🥇Ein offenes Werkzeug zur Netzwerküberwachung mit IoT-Geräten

Wir erklären, was der IoT Inspector ist und wie er funktioniert.

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Zur Sicherheit des Internets der Dinge

In der Unternehmensberatung Bain & Company (PDF, S. 1) wird gesagt, dass der IoT-Markt von 2017 bis 2021 auf das Doppelte wachsen wird: von 235 auf 520 Milliarden Dollar. Auf intelligente Haushaltsgeräte entfallen 47 Milliarden Dollar. Experten für IT-Sicherheit befürchten ein solches Wachstum.

Nach Laut den Daten von Avast, sind in 40 % der Fälle mindestens ein intelligentes Gerät mit einer kritischen Schwachstelle behaftet, die das gesamte Heimnetzwerk gefährdet. In den Kaspersky-Labors wurde festgestellt, dass im ersten Quartal des letzten Jahres dreimal so viele Angriffe auf intelligente Geräte stattfanden wie im gesamten Jahr 2017.

Um intelligente Geräte zu schützen, entwickeln Mitarbeiter von IT-Unternehmen und Hochschulen neue Software-Tools. Ein Team von Ingenieuren von der Princeton University hat die offene Plattform Princeton IoT Inspector. Dies ist eine Desktop-Anwendung, die das Verhalten und die Arbeitsweise von IoT-Geräten in Echtzeit überwacht.

So funktioniert das System

Der IoT Inspector verfolgt die Aktivität von IoT-Geräten im Netzwerk mittels einer Technik des ARP-Spoofings. Sie kann zur Analyse des Datenverkehrs von Geräten verwendet werden. Das System sammelt anonymisierte Informationen über den Netzwerkverkehr, um verdächtige Aktivitäten zu identifizieren. Dabei werden solche Daten wie IP- und MAC-Adressen nicht berücksichtigt.

Beim Senden von ARP-Paketen wird der folgende Code verwendet:

class ArpScan(object):

    def __init__(self, host_state):

        assert isinstance(host_state, HostState)

        self._lock = threading.Lock()
        self._active = True

        self._thread = threading.Thread(target=self._arp_scan_thread)
        self._thread.daemon = True

    def start(self):

        with self._lock:
            self._active = True

        utils.log('[ARP Scanning] Starting.')
        self._thread.start()

    def _arp_scan_thread(self):

        utils.restart_upon_crash(self._arp_scan_thread_helper)

    def _arp_scan_thread_helper(self):

        while True:

            for ip in utils.get_network_ip_range():

                time.sleep(0.05)

                arp_pkt = sc.Ether(dst="ff:ff:ff:ff:ff:ff") / 
                    sc.ARP(pdst=ip, hwdst="ff:ff:ff:ff:ff:ff")
                sc.sendp(arp_pkt, verbose=0)

                with self._lock:
                    if not self._active:
                        return

    def stop(self):

        utils.log('[ARP Scanning] Stopping.')

        with self._lock:
            self._active = False

        self._thread.join()

        utils.log('[ARP Scanning] Stopped.')

Nachdem das Netzwerk analysiert wurde, ermittelt der IoT Inspector-Server, mit welchen Websites IoT-Geräte Daten austauschen, wie häufig dies geschieht und in welchen Mengen Pakete gesendet und empfangen werden. Dadurch hilft das System, verdächtige Ressourcen zu identifizieren, an die personenbezogene Daten ohne Wissen des Nutzers gesendet werden könnten.

Aktuell funktioniert die Anwendung nur unter macOS. Das Zip-Archiv kann heruntergeladen werden von Projektwebsite. Für die Installation wird macOS High Sierra oder Mojave sowie der Browser Firefox oder Chrome benötigt. In Safari funktioniert die Anwendung nicht. Eine Anleitung zur Installation und Konfiguration ist auf YouTube verfügbar..

In diesem Jahr haben die Entwickler versprochen, eine Version für Linux hinzuzufügen und im Mai eine Anwendung für Windows bereitzustellen. Der Quellcode des Projekts ist auf GitHub.

Potenzial und Einschränkungen

Die Entwickler geben an, dass das System IT-Unternehmen helfen wird, Sicherheitsanfälligkeiten in der Software von IoT-Geräten zu finden und sicherere Smart Devices zu entwickeln. Das Tool kann bereits jetzt Sicherheits- und Leistungsanfälligkeiten aufdecken.

Der IoT Inspector identifiziert Geräte, die übermäßig häufig Daten austauschen, selbst wenn niemand sie benutzt. Das Tool hilft auch, smarte Geräte zu entdecken, die das Netzwerk verlangsamen, indem sie zum Beispiel zu oft Updates herunterladen.

Der IoT Inspector weist derzeit einige Einschränkungen auf. Da die Anwendung experimentell ist, wurde sie noch nicht auf allen IoT-Geräten mit unterschiedlichen Konfigurationen getestet. Daher kann das Tool die Leistung von smarten Gadgets negativ beeinflussen. Aus diesem Grund empfehlen die Entwickler nicht, die Anwendung an medizinische Geräte anzuschließen.

Aktuell konzentriert sich das Entwicklerteam auf die Behebung von Bugs, plant jedoch in Zukunft, die Funktionalität ihrer Anwendung zu erweitern und Algorithmen für maschinelles Lernen zu integrieren. Diese sollen die Wahrscheinlichkeit zur Entdeckung von DDoS-Angriffen auf 99 % erhöhen. Alle Ideen der Forscher können in diesem PDF-Bericht.

anderen Projekten im Bereich IoT

Eine Gruppe amerikanischer Entwickler, die mit Danny Goodman, dem Autor von Büchern über JavaScript und HTML, zusammenarbeitet, entwickelt ein Werkzeug zur Überwachung des Ökosystems des Internet der Dinge — Das Thing System.

Das Ziel des Projekts ist es, IoT-Geräte für Smart Homes in einem einheitlichen Netzwerk zu vereinen und die zentrale Steuerung zu ermöglichen. Die Entwickler geben an, dass Geräte unterschiedlicher Hersteller oft nicht miteinander kommunizieren können und isoliert arbeiten. Um dieses Problem zu lösen, haben die Initiatoren eine Software entwickelt, die mit verschiedenen Netzwerkprotokollen, Gadgets und Client-Anwendungen kompatibel ist.

Die Liste der unterstützten Geräte findet sich auf der Projektwebsite. Dort gibt es auch der Quellcode und ein schnelles Starthandbuch.

Ein weiteres offenes Projekt — PrivateEyePi. Die Initiatoren teilen Softwarelösungen und Quellcode zur Erstellung eines personalisierten IoT-Netzwerks auf Basis von Raspberry Pi. Auf der Webseite gibt es zahlreiche Anleitungen, mit denen man ein drahtloses Netzwerk aus Sensoren für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, sowie ein Sicherheitssystem für das Zuhause.

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Die Zukunft solcher Lösungen

Auf dem IoT-Markt erscheinen zunehmend Open-Source-Projekte, Bibliotheken und Frameworks. Die Linux Foundation, die auch im Bereich IoT tätig ist (sie haben ein Betriebssystem entwickelt Zephyr), führt an, dass Open-Source-Tools als sicherer gelten. Diese Meinung basiert auf der Beteiligung des "kollektiven Wissens" einer Gemeinschaft von Sicherheitsexperten an deren Entwicklung. Daraus lässt sich schließen, dass Projekte wie der IoT Inspector immer häufiger entstehen werden und dazu beitragen, diesen Gerätesegment sicherer zu machen.

Beiträge aus dem Ersten Blog über Unternehmens-IaaS: