G.O.S.S.I.P 阅读推荐 2023-03-03

渗透技巧 1年前 (2023) admin
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上了年纪的读者看到这幅图,会不会一下子回忆起许许多多的往事?在网上结识了网友mm,想要了解一下她的IP地址和所在地理位置,说不定就像《第一次亲密接触》那样来个线下会面。可惜,这里面发生了很多故事,也导致了我们今天的推送多次发送都遭遇到【审核失败】,我们现在也逐渐告别了QQ,转向微信。但是研究人员没有忘记,今天要介绍的NDSS 2023论文 Hope of Delivery: Extracting User Locations From Mobile Instant Messengers 就试图在手机端重现当年珊瑚虫QQ的辉煌!

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在这篇论文中,位于德国、美国、荷兰和阿联酋几个国家的研究人员联合开展了针对Signal、Threema和Whatsapp这三个常用的IM软件的移动版本的网络测量实验。按照下图所示的流程,首先,在不同的地方(德国、希腊、荷兰和阿联酋)通过发送数据包并测量时间延迟,分析这些IM软件的服务器位置;其次,选择同一个地理位置,让邻近的两台手机(可能是Wi-Fi也可能用了移动网络)互相通信,进一步测量通信数据的各种特性;最后,对收集的数据进行分类,看能否和其他流量进行区分,从而帮助判定相关的位置信息。

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作者的实验具体设定如下表所示,选择了不同的地区和不同的手机(手机设备看起来有点老),还使用了一个比较古老的Android app——tPacketCapture来进行无root环境的手机抓包。

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经过初始的分析,首先能够确定的是Signal、Threema和Whatsapp三家IM的TCP包的长度特征:

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仅仅是基于这些长度特征,在做区分的时候,就可以看出来特定的IM软件的运行数据(当然这些数据可能也是在比较纯净的运行环境下才容易区分?)

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其次,由于实验的过程中,不同设备的位置都是研究人员已知的,所以可以通过测量收到通知信息的时间,寻找设备与IM服务器地理距离的相关性:

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最后,作者想要回答的核心问题是,诸如所在的地理位置(国家、地区甚至城市)以及手机使用了Wi-Fi还是移动网络这些差异,是否能够通过他们的测量和分类进行区分呢?来看看实验数据,首先是针对所在国家的区分:

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上面的数据表明,并不是所有情况下,都能很好地区分IM用户所在的国家。如果你使用的是Signal且刚好在德国(而不是希腊和荷兰),区分度还是比较明显的,但是要区分你是在希腊畅游地中海还是在荷兰看郁金香,误报率就一下子会上去。看来想要精确检查网友的行踪也不是那么容易的,作者指出,如果是对两个距离较远的位置进行区分(到底网友是人在蒙古刚下航母,还是就在你家隔壁),是容易做到高精度的(见Figure 9)。

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如果想要区分在同一个国家(地区)的不同位置的IM用户,采集到的数据是否支持这种更为细粒度的区分呢?下面的实验数据其实一定程度也是支持这种区分结论的。虽然有一些情况下(猜测用户在地点A还是B),实验数据表明这种区分器准确度在60%,也就比随机瞎猜的50%好一点。

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如果用户在不同的地点使用的既有移动网络又有Wi-Fi的情况,那么区分性会更加明显。

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总之,在这种可获得探测信息非常少的情况下,我们的作者仍然实现了一定程度的区分(见下图),也对不同IM的服务器进行了地理位置的测量。尽管我们回不到那个随便查看网友IP的年代了,但隐私保护的飞速发展(除了那些“发表于上海/萨拉热窝”的提示),是不是也能促成更多的痞子蔡和轻舞飞扬呢?

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论文:https://www.ndss-symposium.org/wp-content/uploads/2023/02/ndss2023_s188_paper.pdf


原文始发于微信公众号(安全研究GoSSIP):G.O.S.S.I.P 阅读推荐 2023-03-03

版权声明:admin 发表于 2023年3月3日 下午9:24。
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