התקפות תזמון יעילות עם HTTP/2 ו-WPA3

טכניקת פריצה חדשה מתגברת על בעיית "ריצוד רשת", שיכול להשפיע על הצלחת התקפות ערוץ צדדי

טכניקה חדשה שפותחה על ידי חוקרים מאוניברסיטת לובן (בלגיה) ואוניברסיטת ניו יורק באבו דאבי הראתה שתוקפים יכולים להשתמש בתכונות של פרוטוקולי רשת כדי להדליף מידע סודי.

טכניקה זו נקראת התקפות תזמון נצחיות, שהודגם בכנס Usenix השנה, משתמש באופן שבו פרוטוקולי רשת מטפלים בבקשות במקביל כדי לטפל באחת הבעיות של התקפות צדדיות מבוססות זמן מרחוק.

בעיות עם התקפות זמן מרוחקות

בהתקפות מבוססות זמן, התוקפים מודדים הבדלים בזמן הביצוע של פקודות שונות בניסיון לעקוף את הגנת ההצפנה ולהשיג נתונים על מידע רגיש, כגון מפתחות הצפנה, תקשורת פרטית והתנהגות גלישה של משתמשים.

אבל כדי ליישם בהצלחה התקפות מבוססות זמן, התוקף זקוק לידע מדויק על הזמן שלוקח ליישום המותקף לעבד את הבקשה.

זה הופך לבעיה בעת תקיפת מערכות מרוחקות כמו שרתי אינטרנט, מכיוון שהשהיית רשת (ריצוד) גורמת לזמני תגובה משתנים, מה שמקשה על חישוב זמני עיבוד.

בהתקפות תזמון מרחוק, תוקפים בדרך כלל שולחים כל פקודה מספר פעמים ומבצעים ניתוח סטטיסטי של זמני תגובה כדי להפחית את ההשפעה של ריצוד רשת. אבל שיטה זו שימושית רק במידה מסוימת.

"ככל שהפרש הזמן קטן יותר, כך נדרשות יותר שאילתות, ובשלב מסוים החישוב הופך לבלתי אפשרי", אומר לנו טום ואן גתם, חוקר אבטחת מידע והמחבר הראשי של מאמר על סוג ההתקפה החדש.

התקפת זמן "נצחית".

הטכניקה שפותחה על ידי Goethem ועמיתיו מבצעת התקפות מרוחקות באופן מתוזמן השוללת את ההשפעה של ריצוד רשת.

העיקרון מאחורי התקפת תזמון נצחית הוא פשוט: עליך לוודא שבקשות יגיעו לשרת בדיוק באותו זמן, במקום להיות משודרות ברצף.

במקביל מבטיחה שכל הבקשות נמצאות באותם תנאי רשת ושהעיבוד שלהן לא מושפע מהנתיב בין התוקף לשרת. סדר קבלת התגובות ייתן לתוקף את כל המידע הדרוש להשוואת זמני ביצוע.

"היתרון העיקרי של התקפות נצחיות הוא שהן הרבה יותר מדויקות, ולכן נדרשות פחות שאילתות. זה מאפשר לתוקף לזהות הבדלים בזמן הביצוע עד ל-100 ns", אומר Van Goethem.

הפרש הזמן המינימלי שנצפו בהתקפת תזמון אינטרנטית מסורתית היה 10 מיקרו-שניות, שזה פי 100 גדול יותר מאשר בהתקפת בקשה בו-זמנית.

כיצד מושגת סימולטניות?

"אנו מבטיחים סימולטניות על ידי הצבת שתי הבקשות בחבילת רשת אחת", מסביר ואן גתם. "בפועל, היישום תלוי בעיקר בפרוטוקול הרשת".

כדי לשלוח בקשות בו-זמנית, החוקרים משתמשים ביכולות של פרוטוקולי רשת שונים.

לדוגמה, HTTP/2, שהופך במהירות לסטנדרט דה פקטו עבור שרתי אינטרנט, תומך ב"ריבוי בקשות", תכונה המאפשרת ללקוח לשלוח מספר בקשות במקביל דרך חיבור TCP יחיד.

"במקרה של HTTP/2, אנחנו רק צריכים לוודא ששתי הבקשות ממוקמות באותה חבילה (לדוגמה, על ידי כתיבת שתיהן לשקע בו-זמנית)." עם זאת, לטכניקה זו יש דקויות משלה. לדוגמה, ברוב רשתות אספקת התוכן כגון Cloudflare, המספקת תוכן לחלק גדול מהרשת, החיבור בין שרתי הקצה לאתר מתבצע באמצעות פרוטוקול HTTP/1.1, שאינו תומך בריבוי בקשות.

זה אמנם מפחית את האפקטיביות של התקפות נצחיות, אבל הן עדיין מדויקות יותר מהתקפות תזמון מרחוק קלאסיות מכיוון שהן מבטלות ריצוד בין התוקף לשרת ה-CDN הקצה.

עבור פרוטוקולים שאינם תומכים בריבוי בקשות, תוקפים יכולים להשתמש בפרוטוקול רשת ביניים המקיף את הבקשות.

חוקרים הראו כיצד פועלת התקפת תזמון נצחית ברשת Tor. במקרה זה, התוקף מקפל בקשות מרובות בתא Tor, חבילה מוצפנת המשודרת בין צמתי רשת Tor במנות TCP בודדות.

"מכיוון שרשת Tor לשירותי בצל מגיעה עד השרת, אנו יכולים להבטיח שבקשות יגיעו באותו זמן", אומר ואן גתם.

התקפות נצחיות בפועל

במאמרם חקרו החוקרים התקפות נצחיות בשלושה מצבים שונים.

ב התקפות זמן ישירות התוקף מתחבר ישירות לשרת ומנסה להדליף מידע סודי הקשור לאפליקציה.

"מכיוון שרוב יישומי האינטרנט לא לוקחים בחשבון שתזמון התקפות יכול להיות מאוד פרקטי ומדויק, אנו מאמינים שאתרים רבים פגיעים להתקפות כאלה", אומר ואן גוטן.

ב התקפות תזמון חוצות אתרים התוקף מגיש בקשות לאתרים אחרים מהדפדפן של הקורבן ומניח לגבי התוכן של מידע רגיש על ידי התבוננות ברצף התגובות.

התוקפים השתמשו בסכימה זו כדי לנצל פגיעות בתוכנית ה-Bag Bounty HackerOne וחילצו מידע כגון מילות מפתח המשמשות בדיווחים חסויים על פגיעויות שלא תואמו.

"חיפשתי מקרים שבהם תועדה התקפת תזמון בעבר אך לא נחשבה יעילה. הבאג של HackerOne כבר דווח לפחות שלוש פעמים (מזהי באג: 350432, 348168 и 4701), אך לא חוסל מכיוון שהמתקפה נחשבה ללא שמישה. אז יצרתי פרויקט מחקר פנימי פשוט עם התקפות זמן נצחיות.

זה עדיין היה מאוד לא אופטימלי באותו זמן כשהמשכנו לחשב את פרטי המתקפה, אבל זה עדיין היה די מדויק (הצלחתי לקבל תוצאות מדויקות מאוד בחיבור ה-WiFi הביתי שלי).

גם החוקרים ניסו התקפות נצחיות על פרוטוקול WPA3 WiFi.

אחד מכותבי המאמר, מתי ונהוף, גילה בעבר דליפת זמן פוטנציאלית בפרוטוקול לחיצת היד של WPA3. אבל הזמן היה קצר מדי לשימוש במכשירים מתקדמים או שלא ניתן היה להשתמש בו נגד שרתים.

"באמצעות סוג חדש של התקפה נצחית, הוכחנו שלמעשה ניתן להשתמש בלחיצת יד של אימות (EAP-pwd) נגד שרתים, אפילו אלה שמריצים חומרה רבת עוצמה", מסביר ואן גתם.

רגע מושלם

במאמרם סיפקו החוקרים המלצות להגנה על שרתים מפני התקפות נצחיות, כגון הגבלת ביצוע לזמן קבוע והוספת עיכוב אקראי. נדרש מחקר נוסף כדי ליישם הגנות מעשיות מפני התקפות תזמון ישירות שיש להן השפעה מועטה על פעולת הרשת.

"אנו מאמינים שתחום המחקר הזה נמצא בשלבי פיתוח מוקדמים מאוד ודורש מחקר מעמיק הרבה יותר", אומר ואן גתם.

מחקר עתידי יכול לבחון טכניקות אחרות שבהן התוקפים יכולים להשתמש כדי לבצע התקפות מבוססות זמן בו-זמנית, פרוטוקולים אחרים ושכבות רשת מתווך שניתן לתקוף, ולהעריך את הפגיעות של אתרים פופולריים המאפשרים מחקר כזה לפי תנאי התוכנית. חיפוש באגים .

השם "נצחי" נבחר "מכיוון שלא השתמשנו במידע זמן (מוחלט) בהתקפות הללו", מסביר ואן גתם.

"בנוסף, הם יכולים להיחשב 'נצחיים' כי נעשה שימוש בהתקפות זמן (מרחוק) במשך זמן רב, ואם לשפוט לפי המחקר שלנו, המצב רק יחמיר".

הטקסט המלא של הדו"ח מ-Usenix נמצא כאן.

על זכויות הפרסום

VDS רב עוצמה עם הגנה מפני התקפות DDoS והחומרה העדכנית ביותר. כל זה קשור אלינו שרתים אפיים. תצורה מקסימלית - 128 ליבות CPU, 512 GB RAM, 4000 GB NVMe.

מקור: www.habr.com