车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击

前言

车联网安全最近几年成为了各大汽车厂商以及安全厂商的关注热点,但是作为一个穷苦的无车一族想要入门车联网安全该怎么办?那当然是靠模拟器了

图片[1]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

本文将介绍如何通过Ubuntu模拟车载CAN总线的收发包来进行操作学习。话不多说,芜湖,起飞🛫️~

图片[2]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

CAN总线介绍

什么是CAN总线

CAN总线又称为控制器局域网是Controller Area Network的缩写。CAn总线是一种用于实时应用的串行通讯协议总线,它可以使用双绞线来传输信号,是世界上应用最广泛的现场总线之一,在1991年呗大规模应用于汽车,从那儿以后,CAN总线成为汽车的标配。CAN协议用于汽车中各种不同元件之间的通信,以此取代昂贵笨重的配电线束。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。简单来说就是用来控制车辆功能的通信协议,比如车门解锁、转向灯、刹车、油门等。

CAN总线特性

安全性:CAN是低级协议,不支持任何内在的安全功能。在标准的CAN中也没有加密,使得网络数据能被截取。在大多数应用中,应用程序需要部署自己的安全机制,例如认证传入命令或网络上某些设备的存在。若不执行适当的安全措施,其他人可能设法在总线上插入消息。尽管一些安全关键功能(如修改固件,编程键或控制防抱死制动)存在密码,但这些系统并未普遍实施,并且密钥对的数量有限。通信机制:多主机,即每个节点都有接入总线的能力寻址机制:消息区别,不设节点的地址,通过消息的标志符来区别消息。帧类型:数据帧、远程帧、错误帧、超载帧、帧间隔攻击方式:应用报文模糊攻击、DOS攻击测试、重放攻击由于CAN总线上的数据包没有进行过任何的加密处理,因此这些数据包是能够被截取窃听。由于车载网络使用CAN协议进行通信,所以我们可以联想到车联功能也是通过CAN网络进行数据发送和交换。

攻击方式

CAN总线攻击方式包括应用报文模糊测试、DOS攻击测试、重放攻击等。

攻击实战

在接下来的文章里我们将通过模拟软件模拟真实的汽车,并对其进行重放攻击

实验环境

  • • Ubuntu16.04
  • • ICSim(仪表盘模拟器)
  • • Socketcand(CAN网络)
  • • Kayak(一款基于SocketCAN的CAN总线分析工具)

安装ICSim

安装依赖

# 安装依赖sudo apt install libsdl2-dev libsdl2-image-dev can-utils maven autoconf -y# 下载ICSimgit clone https://github.com/zombieCraig/ICSim.git# 编译安装cd ICSim/sudo make
图片[3]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

安装socketcand

# 下载socketcandgit clone https://github.com/linux-can/socketcand.gitcd socketcand# 获取缺少的文件wget https://raw.githubusercontent.com/dschanoeh/socketcand/master/config.h.in# 编译安装autoconf./configuremake cleanmakesudo make install
图片[4]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

安装Kayak

# 下载git clone https://github.com/dschanoeh/Kayak.git# 安装jdksudo apt-get install openjdk-8-jdk# 安装cd Kayakmvn clean package

启动模拟器

# 设置vcan(虚拟CAN)接口sudo modprobe cansudo modprobe vcansudo ip link add dev vcan0 type vcansudo ip link set up vcan0
图片[5]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室
# 打开仪表盘模拟器./icsim vcan0# 打开仪表盘控制器./controls vcan0
图片[6]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室
图片[7]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

仪表盘控制器,操作说明

功能控制按钮
转向键盘左右
速度键盘上下
开/关左前车门右shift/左shit+A
开/关右前车门右shift/左shit+B
开/关左后车门右shift/左shit+X
开/关右后车门右shift/左shit+Y
开启全部车门左shift+右shift
关闭全部车门右shift+左shift

抓取CAN数据包

# 使用candump抓包candump vcan0 -l
图片[8]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

由于CAN在不停进行通信,故抓取到的包将会非常大

图片[9]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

尝试重放刚才抓取到的数据包

canplayer -I candump-2023-01-12_151749.log
图片[10]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

可以看到左前侧车门被成功打开通过二分法我们找到了左前侧开门的数据包,如图。

图片[11]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室
(1673507873.514241) vcan0 19B#00000E000000

其中的19B是设备标识符,在数据包中查找19B

grep 19B candump-2023-01-12_151749.log
图片[12]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

通过分析和尝试我们可知19B#00000E000000为开启左前侧车门,19B#00000F000000为关闭所有车门将其分解为二进制可得出16种可能的开关门组合

二进制十六进制
00000
00011
00102
00113
01004
01015
01106
01117
10008
10019
1010a
1011b
1100c
1101d
1110e
1111f

尝试字符控制的不同车门

字符车门
8右后侧车门
4左后侧车门
2右前侧车门
1左前侧车门

假设1是关门,0是开门

右后侧车门 左后侧车门 右前侧车门 左前侧车门        8     4    2     1        1     0    0     0

此时的值为8,结果为

图片[13]-车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击-NGC660安全实验室

至此我们就可以操控每个门的开关了。按照同样的思路我们将转向的数据包找出来左转向:188#01000000右转向:188#02000000参考链接:https://www.freebuf.com/articles/network/281831.htmlhttps://article.itxueyuan.com/ZoxRvk

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本文作者:TideSec

本文为安全脉搏专栏作者发布:https://www.secpulse.com/archives/197219.html

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