Уязвимости на 5G мрежите

Докато ентусиастите трепетно ​​очакват масовото въвеждане на мрежи от пето поколение, киберпрестъпниците потриват ръце в очакване на нови възможности за печалба. Въпреки всички усилия на разработчиците, 5G технологията съдържа уязвимости, идентифицирането на които се усложнява от липсата на опит в нови условия. Проучихме малка 5G мрежа и идентифицирахме три вида уязвимости, които ще обсъдим в тази публикация.

Обект на изследване

Помислете за най-простия пример - модел на непублична 5G кампусна мрежа (Non-Public Network, NPN), свързана с външния свят чрез публични комуникационни канали. Именно тези мрежи в близко бъдеще ще се използват като стандарт във всички страни, участващи в надпреварата за 5G. Потенциална среда за разгръщане на мрежи с тази конфигурация са интелигентни предприятия, интелигентни градове, офиси на големи компании и други подобни места с висока степен на контрол.

NPN инфраструктура: Затворена корпоративна мрежа е свързана към глобалната 5G мрежа чрез обществени канали. Източник: Trend Micro

За разлика от мрежите от четвърто поколение, 5G мрежите са фокусирани върху обработката на данни в реално време, така че тяхната архитектура прилича на многопластов пай. Наслояването ви позволява да опростите взаимодействието чрез стандартизиране на API за взаимодействие между слоевете.

Сравнение на 4G и 5G архитектури. Източник: Trend Micro

Резултатът е повишена автоматизация и мащабируемост, което е от решаващо значение за обработката на огромните количества информация от Интернет на нещата (IoT).
Изолацията на слоевете, вградена в стандарта 5G, води до нов проблем: системите за сигурност, които работят вътре в NPN мрежата, защитават обекта и неговия частен облак, докато външните системи за сигурност на мрежата защитават тяхната вътрешна инфраструктура. Трафикът между NPN и външните мрежи се счита за безопасен, защото идва от защитени системи, но всъщност никой не го защитава.

В последното ни проучване Защита на 5G чрез Cyber-Telecom Identity Federation представяме няколко сценария на кибератаки срещу 5G мрежи, които се експлоатират:

• Уязвимости на SIM картата
• мрежови уязвимости,
• уязвимости на системата за идентификация.

Нека разгледаме всяка уязвимост по-подробно.

Уязвимости на SIM картата

SIM картата е сложно устройство, което дори има цял набор от вградени приложения - SIM Toolkit, STK. Една от тези програми, S@T Browser, теоретично може да се използва за преглед на вътрешните сайтове на оператора, но на практика отдавна е забравена и не е актуализирана от 2009 г., тъй като тези функции вече се изпълняват от други програми.

Проблемът е, че S@T Browser се оказа уязвим: специално подготвен сервизен SMS хаква SIM картата и я принуждава да изпълни необходимите на хакера команди, а потребителят на телефона или устройството няма да забележи нищо необичайно. Атаката беше кръстена Simjacker и дава много възможности на нападателите.

Simjacking атака на 5G мрежа. Източник: Trend Micro

По-специално, той ви позволява да прехвърлите на атакуващ данни за местоположението на абоната, неговия идентификатор на устройството (IMEI) и клетъчна кула (Cell ID), както и да принудите телефона да набере номер, да изпрати SMS, да отвори връзка в браузър и дори деактивиране на SIM картата.

В контекста на 5G мрежите тази уязвимост на SIM картите се превръща в сериозен проблем, предвид броя на свързаните устройства. Макар че SIMAlliance и разработиха нови стандарти за 5G SIM карти с подобрена сигурност, в мрежи от пето поколение все още е възможно е да използвате "стари" SIM-карти. И тъй като всичко работи така или иначе, не можете да очаквате бърза подмяна на съществуващите SIM карти.

Злонамерено използване на роуминг. Източник: Trend Micro

Използването на Simjacking ви позволява да принудите SIM картата да премине в режим на роуминг и да я принудите да се свърже с клетъчна кула, контролирана от нападател. В този случай нападателят ще може да променя настройките на SIM картата, за да подслушва телефонни разговори, да инжектира злонамерен софтуер и да извършва различни видове атаки, използвайки устройство, съдържащо хакната SIM карта. За да направи това, той ще бъде позволен от факта, че взаимодействието с устройства в роуминг се извършва, заобикаляйки процедурите за сигурност, приети за устройства в „домашната“ мрежа.

Мрежови уязвимости

Нападателите могат да променят настройките на компрометирана SIM карта, за да постигнат целите си. Относителната лекота и скритост на атаката Simjaking позволява тя да се извършва непрекъснато, завладявайки контрола върху все повече и повече нови устройства, бавно и търпеливо (ниска и бавна атака) отрязване на парчета от мрежата като резени салам (атака на салам). Проследяването на подобно въздействие е изключително трудно, а в сложна разпределена 5G мрежа е почти невъзможно.

Постепенно въвеждане в 5G мрежата с използване на атаки Low и Slow + Salami. Източник: Trend Micro

И тъй като 5G мрежите нямат вградени контроли за сигурност за SIM карти, нападателите постепенно ще могат да установят свои собствени правила в 5G комуникационния домейн, като използват заловени SIM карти за кражба на средства, оторизация на ниво мрежа, инсталиране на зловреден софтуер и други незаконни дейности.

Особено безпокойство е появата на хакерски форуми на инструменти, които автоматизират изземването на SIM карти с помощта на Simjaking, тъй като използването на такива инструменти за мрежи от пето поколение дава на нападателите почти неограничени възможности за мащабиране на атаки и модифициране на доверен трафик.

Идентификационни уязвимости

SIM картата се използва за идентифициране на устройството в мрежата. Ако SIM картата е активна и има положителен баланс, устройството автоматично се счита за легитимно и не буди подозрение на ниво системи за откриване. Междувременно уязвимостта на самата SIM карта прави цялата система за идентификация уязвима. ИТ системите за сигурност просто няма да могат да проследят незаконно свързано устройство, ако то се регистрира в мрежата с помощта на откраднати идентификационни данни чрез Simjaking.

Оказва се, че хакер, който се свързва с мрежата чрез хакната SIM карта, получава достъп на ниво реален собственик, тъй като ИТ системите вече не проверяват устройства, които са идентифицирани на мрежово ниво.

Гарантираната идентификация между софтуерните и мрежовите слоеве добавя друг проблем: престъпниците могат умишлено да създават „шум“ за системите за откриване на проникване, като постоянно извършват различни подозрителни действия от името на заловени легитимни устройства. Тъй като работата на системите за автоматично откриване се основава на анализ на статистиката, праговете на алармата постепенно ще се увеличават, като се гарантира, че няма реакция на реални атаки. Дългосрочната експозиция от този вид е доста способна да промени функционирането на цялата мрежа и да създаде статистически "слепи петна" за системите за откриване. Престъпниците, които контролират тези зони, могат да атакуват данни в мрежата и физически устройства, да организират отказ на услуга и да причинят други вреди.

Решение: Единна проверка на самоличността

Уязвимостите на изследваната 5G NPN мрежа са следствие от фрагментацията на процедурите за сигурност на ниво комуникация, ниво на SIM карти и устройства, както и на ниво роуминг взаимодействие между мрежите. За да се реши този проблем, е необходимо, в съответствие с принципа на нулево доверие (Архитектура с нулево доверие, ZTA) гарантира, че устройствата, свързващи се към мрежата, са удостоверени на всеки етап чрез прилагане на обединена самоличност и модел за контрол на достъпа (Федерално управление на самоличността и достъпа, FIDAM).

Принципът на ZTA е да поддържа сигурност дори когато устройството е извън контрол, в движение или извън периметъра на мрежата. Моделът на федерална идентичност е подход към 5G сигурността, който осигурява единна, последователна архитектура за удостоверяване, права за достъп, цялост на данните и други компоненти и технологии в 5G мрежите.

Този подход елиминира възможността за въвеждане на „роуминг“ кула в мрежата и пренасочване на заловените SIM карти към нея. ИТ системите ще могат напълно да откриват връзката на чужди устройства и да блокират фалшив трафик, който създава статистически шум.

За да се защити SIM картата от модификация, е необходимо да се въведат допълнителни проверки на целостта в нея, евентуално реализирани като SIM приложение, базирано на блокчейн. Приложението може да се използва за удостоверяване на устройства и потребители, както и за проверка на целостта на фърмуера и настройките на SIM картата, както в роуминг, така и при работа в домашна мрежа.

Обобщаваме

Решението на идентифицираните проблеми със сигурността на 5G може да бъде представено като комбинация от три подхода:

• внедряване на обединен модел на идентификация и контрол на достъпа, който ще гарантира целостта на данните в мрежата;
• осигуряване на пълна видимост на заплахите чрез внедряване на разпределен регистър за проверка на легитимността и целостта на SIM картите;
• формиране на разпределена система за сигурност без граници, която решава проблемите на взаимодействието с устройства в роуминг.

Практическото прилагане на тези мерки отнема време и сериозни разходи, но внедряването на 5G мрежи е навсякъде, което означава, че трябва да започнете да работите за премахване на уязвимостите точно сега.

Източник: www.habr.com