WĂ€hrend Enthusiasten gespannt auf die breite EinfĂŒhrung von 5G-Netzen warten, reiben sich Cyberkriminelle bereits die HĂ€nde und freuen sich auf neue Möglichkeiten zur Bereicherung. Trotz aller BemĂŒhungen der Entwickler enthĂ€lt die 5G-Technologie Schwachstellen, deren Identifizierung durch den Mangel an Erfahrung mit den neuen Bedingungen erschwert wird. Wir haben ein kleines 5G-Netz untersucht und drei Typen von Schwachstellen identifiziert, ĂŒber die wir in diesem Beitrag berichten werden.
Forschungsobjekt
Betrachten wir ein einfaches Beispiel â ein nicht-öffentliches 5G-Netz in einem Studentencampus (Non-Public Network, NPN), das ĂŒber öffentliche KommunikationskanĂ€le mit der AuĂenwelt verbunden ist. Solche Netzwerke werden in naher Zukunft als Standard in allen LĂ€ndern, die am Rennen um 5G teilnehmen, eingesetzt. Ein potenzieller Bereitstellungsbereich fĂŒr Netzwerke dieser Konfiguration sind "intelligente" Unternehmen, "intelligente" StĂ€dte, BĂŒros groĂer Firmen und andere Ă€hnliche Standorte mit einem hohen MaĂ an Kontrollierbarkeit.
Infrastruktur des NPN: Ein geschlossenes Unternehmensnetzwerk ist ĂŒber öffentliche KanĂ€le mit dem globalen 5G-Netz verbunden. Quelle: Trend Micro
Im Gegensatz zu 4G-Netzen sind 5G-Netze auf die Verarbeitung von Echtzeitdaten ausgelegt, weshalb ihre Architektur einem mehrschichtigen Kuchen Ă€hnelt. Die Trennung in Ebenen ermöglicht eine vereinfachte Interaktion durch die Standardisierung von APIs fĂŒr die Kommunikation zwischen den Schichten.
Vergleich der Architekturen von 4G und 5G. Quelle: Trend Micro
Das Ergebnis sind erweiterte Automatisierungs- und Skalierungsmöglichkeiten, was entscheidend fĂŒr die Verarbeitung riesiger Datenmengen aus dem Internet der Dinge (IoT) ist.
Die im 5G-Standard verankerte Isolation der Ebenen fĂŒhrt zu einem neuen Problem: Die Sicherheitsysteme, die innerhalb des NPN-Netzes arbeiten, schĂŒtzen das Objekt und seine private Cloud, wĂ€hrend die Sicherheitssysteme der externen Netzwerke ihre eigene interne Infrastruktur schĂŒtzen. Der Datenverkehr zwischen NPN und externen Netzwerken gilt als sicher, da er von geschĂŒtzten Systemen ausgeht, jedoch wird dieser tatsĂ€chlich nicht geschĂŒtzt.
In unserer aktuellen Untersuchung zeigen wir mehrere Szenarien von Cyberangriffen auf 5G-Netze, die ausnutzen:
- Schwachstellen bei SIM-Karten,
- Schwachstellen im Netzwerk,
- Schwachstellen im Identifikationssystem.
Betrachten wir jede Schwachstelle im Detail.
Schwachstellen bei SIM-Karten
Die SIM-Karte ist ein komplexes GerĂ€t, das sogar eine Vielzahl integrierter Anwendungen enthĂ€lt â das SIM Toolkit, STK. Eine dieser Anwendungen, der S@T Browser, könnte theoretisch genutzt werden, um interne Websites des Betreibers aufzurufen, wird jedoch in der Praxis seit 2009 nicht mehr aktualisiert und ist weitgehend vergessen, da diese Funktionen inzwischen von anderen Anwendungen ĂŒbernommen werden.
Das Problem ist, dass der S@T Browser verwundbar ist: Eine speziell vorbereitete SMS kann die SIM-Karte hacken und sie dazu bringen, Anweisungen des Hackers auszufĂŒhren, ohne dass der Benutzer des Telefons oder GerĂ€ts etwas Ungewöhnliches bemerkt. Dieser Angriff hat den Namen und bietet den Angreifern zahlreiche Möglichkeiten.
Simjacking-Angriffe im 5G-Netz. Quelle: Trend Micro
Insbesondere ermöglicht es dem Angreifer, die Standortdaten des Abonnenten, die Identifikationsnummer seines GerĂ€ts (IMEI) und den Zellstandort (Cell ID) zu ĂŒbermitteln sowie das Telefon zu einem Anruf zu bringen, SMS zu senden, einen Link im Browser zu öffnen und sogar die SIM-Karte zu deaktivieren.
Im Kontext von 5G-Netzen wird diese SicherheitsanfĂ€lligkeit der SIM-Karten zu einem ernsthaften Problem, angesichts der Vielzahl angeschlossener GerĂ€te. Obwohl , ist in den fĂŒnften Generationen immer noch . Und da alles weiterhin funktioniert, ist eine schnelle Ersetzung der bestehenden SIM-Karten nicht zu erwarten.
MissbrÀuchliche Nutzung von Roaming. Quelle: Trend Micro
Mit Simjacking kann die SIM-Karte zwangsweise in den Roaming-Modus versetzt und dazu gebracht werden, eine Mobilfunkzelle zu kontaktieren, die vom Angreifer kontrolliert wird. Der Angreifer erhĂ€lt so die Möglichkeit, die Einstellungen der SIM-Karte zu modifizieren, um Telefonate abzuhören, Malware einzuschleusen und verschiedene Arten von Angriffen mit dem GerĂ€t durchzufĂŒhren, das die gehackte SIM-Karte enthĂ€lt. Dies ist möglich, da die Interaktion mit GerĂ€ten im Roaming auĂerhalb der Sicherheitsprotokolle stattfindet, die fĂŒr GerĂ€te im âHeimnetzâ gelten.
SicherheitsanfÀlligkeiten im Netzwerk
Angreifer können die Einstellungen einer kompromittierten SIM-Karte Ă€ndern, um ihre Ziele zu erreichen. Die relative Leichtigkeit und Heimlichkeit des Simjacking-Angriffs ermöglicht es, diesen kontinuierlich durchzufĂŒhren, indem die Kontrolle ĂŒber immer mehr GerĂ€te langsam und geduldig ĂŒbernommen wird () und StĂŒck fĂŒr StĂŒck das Netzwerk wie bei einem Salami-Angriff zerschneiden (). Es ist Ă€uĂerst schwierig, eine solche BeeintrĂ€chtigung nachzuvollziehen, und unter den komplexen Bedingungen eines 5G-Netzes ist es praktisch unmöglich.
AllmÀhliche Integration in das 5G-Netz unter Verwendung von Low and Slow + Salami-Angriffen. Quelle: Trend Micro
Da 5G-Netzwerke keine integrierten Sicherheitsmechanismen fĂŒr SIM-Karten haben, werden Angreifer allmĂ€hlich in der Lage sein, innerhalb der KommunikationsdomĂ€ne 5G ihre eigenen Regeln festzulegen, indem sie entfĂŒhrte SIM-Karten verwenden, um Gelder zu stehlen, sich auf Netzwerkebene zu autorisieren, Malware zu installieren und andere illegale AktivitĂ€ten durchzufĂŒhren.
Besonders besorgniserregend ist das Auftauchen von Werkzeugen auf Hackerforen, die den SIM-Karten-Diebstahl durch Simjacking automatisieren, da der Einsatz solcher Mittel in 5G-Netzen den Angreifern praktisch unbegrenzte Möglichkeiten zur Skalierung von Angriffen und zur Modifizierung des vertrauenswĂŒrdigen Datenverkehrs bietet.
IdentifizierungsanfÀlligkeiten
Die SIM-Karte wird zur Identifizierung des GerĂ€ts im Netzwerk verwendet. Wenn die SIM-Karte aktiv ist und ein positives Guthaben hat, wird das GerĂ€t automatisch als legitim angesehen und weckt kein Misstrauen auf Ebene der Entdeckungssysteme. WĂ€hrenddessen macht die Verwundbarkeit der SIM-Karte das gesamte Identifizierungssystem anfĂ€llig. IT-Sicherheitssysteme werden illegal angeschlossene GerĂ€te einfach nicht nachverfolgen können, wenn diese sich mit gestohlenen Identifikationsdaten ĂŒber Simjacking im Netzwerk registrieren.
Das heiĂt, dass ein Hacker, der sich ĂŒber eine gehackte SIM-Karte mit dem Netzwerk verbindet, Zugriff auf das Niveau des tatsĂ€chlichen Besitzers erhĂ€lt, da IT-Systeme bereits keine ĂberprĂŒfung der GerĂ€te durchfĂŒhren, die sich auf Netzwerkebene identifiziert haben.
Die garantierte Identifizierung zwischen Software- und Netzwerkebene fĂŒgt ein weiteres Problem hinzu: Kriminelle können absichtlich 'Rauschen' fĂŒr Intrusion Detection Systeme erzeugen, indem sie stĂ€ndig verschiedene verdĂ€chtige AktivitĂ€ten im Namen von kompromittierten legitimen GerĂ€ten ausfĂŒhren. Da die Arbeit automatisierter Erkennungssysteme auf der Analyse von Statistiken basiert, werden die Alarmgrenzwerte allmĂ€hlich steigen, sodass echte Angriffe unbeantwortet bleiben. Eine lĂ€ngere Exposition dieser Art kann das Funktionieren des gesamten Netzwerks Ă€ndern und statistische 'blinde Zonen' fĂŒr Erkennungssysteme schaffen. Kriminelle, die diese Zonen kontrollieren, können Datenangriffe im Netzwerk und auf physische GerĂ€te durchfĂŒhren, Denial-of-Service-Angriffe organisieren und anderen Schaden verursachen.
Lösung: einheitliche IdentitĂ€tsprĂŒfung
Die Schwachstellen des untersuchten 5G-NPN-Netzwerks sind eine Folge der Zerrissenheit der Sicherheitsverfahren auf Kommunikations-, SIM-Karten- und GerÀteeinstiegsebenen sowie auf Ebene des roamingbasierten Interaktionsnetzwerks. Um dieses Problem zu lösen, ist es notwendig, gemÀà dem Null-Vertrauens-Prinzip () sicherzustellen, dass die Authentifizierung der mit dem Netzwerk verbundenen GerÀte auf jeder Ebene erfolgt, indem ein föderatives Identifizierungs- und Zugangsmanagementmodell ().
) implementiert wird. Das ZTA-Prinzip besteht darin, die Sicherheit aufrechtzuerhalten, selbst wenn das GerĂ€t unkontrolliert ist, sich bewegt oder sich auĂerhalb des Netzwerkperimeters befindet. Das föderative Identifizierungsmodell ist ein Sicherheitsansatz fĂŒr 5G, der eine einheitliche konsistente Architektur fĂŒr Authentifizierung, Zugriffsrechte, DatenintegritĂ€t und andere Komponenten und Technologien in 5G-Netzen gewĂ€hrleistet.
Ein solcher Ansatz schlieĂt die Möglichkeit aus, einen 'roaming'-Turm in das Netzwerk einzufĂŒhren und gefĂ€lschte SIM-Karten darauf umzuleiten. IT-Systeme werden in der Lage sein, Verbindungen von fremden GerĂ€ten vollstĂ€ndig zu identifizieren und parasitĂ€ren Datenverkehr, der statistisches Rauschen verursacht, zu blockieren.
Um die SIM-Karte vor Modifikationen zu schĂŒtzen, ist es erforderlich, zusĂ€tzliche IntegritĂ€tsprĂŒfungsmechanismen zu implementieren, die möglicherweise in Form einer SIM-App basierend auf der Blockchain realisiert werden. Die App kann zur Authentifizierung von GerĂ€ten und Benutzern verwendet werden sowie zur ĂberprĂŒfung der IntegritĂ€t der Firmware und der Einstellungen der SIM-Karte, sowohl im Roaming als auch im heimischen Netz.
Lassen Sie uns zusammenfassen
Die Lösung der identifizierten Sicherheitsprobleme im 5G-Netz kann als Kombination von drei AnsÀtzen dargestellt werden:
- Implementierung eines föderativen Identifikations- und Zugriffsmanagementmodells, das die IntegritÀt der Daten im Netzwerk gewÀhrleistet;
- Sicherstellung vollstĂ€ndiger Sichtbarkeit von Bedrohungen durch Implementierung eines verteilten Registers zur ĂberprĂŒfung der LegitimitĂ€t und IntegritĂ€t der SIM-Karten;
- Schaffung eines grenzenlosen verteilten Sicherheitssystems, das die Interaktion mit GerÀten im Roaming löst.
Die praktische Umsetzung dieser MaĂnahmen erfordert Zeit und erhebliche Kosten, doch der Ausbau der 5G-Netze erfolgt ĂŒberall, was bedeutet, dass die Arbeit zur Beseitigung von Schwachstellen sofort beginnen muss.
Quelle: habr.com
