה בכמה דרכים. יש "בלוטות'", יש רדיו FM ו-XM, יש "וויי-פיי", יש חיישנים בגלגלים שמוסרים באופן אלחוטי את לחץ הצמיגים לבקר שנמצא במכונית. המכונית המודרנית היא מתקן מתוחכם ומרובה-מחשבים.

ומה יקרה אם מישהו ירצה לתקוף אותה? זה מה שעשו החוקרים שהיום אדבר עליהם. הם בעצם דחפו התקן תקיפה לרשת הקווית ולרשת האלחוטית. אז יש להם שני אזורים שאותם הם יכולים לתקוף. אחד הוא הרשת האלחוטית קצרת-הטווח, שבה אפשר לתקשר עם ההתקן ממרחק קצר, בעזרת בלוטות' או וויי-פיי, והשני הוא ארוך-טווח, שבו ניתן לתקשר עם המכונית ברשת הסלולרית, או דרך אחת מתחנות הרדיו. חישבו על כך. כשמכונית מקבלת אות רדיו, הוא מעובד על ידי תוכנה. התוכנה צריכה לקבל ולפענח את אות הרדיו, ואז לחשוב מה לעשות איתו, גם אם מדובר רק במוסיקה שהיא צריכה להשמיע במכשיר הרדיו, והתוכנה שמבצעת את הפיענוח הזה, אם יש לה באגים, עלולה להוות נקודת-תורפה שינצל מישהו שירצה לפרוץ את תוכנות הרכב.

הדרך שבה החוקרים ביצעו את העבודה הזאת, הם קראו את התוכנה שבשבבי המחשב של המכונית, ואז השתמשו בכלים מתוחכמים של הנדסה הפוכה כדי לגלות מה התוכנה עושה. ואז הם מצאו נקודות-תורפה באותה תוכנה, ובנו קוד תוכנה זדוני כדי לנצל את אותן נקודות תורפה. הם ממש ביצעו את ההתקפה הזו בפועל. הם קנו שתי מכוניות, ונראה לי שיש להם יותר תקציב מאשר לי. מודל האיום הראשון היה למצוא מה אפשר לעשות אם פורץ אכן מצליח להשיג גישה לרשת הפנימית של הרכב. חישוב על זה כך: מישהו מצליח להגיע לרכב שלכם, מתעסק איתו, ומסתלק, ועכשיו, באיזו צרה אתם? מודל האיום השני היה ליצור תקשורת בזמן אמיתי דרך אחת הרשתות האלחוטיות כמו הרשת הסלולרית, או משהו כזה ללא שום גישה פיזית אל המכונית.

כך נראה המערך שלהם עבור המודל הראשון, שבו יש צורך בגישה למכונית. הם הכניסו מחשב נייד, והם חיברו ליחידת הבקרה שברשת הפנימית של הרכב, ועשו כל מיני שטויות, כמו, הנה תמונה של מד המהירות שמראה220 קמ"ש כשהמכונית בהילוך חניה. ברגע שמשיגים שליטה במחשבי הרכב, אפשר לעשות הכל. אולי תגידו, "זה מטופש." אבל מה אם נגרום לרכב שלכם להראות תמיד שהוא נוסע 30 קמ"ש לאט יותר ממהירותו בפועל? אתם עלולים לחטוף המון דוחות.

אחר כך הם יצאו עם שתי מכוניות לשדה תעופה נטוש, רכב המטרה, הקורבן, ורכב המרדף, והפעילו כמה התקפות נוספות. אחד הדברים שהם הצליחו לבצע ממכונית המרדף היה ללחוץ על הבלמים ברכב השני, פשוט בכך שפרצו למחשב. הם הצליחו גם לנטרל את הבלמים. הם יכלו לשתול תוכנה זדונית שלא תיכנס לפעולה ולא תופעל עד שהרכב יעשה משהו כמו לנסוע במהירות של מעל 30 קמ"ש, או משהו כזה. התוצאות היו מדהימות, וכשהם הרצו על זה, גם כשהם הרצו על זה בכנס של חבורת חוקרי אבטחת מחשבים, הנשימה של כולם נעתקה. הם הצליחו להשתלט על מספר מחשבים קריטיים בתוך מכונית: מחשב הבלמים, מחשב התאורה, המנוע, לוח השעונים, הרדיו וכו', והם הצליחו לעשות את זה במכוניות רגילות שנמצאות בשוק, באמצעות רשת הרדיו. הם הצליחו לפרוץ כל אחת מהתוכנות ששולטות בכל אחת מהיכולות האלחוטיות של הרכב. כל הדברים האלה יושמו בהצלחה.

איך גונבים מכונית לפני המודל הזה? פורצים את תוכנת הרכב בעזרת גלישת חוצץ בנקודת-תורפה של התוכנה, משהו כזה. משתמשים במערכת האיכון הלווייני של הרכב כדי לאתר אותו. פותחים את הדלתות בשליטה מרחוק דרך המחשב ששולט בהן, מפעילים את המנוע, עוקפים את ההגנה נגד פריצה, ויש לכם מכונית.

המעקב היה ממש מעניין. לכותבי המחקר יש סרטון שבו הם מציגים את עצמם משתלטים על מכונית, מפעילים בה את המיקרופון ומצותתים למה שקורה בה תוך מעקב אחריה על ידי איכון לווייני על גבי מפה. וזה דבר שנהג המכונית לעולם לא ידע שקורה.

כבר הצלחתי להפחיד אתכם? יש לי עוד כמה דוגמאות מעניינות כאלה. אלה דוגמאות ששמעתי פעם בכנס ופשוט נדהמתי ואמרתי, "אני חייב לשתף בכך עוד אנשים."

זה היה במעבדה של פביאן מונרוז באוניברסיטת צפון-קרולינה, ומה שהם עשו הוא מובן מאליו כשרואים אותו, אבל די מפתיע. הם צילמו בווידיאו אנשים באוטובוס, ואז עשו עיבוד של הסרטון. מה שאתם רואים במספר 1 הוא השתקפות הסמרטפון של מישהו במשקפיו בזמן שהוא מקליד בו. הם כתבו תוכנה שמייצבת - גם אם זה באוטובוס ומישהו מחזיק את הטלפון שלו בזווית - כדי לייצב את הטלפון, לעבד את זה, ואז, אולי אתם מכירים את זה, כשמקלידים בסמרטפון סיסמה, האותיות קופצות החוצה, והם הצליחו לשחזר את מה שאותו אדם הקליד, והיה להם מודל שפה לזיהוי הקלדה. מה שהיה מעניין זה, על ידי צילום באוטובוס, הם היו מסוגלים לחזור בדיוק על מה שאנשים הקלידו בסמרטפונים שלהם, ואז הם גילו משהו מפתיע, שהתוכנה שלהם לא עשתה את זה רק למי שהתכוונו, אלא גם לאנשים אחרים שבמקרה היו בתמונה, הם היו מסוגלים לשחזר מה האנשים האלה הקלידו, וזה היה סוג של תופעת לוואי מקרית של מה שהתוכנה שלהם עושה.

אני אראה לכם עוד שתיים. אחת היא מכשירי רדיו P25. מכשירי רדיו P25 נמצאים בשימוש במנגנוני אכיפת החוק ובכל מיני סוכנויות ממשלתיות ולתקשורת של אנשים בלחימה, ויש אופצית הצפנה על המכשירים האלה. ככה נראה הטלפון. זה לא באמת טלפון. זה יותר מכשיר קשר. מוטורולה מייצרת את הטלפון הנפוץ ביותר, ואתם יכולים לראות שהם בשימוש השרות החשאי, בלחימה, זה תקן מאוד מאוד נפוץ בארה"ב ובארצות אחרות. אז שאלה אחת שהחוקרים שאלו את עצמם היא, האם אפשר לחסום את הדברים האלה, כן? האם אפשר להפעיל התקפה של מניעת שרות, מפני שאלה המגיבים הראשונים? אז אם ארגון טרור ירצה לנטרל את היכולת של המשטרה ומכבי האש לתקשר בזמן חירום? הם מצאו שיש את מכשיר הGirlTech שמשמש למסרונים שבמקרה פועל בדיוק באותו תדר כמו מכשירי ה-P25, והם בנו את מה שהם כינו המשבש הראשון שלי. (צחוק) אם תבחנו את המכשיר היטב, יש לו כפתור לטקסט רגיל או מוצפן. תנו לי להעביר שקופית, ועכשיו אני אחזור. אתם רואים את ההבדל? זה טקט רגיל. זה מוצפן. יש נקודה קטנה אחת שמופיעה על המסך, וסיבוב קטקטן של כפתור. והחוקרים שאלו את עצמם, "מעניין כמה פעמים שיחות מאוד מאובטחות, חשובות ורגישות מופיעות במכשירי הקשר האלה כשהם שוכחים להצפין, ולא שמים לב שהם שכחו להצפין?"

אז הם קנו סורק. אלה סורקים חוקיים לגמרי והם פועלים בתדר של ה-P25, ומה שהם עשו זה שהם עלו על תדרים וכתבו תוכנה להאזנה. אם הם מצאו תקשורת מוצפנת, הם נשארו על הערוץ הזה וציינו שזה ערוץ שהאנשים האלה מתקשרים בו, סוכנויות אכיפת החוק האלו, והם הלכו ל-20 אזורים עירוניים והאזינו לשיחות שהיו על התדרים האלה. הם מצאו שבכל אזור עירוני, הם היו לוכדים מעל 20 דקות ביום של שיחות בטקסט חופשי. ועל מה האנשים האלה דיברו? ובכן, הם גילו שמות ומידע על מודיעים חשאיים. הם גילו מידע שהוקלט בהאזנות סתר, כמה פשעים שדיברו עליהם, מידע רגיש. זה היה בעיקר מידע שקשור לאכיפת חוק ופלילי. הם הלכו ודיווחו על זה לרשויות החוק אחרי שמחקו את הפרטים המזהים, ונקודת התורפה פה היא פשוט ממשק המשתמש שלא היה טוב מספיק. אם אתם מדברים על משהו באמת חשאי ורגיש, זה צריך להיות ברור לכם לחלוטין שהשיחה מוצפנת. זה משהו שמאוד פשוט לתקן.

האחרון לדעתי הוא ממש ממש מגניב, ופשוט הייתי חייב להראות לכם את זה, זה כנראה לא משהו שלא תישנו בגללו כמו המכוניות או הדיפיבולטורים, אבל מדובר בגניבת הקלדות. עכשיו, כולנו הבטנו על סמרטפונים מכל כיוון. כל מומחה אבטחה רוצה לפרוץ לסמרטפון, אנחנו נוטים לבדוק את כניסת ה-USB, ה-GPS למעקב, את המצלמה, את המיקרופון, אבל עד עכשיו אף אחד לא בדק את מד התאוצה. מד התאוצה הוא מה שקובע את האוריאנטציה האנכית של המכשיר. אז היה להם התקנה פשוטה. הם שמו את המכשיר ליד המקלדת, והם נתנו לאנשים להקליד, והמטרה שלהם היתה להשתמש בוויברציות שנוצרו מההקלדה ולמדוד את השינוי בקריאת מד התאוצה כדי לקבוע מה האדם הקליד. עכשיו, כשהם ניסו את זה על אייפון 3GS, זה הגרף של הרעידות שנוצרו מההקלדה, ואתם יכולים לראות שמאוד קשה להגיד מתי מישהו הקליד או מה הוא הקליד, אבל באייפון 4 שיפרו משמעותית את מד התאוצה, ואז אותן מדידות יצרו את הגרף הזה. עכשיו זה מספק הרבה יותר מידע כשמישהו מקליד ומה שהם עשו זה להשתמש בטכניקות מתקדמות של אינטליגנציה מלאכותית שנקראת לימוד מכונה לשלב האימון, אז הם לקחו מן הסתם סטודנטים להקליד כל מיני דברים, וללמוד, כדי שהמערכת תשתמש בכלי לימוד מכונה שהיו זמינים כדי ללמוד מה אנשים מקלידים ולהתאים את זה למדידות של מד התאוצה. ואז יש את שלב המתקפה, בו מבקשים ממישהו להקליד משהו, אתם לא יודעים מה זה היה, אבל אתם משתמשים במודל שיצרתם באימון כדי לדעת מה הוא הקליד. והיו להם תוצאות די טובות. זה מאמר מהעיתון USA Today. הקלידו, "בית המשפט העליון של אילינוי פסק שרם עמנואל זכאי לרוץ לראשות העיר של שיקגו" - רואים, קישרתי לשיחה הקודמת - "והורו לו להישאר במירוץ." עכשיו, המערכת מעניינת, מפני שהיא יצרה "העליון של אילינוי" ואז היא לא היתה בטוחה. המודל סיפק מספר אפשרויות, וזה היופי של כמה משיטות האינטיליגנציה המלאכותית, זה שמחשבים טובים בחלק מהדברים, אנשים טובים בדברים אחרים, קחו את הטוב משניהם ותנו לאנשים לפתור את זה. אל תבזבזו משאבי מחשב. אדם לא יחשוב שזה "הכוח העליון". זה בית המשפט העליון, כן? וכך, יחד אנחנו מסוגלים ליצור מחדש הקלדות רק על ידי שימוש במד תאוצה. למה זה משנה? ובכן, בפלטפורמת אנדרואיד, לדוגמה, למפתחים יש מניפסט שבו כל רכיב, המיקרופון, וכו', צריך להירשם אם אתם עומדים להשתמש בו כך שהאקרים לא יכולים להשתלט עליו, אבל אף אחד לא מפקח על מד התאוצה.

אז מה הנקודה? אתם יכולים להשאיר את האייפון ליד מקלדת של מישהו, ופשוט לצאת מהחדר, ואחרי זה לשחזר מה הם כתבו, אפילו בלי שימוש במיקרופון. אם מישהו מסוגל לשים רוגלה על האייפון שלכם, הם יוכלו אז אולי לקבל את מה שאתם מקלידים בכל פעם שהאייפון שלכם ליד המקלדת.

יש עוד כמה מתקפות בולטות אחרות שלצערנו אין לי זמן להכנס אליהן, אבל זו שרציתי לציין היא זו של קבוצה מאוניברסיטת מישיגן שהצליחה לקחת מכונות הצבעה, הסקויה AVC אדג' DRE שעמדו להשתמש בהן בבחירות בניו ג'רזי והושארו באיזה מסדרון, והכניסו לתוכן פקמן. אז הן הריצו את משחק הפקמן.

מה זה אומר? ובכן, אני חושב שהחברה נוטה לאמץ טכנולוגיות ממש במהירות. אני אוהב את הגדג'ט המגניב הבא. אבל ממש חשוב, והחוקרים האלה מראים, שהמפתחים של הדברים האלה צריכים לקחת בחשבון את האבטחה מההתחלה, וצריכים להבין שאולי יש להם מודל סיכונים, אבל התוקפים אולי לא יהיו נחמדים מספיק להגביל את עצמם לאותו מודל הסיכון, ולכן חייבים לחשוב מחוץ לקופסה.

מה שאנחנו יכולים לעשות כדי להיות מודעים שמכשירים יכולים להיות בסיכון, ולכל מה שמכיל תוכנה יהיו נקודות תורפה. ויהיו לו באגים. תודה רבה לכם. (מחיאות כפיים)