HTTP/2 और WPA3 के साथ कुशल टाइमिंग अटैक

नई हैकिंग तकनीक "नेटवर्क जिटर" की समस्या पर काबू पा लेती है, जो साइड-चैनल हमलों की सफलता को प्रभावित कर सकती है

अबू धाबी में ल्यूवेन विश्वविद्यालय (बेल्जियम) और न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित एक नई तकनीक से पता चला है कि हमलावर गोपनीय जानकारी लीक करने के लिए नेटवर्क प्रोटोकॉल की सुविधाओं का उपयोग कर सकते हैं।

इस तकनीक को कहा जाता है कालातीत समय पर हमले, इस वर्ष के यूसेनिक्स सम्मेलन में प्रदर्शित किया गया, दूरस्थ समय-आधारित साइड-चैनल हमलों की समस्याओं में से एक को संबोधित करने के लिए नेटवर्क प्रोटोकॉल समवर्ती अनुरोधों को संभालने के तरीके का उपयोग करता है।

दूरस्थ समय के हमलों के साथ समस्याएँ

समय-आधारित हमलों में, हमलावर एन्क्रिप्शन सुरक्षा को बायपास करने और एन्क्रिप्शन कुंजी, निजी संचार और उपयोगकर्ता सर्फिंग व्यवहार जैसी संवेदनशील जानकारी पर डेटा प्राप्त करने के प्रयास में विभिन्न आदेशों के निष्पादन समय में अंतर को मापते हैं।

लेकिन समय-आधारित हमलों को सफलतापूर्वक लागू करने के लिए, हमलावर को अनुरोध को संसाधित करने के लिए हमले के तहत एप्लिकेशन को लगने वाले समय की सटीक जानकारी की आवश्यकता होती है।

वेब सर्वर जैसे दूरस्थ सिस्टम पर हमला करते समय यह एक समस्या बन जाती है, क्योंकि नेटवर्क विलंबता (घबराहट) परिवर्तनशील प्रतिक्रिया समय का कारण बनती है, जिससे प्रसंस्करण समय की गणना करना मुश्किल हो जाता है।

रिमोट टाइमिंग हमलों में, हमलावर आम तौर पर प्रत्येक कमांड को कई बार भेजते हैं और नेटवर्क घबराहट के प्रभाव को कम करने के लिए प्रतिक्रिया समय का सांख्यिकीय विश्लेषण करते हैं। लेकिन यह तरीका कुछ हद तक ही उपयोगी है।

डेटा सुरक्षा शोधकर्ता और नए प्रकार के हमले पर एक पेपर के मुख्य लेखक टॉम वान गोएथेम हमें बताते हैं, "समय का अंतर जितना कम होगा, उतनी अधिक पूछताछ की आवश्यकता होगी और एक निश्चित बिंदु पर गणना असंभव हो जाएगी।"

"कालातीत" समय का हमला

गोएथेम और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित तकनीक समयबद्ध तरीके से दूरस्थ हमलों को अंजाम देती है जो नेटवर्क घबराहट के प्रभाव को नकार देती है।

टाइमलेस टाइमिंग हमले के पीछे का सिद्धांत सरल है: आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि अनुरोध क्रमिक रूप से प्रसारित होने के बजाय बिल्कुल उसी समय सर्वर तक पहुंचें।

Concurrency यह सुनिश्चित करती है कि सभी अनुरोध समान नेटवर्क स्थितियों के तहत हैं और उनकी प्रोसेसिंग हमलावर और सर्वर के बीच के पथ से प्रभावित नहीं होती है। जिस क्रम में प्रतिक्रियाएँ प्राप्त होती हैं, उससे हमलावर को निष्पादन समय की तुलना करने के लिए आवश्यक सभी जानकारी मिल जाएगी।

“कालातीत हमलों का मुख्य लाभ यह है कि वे अधिक सटीक होते हैं, इसलिए कम प्रश्नों की आवश्यकता होती है। यह एक हमलावर को निष्पादन समय में 100 एनएस तक के अंतर को पहचानने की अनुमति देता है, ”वान गोएथेम कहते हैं।

पारंपरिक इंटरनेट टाइमिंग हमले में शोधकर्ताओं द्वारा देखा गया न्यूनतम समय अंतर 10 माइक्रोसेकंड था, जो एक साथ अनुरोध हमले की तुलना में 100 गुना अधिक है।

समकालिकता कैसे प्राप्त की जाती है?

वैन गोएथेम बताते हैं, "हम दोनों अनुरोधों को एक नेटवर्क पैकेट में रखकर एक साथ सुनिश्चित करते हैं।" "व्यवहार में, कार्यान्वयन अधिकतर नेटवर्क प्रोटोकॉल पर निर्भर करता है।"

एक साथ अनुरोध भेजने के लिए, शोधकर्ता विभिन्न नेटवर्क प्रोटोकॉल की क्षमताओं का उपयोग करते हैं।

उदाहरण के लिए, HTTP/2, जो तेजी से वेब सर्वर के लिए वास्तविक मानक बन रहा है, "अनुरोध मल्टीप्लेक्सिंग" का समर्थन करता है, एक ऐसी सुविधा जो क्लाइंट को एक ही टीसीपी कनेक्शन पर समानांतर में कई अनुरोध भेजने की अनुमति देती है।

"HTTP/2 के मामले में, हमें बस यह सुनिश्चित करने की ज़रूरत है कि दोनों अनुरोध एक ही पैकेट में रखे गए हैं (उदाहरण के लिए, दोनों को एक ही समय में सॉकेट में लिखकर)।" हालाँकि, इस तकनीक की अपनी सूक्ष्मताएँ हैं। उदाहरण के लिए, क्लाउडफ्लेयर जैसे अधिकांश सामग्री वितरण नेटवर्क में, जो अधिकांश वेब के लिए सामग्री प्रदान करता है, एज सर्वर और साइट के बीच कनेक्शन HTTP/1.1 प्रोटोकॉल का उपयोग करके किया जाता है, जो अनुरोध मल्टीप्लेक्सिंग का समर्थन नहीं करता है।

हालांकि इससे कालातीत हमलों की प्रभावशीलता कम हो जाती है, फिर भी वे क्लासिक रिमोट टाइमिंग हमलों की तुलना में अधिक सटीक होते हैं क्योंकि वे हमलावर और किनारे सीडीएन सर्वर के बीच घबराहट को खत्म करते हैं।

उन प्रोटोकॉल के लिए जो अनुरोध मल्टीप्लेक्सिंग का समर्थन नहीं करते हैं, हमलावर एक मध्यवर्ती नेटवर्क प्रोटोकॉल का उपयोग कर सकते हैं जो अनुरोधों को समाहित करता है।

शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि टोर नेटवर्क पर टाइमलेस टाइमिंग अटैक कैसे काम करता है। इस मामले में, हमलावर एक टोर सेल में कई अनुरोधों को समाहित करता है, जो एकल टीसीपी पैकेट में टोर नेटवर्क नोड्स के बीच प्रसारित एक एन्क्रिप्टेड पैकेट है।

वैन गोएथेम कहते हैं, "चूंकि प्याज सेवाओं के लिए टोर श्रृंखला सर्वर तक जाती है, हम गारंटी दे सकते हैं कि अनुरोध उसी समय पहुंचेंगे।"

व्यवहार में कालातीत हमले

अपने पेपर में, शोधकर्ताओं ने तीन अलग-अलग स्थितियों में कालातीत हमलों का अध्ययन किया।

में प्रत्यक्ष समय आक्रमण एक हमलावर सीधे सर्वर से जुड़ता है और एप्लिकेशन से संबंधित गुप्त जानकारी लीक करने का प्रयास करता है।

वान गोएटेन कहते हैं, "चूंकि अधिकांश वेब एप्लिकेशन इस बात पर ध्यान नहीं देते हैं कि समय पर हमले बहुत व्यावहारिक और सटीक हो सकते हैं, हमारा मानना ​​​​है कि कई वेबसाइटें ऐसे हमलों के प्रति संवेदनशील हैं।"

में क्रॉस-साइट टाइमिंग हमले हमलावर पीड़ित के ब्राउज़र से अन्य वेबसाइटों के लिए अनुरोध करता है और प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम को देखकर संवेदनशील जानकारी की सामग्री के बारे में अनुमान लगाता है।

हमलावरों ने हैकरवन बग बाउंटी प्रोग्राम में भेद्यता का फायदा उठाने के लिए इस योजना का उपयोग किया और अप्रकाशित कमजोरियों की गोपनीय रिपोर्ट में उपयोग किए गए कीवर्ड जैसी जानकारी निकाली।

“मैं ऐसे मामलों की तलाश कर रहा था जहां टाइमिंग हमले का पहले दस्तावेजीकरण किया गया था लेकिन उसे प्रभावी नहीं माना गया था। HackerOne बग की पहले ही कम से कम तीन बार रिपोर्ट की जा चुकी है (बग आईडी: 350432, 348168 и 4701), लेकिन इसे समाप्त नहीं किया गया क्योंकि हमले को अनुपयोगी माना गया था। इसलिए मैंने कालातीत समय हमलों के साथ एक सरल आंतरिक अनुसंधान परियोजना बनाई।

उस समय यह अभी भी बहुत अअनुकूलित था क्योंकि हमने हमले के विवरण पर काम करना जारी रखा था, लेकिन यह अभी भी काफी सटीक था (मैं अपने घरेलू वाईफाई कनेक्शन पर बहुत सटीक परिणाम प्राप्त करने में सक्षम था)।

शोधकर्ताओं ने भी कोशिश की WPA3 वाईफाई प्रोटोकॉल पर कालातीत हमले.

लेख के सह-लेखकों में से एक, माटी वानहोफ़ ने पहले खोज की थी WPA3 हैंडशेक प्रोटोकॉल में संभावित समय रिसाव. लेकिन उच्च-स्तरीय उपकरणों पर उपयोग करने के लिए समय या तो बहुत कम था या सर्वर के विरुद्ध उपयोग नहीं किया जा सकता था।

वैन गोएथेम बताते हैं, "एक नए प्रकार के कालातीत हमले का उपयोग करके, हमने दिखाया कि सर्वर के खिलाफ प्रमाणीकरण हैंडशेक (ईएपी-पीडब्ल्यूडी) का उपयोग करना वास्तव में संभव है, यहां तक ​​​​कि शक्तिशाली हार्डवेयर चलाने वाले भी।"

सही पल

अपने पेपर में, शोधकर्ताओं ने सर्वर को कालातीत हमलों से बचाने के लिए सिफारिशें प्रदान कीं, जैसे निष्पादन को एक स्थिर समय तक सीमित करना और यादृच्छिक विलंब जोड़ना। नेटवर्क संचालन पर बहुत कम प्रभाव डालने वाले प्रत्यक्ष समय के हमलों के खिलाफ व्यावहारिक सुरक्षा लागू करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।

वान गोएथेम कहते हैं, "हमारा मानना ​​है कि अनुसंधान का यह क्षेत्र विकास के बहुत प्रारंभिक चरण में है और इसके लिए और अधिक गहन अध्ययन की आवश्यकता है।"

भविष्य के अनुसंधान अन्य तकनीकों की जांच कर सकते हैं जिनका उपयोग हमलावर एक साथ समय-आधारित हमलों, अन्य प्रोटोकॉल और मध्यस्थ नेटवर्क परतों को करने के लिए कर सकते हैं जिन पर हमला किया जा सकता है, और लोकप्रिय वेबसाइटों की भेद्यता का आकलन कर सकता है जो कार्यक्रम की शर्तों के तहत इस तरह के शोध की अनुमति देते हैं। .

वान गोएथेम बताते हैं, "कालातीत" नाम इसलिए चुना गया क्योंकि हमने इन हमलों में किसी भी (पूर्ण) समय की जानकारी का उपयोग नहीं किया।

"इसके अलावा, उन्हें 'कालातीत' माना जा सकता है क्योंकि (दूरस्थ) समय के हमलों का उपयोग लंबे समय से किया जा रहा है, और, हमारे शोध को देखते हुए, स्थिति केवल बदतर होगी।"

यूसेनिक्स की रिपोर्ट का पूरा पाठ स्थित है यहां.

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स्रोत: www.habr.com