车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击

汽车安全 1年前 (2023) admin
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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
车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击
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?️~
车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击

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ICSim
git clone https://github.com/zombieCraig/ICSim.git
# 编译安装
cd ICSim/
sudo make
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安装socketcand

# 下载socketcand
git clone https://github.com/linux-can/socketcand.git
cd socketcand

# 获取缺少的文件
wget https://raw.githubusercontent.com/dschanoeh/socketcand/master/config.h.in

# 编译安装
autoconf
./configure
make clean
make
sudo make install
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安装Kayak

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

启动模拟器

# 设置vcan(虚拟CAN)接口
sudo modprobe can
sudo modprobe vcan
sudo ip link add dev vcan0 type vcan
sudo ip link set up vcan0
车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击
# 打开仪表盘模拟器
./icsim vcan0
# 打开仪表盘控制器
./controls vcan0
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车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击
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
车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击
由于CAN在不停进行通信,故抓取到的包将会非常大
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尝试重放刚才抓取到的数据包
canplayer -I candump-2023-01-12_151749.log
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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。
车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击
(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
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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
0000
0
0001
1
0010
2
0011
3
0100
4
0101
5
0110
6
0111
7
1000
8
1001
9
1010
a
1011
b
1100
c
1101
d
1110
e
1111
f
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
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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.html
https://article.itxueyuan.com/ZoxRvk

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原文始发于微信公众号(Tide安全团队):车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击

版权声明:admin 发表于 2023年2月23日 下午5:03。
转载请注明:车联网安全入门之从CAN模拟环境搭建到重放攻击 | CTF导航

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