安全科普:小心!快充設(shè)備也會(huì)被黑客入侵,甚至爆炸……
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
發(fā)布時(shí)間:2020-07-28
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“充電5分鐘通話兩小時(shí)”……隨著智能充電設(shè)備的普及,各大廠商都在革新和宣傳自家產(chǎn)品的快充技術(shù)。一直以來(lái),圍繞快充的安全性存在著不少疑慮及爭(zhēng)議,包括其對(duì)手機(jī)和電池的影響,以及充電技術(shù)本身的隱患。

近期,騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了一項(xiàng)命名為“BadPower”的重大安全問(wèn)題研究報(bào)告。報(bào)告指出,研究人員對(duì)市面上35款支持快充技術(shù)的充電器、充電寶等產(chǎn)品進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)其中18款存在安全問(wèn)題。攻擊者(黑客)可通過(guò)改寫快充設(shè)備的固件控制充電行為,造成被充電設(shè)備元器件燒毀,甚至爆炸等更嚴(yán)重的后果。保守估計(jì),受“BadPower”影響的終端設(shè)備數(shù)量可能數(shù)以億計(jì)。

某受電設(shè)備遭BadPower攻擊時(shí)芯片燒毀的情況。圖源:微信公眾號(hào)“騰訊安全”

什么樣的快充設(shè)備易受到“BadPower”威脅?物理世界與數(shù)字世界的邊界開始模糊,新型安全威脅不斷出現(xiàn),需要如何來(lái)應(yīng)對(duì)?就此,科技日?qǐng)?bào)記者采訪了有關(guān)專家。

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攻擊包括物理接觸

與非物理接觸兩種方式

相比傳統(tǒng)充電器來(lái)說(shuō),快充設(shè)備更加智能,其芯片的內(nèi)部運(yùn)行著一套程序代碼(固件),相當(dāng)于快充設(shè)備的大腦,可以控制快充設(shè)備與受電設(shè)備協(xié)商充電電壓、按照協(xié)商電壓調(diào)整實(shí)際充電電壓,甚至可以與受電設(shè)備交換數(shù)據(jù)等。

“但是,快充設(shè)備的固件并沒(méi)有得到很好的保護(hù)。”清華大學(xué)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)空間研究院張超副教授介紹說(shuō),很多快充設(shè)備允許受電設(shè)備直接替換這個(gè)“大腦”;還有部分設(shè)備固件存在安全漏洞,容易被攻擊者引導(dǎo)去執(zhí)行錯(cuò)誤或者惡意的行為。

在本次騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的“BadPower”問(wèn)題中,攻擊者是如何實(shí)現(xiàn)改寫固件的?

科技日?qǐng)?bào)記者了解到,“BadPower”的攻擊方式包括物理接觸和非物理接觸。報(bào)告指出,攻擊者完成物理接觸攻擊,主要利用被改造的充電寶、快充轉(zhuǎn)接器等特殊設(shè)備,或手機(jī)、筆記本電腦等被入侵的數(shù)字終端改寫快充設(shè)備固件,從而控制充電行為,破壞快充協(xié)議約定的行為。

“具體來(lái)說(shuō),攻擊者入侵設(shè)備導(dǎo)致功率異常,從而導(dǎo)致受電設(shè)備的元器件擊穿、燒毀,還可能進(jìn)一步給受電設(shè)備所在物理環(huán)境帶來(lái)安全隱患?!备V荽髮W(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)助理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信息安全福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉西蒙教授介紹說(shuō)。
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在玄武實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的18款存在“BadPower”問(wèn)題的設(shè)備里,有11款設(shè)備可以通過(guò)數(shù)碼終端進(jìn)行無(wú)物理接觸的攻擊。

“當(dāng)攻擊者無(wú)法直接物理接觸快充設(shè)備時(shí),可以在遠(yuǎn)程把攻擊代碼植入到可連接快充設(shè)備的受電設(shè)備上,再去替換快充設(shè)備固件?!睆埑e例說(shuō),一種常見(jiàn)的形式是,攻擊者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攻擊控制筆記本電腦或手機(jī),在其中安裝上惡意程序,等電腦或手機(jī)連接快充設(shè)備時(shí)發(fā)起攻擊,替換快充設(shè)備的固件。

至此,攻擊者通過(guò)物理接觸或者遠(yuǎn)程無(wú)物理接觸,實(shí)現(xiàn)了快充設(shè)備固件替換。此后,新的受電設(shè)備連接到該快充設(shè)備,都會(huì)受到電壓攻擊的威脅。

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USB供電設(shè)備都可能成為“受害者”

在報(bào)告中,這18款存在“BadPower”問(wèn)題的設(shè)備,涉及8個(gè)品牌、9個(gè)不同型號(hào)的快充芯片。

“只要充電器滿足不允許修改固件并且對(duì)固件進(jìn)行了安全校驗(yàn)兩個(gè)條件,便不會(huì)出現(xiàn)類似安全問(wèn)題?!眲⑽髅芍赋?,不同的快充協(xié)議本身沒(méi)有安全性高低的差別,風(fēng)險(xiǎn)主要取決于是否允許通過(guò)USB口改寫固件,以及是否對(duì)改寫固件操作進(jìn)行了安全校驗(yàn)等。

騰訊玄武實(shí)驗(yàn)室也針對(duì)市面上的快充芯片進(jìn)行了調(diào)研,發(fā)現(xiàn)至少近六成具備成品后通過(guò)USB口更新固件的功能。目前看來(lái),還有哪些設(shè)備容易受到威脅?

“隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,智能設(shè)備隨處可見(jiàn),這些設(shè)備理論上都存在類似隱患。”張超指出,不同于個(gè)人電腦、手機(jī)等成熟產(chǎn)品,例如智能家居、智能汽車等大部分新型智能設(shè)備仍然處于市場(chǎng)開拓期,對(duì)安全的認(rèn)知和投入都比較低,安全風(fēng)險(xiǎn)較高;另一方面,這類設(shè)備的計(jì)算能力較弱,防護(hù)能力相比個(gè)人電腦更弱,攻擊難度通常也低一些。

圖源:視覺(jué)中國(guó)
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那么,“BadPower”是否對(duì)是否對(duì)用戶隱私安全問(wèn)題構(gòu)成威脅?

“市場(chǎng)上的正??斐湓O(shè)備的固件體積和硬件能力受限(腦容量小),無(wú)法執(zhí)行復(fù)雜的惡意行為,因此,當(dāng)前披露的‘BadPower’攻擊并不會(huì)造成用戶數(shù)據(jù)隱私安全問(wèn)題?!睆埑f(shuō)。

但是,如果廠商為快充設(shè)備提供了較強(qiáng)的計(jì)算能力,或者攻擊者偽造快充設(shè)備(比如免費(fèi)送給用戶的)。那么,攻擊者便可以利用快充設(shè)備發(fā)起更復(fù)雜的攻擊,而不僅僅是操控電壓攻擊,會(huì)給用戶造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn),如隱私數(shù)據(jù)泄露、設(shè)備被控制等。

近年來(lái),類似“BadPower”的事件也層出不窮。騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室曾披露過(guò)“BadBarcode”攻擊,通過(guò)惡意的條形碼攻擊掃描儀,進(jìn)而控制連接條碼儀的設(shè)備(如收銀電腦)。還有通過(guò)對(duì)U盤的固件進(jìn)行逆向重新編程,執(zhí)行惡意操作。其他的還有利用二維碼發(fā)起攻擊,利用充電樁攻擊電動(dòng)車等。

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安全隱患問(wèn)題需要制造商來(lái)“根治”

針對(duì)“BadPower”帶來(lái)的問(wèn)題,應(yīng)該如何有效規(guī)避和解決?

“建議用戶應(yīng)該提高安全意識(shí),比如不要給數(shù)碼產(chǎn)品外接來(lái)路不明的設(shè)備,包括免費(fèi)的充電器 、U盤等。同時(shí)不要輕易把自己的充電器、充電寶等借給別人用?!?/strong>張超說(shuō)。

劉西蒙表示,消費(fèi)者的財(cái)產(chǎn)安全權(quán)既包括購(gòu)買、使用商品本身的安全和接受服務(wù)所涉及商品本身的安全,也包括它們對(duì)于其他財(cái)產(chǎn)的安全。所以如果用戶使用了不好的快充設(shè)備導(dǎo)致安全問(wèn)題,可以走法律程序保護(hù)自身財(cái)產(chǎn)安全權(quán)。

但是,“BadPower”問(wèn)題最終還需要制造商來(lái)“根治”。

在技術(shù)層面上,充電頭的固件普遍使用了單片機(jī),用來(lái)編寫程序與調(diào)試,不少?gòu)S家直接將充電USB接口和調(diào)試接口二合一,這樣便導(dǎo)致設(shè)備遭到外部漏洞或者病毒入侵。因此,劉西蒙建議,在技術(shù)上需要做到充電USB接口和調(diào)試接口分開設(shè)計(jì),并在USB接口和調(diào)試接口加密以防止外部的入侵。

同時(shí),廠商在設(shè)計(jì)和制造快充產(chǎn)品時(shí)可通過(guò)提升固件更新的安全校驗(yàn)機(jī)制、對(duì)設(shè)備固件代碼進(jìn)行嚴(yán)格安全檢查、防止常見(jiàn)軟件漏洞等措施來(lái)防止“BadPower”發(fā)生。

今年3月27日,騰訊安全玄武實(shí)驗(yàn)室已將“BadPower”問(wèn)題上報(bào)給國(guó)家信息安全漏洞共享平臺(tái),也在和相關(guān)廠商一起推動(dòng)行業(yè)采取積極措施消滅“BadPower”問(wèn)題。同時(shí),該實(shí)驗(yàn)室也建議相關(guān)部門將安全校驗(yàn)的技術(shù)要求納入快速充電技術(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
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“BadPower”攻擊也再次提醒我們,隨著人類生產(chǎn)、生活的數(shù)字化,數(shù)字世界和物理世界之間的界限正變得越來(lái)越模糊。

“其中安全威脅問(wèn)題的根源,一方面是行業(yè)還沒(méi)有意識(shí)到安全前置的重要性,沒(méi)有把安全做到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié);另一方面是對(duì)供應(yīng)鏈引入的安全風(fēng)險(xiǎn)還沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí),因此,數(shù)字安全問(wèn)題就會(huì)變成物理安全問(wèn)題?!眲⑽髅芍赋?,必須加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)隱私等方面的安全保護(hù)意識(shí)。

張超認(rèn)為,由于技術(shù)和成本局限、人為因素等,安全威脅無(wú)法完全消除,攻防博弈會(huì)始終迭代演進(jìn)。用戶自身提高安全意識(shí)是最經(jīng)濟(jì)的應(yīng)對(duì)手段;而大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè),打通產(chǎn)學(xué)研生態(tài),依靠專業(yè)安全人才和產(chǎn)品提高廠商和用戶的防護(hù)能力,是對(duì)抗層出不窮的安全威脅的最有效手段。

◎?科技日?qǐng)?bào)記者 謝開飛 通訊員 許曉鳳?王憶希

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