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摘要

國(guó)家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全管理中心工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急技術(shù)工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱“安全中心工控實(shí)驗(yàn)室”）于2017年11月~2018年3月對(duì)某國(guó)外工業(yè)云平臺(tái)的通訊安全性開展針對(duì)性研究，通過骨干網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)、仿真模擬測(cè)試等研究手段，發(fā)現(xiàn)xx云平臺(tái)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)傳輸、工業(yè)APP應(yīng)用、工業(yè)數(shù)據(jù)采集器等方面存在16處疑似安全漏洞；所發(fā)現(xiàn)漏洞有可能導(dǎo)致云平臺(tái)用戶名/密碼被竊取、非法上傳數(shù)據(jù)、云端重放攻擊等安全問題；以上為初步研究結(jié)果，待與對(duì)方確認(rèn)。

1 概述

本次研究主要面向某國(guó)外xx云平臺(tái)及APP手機(jī)應(yīng)用，通過骨干網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)、仿真環(huán)境模擬測(cè)試等無害化評(píng)估手段，從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)傳輸安全、工業(yè)APP應(yīng)用安全、工業(yè)數(shù)據(jù)采集組件安全、工業(yè)云平臺(tái)安全等維度開展研究。發(fā)現(xiàn)安全漏洞共16處，其中傳輸安全漏洞5個(gè)，工業(yè)APP安全漏洞7個(gè)，工業(yè)數(shù)據(jù)采集器安全漏洞3個(gè)、云服務(wù)端安全漏洞1個(gè)。

2 數(shù)據(jù)采集器安全性評(píng)估

2.1 XX-BOX數(shù)據(jù)采集器介紹

XX數(shù)據(jù)采集器運(yùn)行嵌入式系統(tǒng)，可以通過WLAN、3G 等網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸從以太網(wǎng)、RS485采集得到的數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)程云平臺(tái)服務(wù)器，同時(shí)接收指令來控制執(zhí)行單元。

2.2 研究結(jié)果

XX數(shù)據(jù)采集器開啟有http web服務(wù)，經(jīng)分析存在web 服務(wù)配置錯(cuò)誤等漏洞隱患，有可能導(dǎo)致黑客非法上傳文件（如木馬、后門、病毒程序等），歸納如下：

2.3 安全分析

2.3.1 漏洞1：Web服務(wù)端443端口/TCP配置錯(cuò)誤

詳細(xì)信息: XX數(shù)據(jù)采集器443端口/TCP允許客戶端執(zhí)行上傳、刪除文件等危險(xiǎn)的http操作。這樣黑客可以通過端口443向XX 數(shù)據(jù)采集器上傳木馬、病毒等惡意程序執(zhí)行文件，并能夠?qū)ι蟼魑募?zhí)行刪除操作。

解決方法：修改web服務(wù)配置，禁用http方式通過443端口上傳或刪除文件。

漏洞2：Web服務(wù)端80端口/TCP配置錯(cuò)誤

詳細(xì)信息: XX-BOX數(shù)據(jù)采集器80端口/TCP允許客戶端執(zhí)行上傳、刪除文件等危險(xiǎn)的http操作。這樣黑客可以通過端口80向XX 數(shù)據(jù)采集器上傳木馬、病毒等惡意程序執(zhí)行文件，并能夠?qū)ι蟼魑募?zhí)行刪除操作。

解決方法：修改web服務(wù)配置，禁用http方式通過80端口上傳或刪除文件。

漏洞3：TCP時(shí)間戳可查詢

詳細(xì)信息：遠(yuǎn)程主機(jī)可以查詢XX 數(shù)據(jù)采集器的TCP時(shí)間戳，從而獲取系統(tǒng)已運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。

解決方法：禁用TCP時(shí)間戳。

3 “xx”工業(yè)APP安全性評(píng)估

3.1 “xx”工業(yè)APP介紹

“xx”工業(yè)APP是用戶管理、監(jiān)控工控設(shè)備、與工業(yè)云平臺(tái)交互的手機(jī)應(yīng)用程序，有iOS版和Antroid兩個(gè)版本。

3.2  研究結(jié)果

“xx”APP采用用戶名/口令登錄方式，缺乏用戶登錄次數(shù)限制等防護(hù)措施，黑客可實(shí)施暴力破解攻擊，獲取系統(tǒng)登錄權(quán)限，安全問題嚴(yán)重。評(píng)估結(jié)果歸納如下：

序號(hào)	漏洞名稱	漏洞描述	嚴(yán)重級(jí)別	后果
4	登錄密碼可暴力破解	APP未對(duì)登錄密碼的輸入次數(shù)進(jìn)行限制，也沒有驗(yàn)證碼等措施，攻擊者可通過暴力破解方式，多次嘗試輸入猜測(cè)登錄密碼	高	暴力破解獲取系統(tǒng)用戶名/密碼，非法登錄系統(tǒng)獲取使用權(quán)限。
5	截屏錄屏風(fēng)險(xiǎn)	攻擊者在用戶登錄時(shí)獲取屏幕狀態(tài)，捕獲用戶名和密碼等	中	可導(dǎo)致用戶名/密碼等敏感信息泄露
6	使用弱Hash API	APP在開發(fā)過程中使用了iOS 系統(tǒng)的弱hash API	低	使用弱hash函數(shù)將導(dǎo)致hash碰撞，造成口令被猜測(cè)、撞庫等后果。
7	使用偽隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)	APP在開發(fā)過程中使用了偽隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)rand	低	使用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器將導(dǎo)致敏感文件被暴力破解的風(fēng)險(xiǎn)。
8	不安全API調(diào)用	APP在開發(fā)過程中使用了不安全API	中	使用不安全API有可能導(dǎo)致系統(tǒng)緩存溢出。
9	缺少反調(diào)試機(jī)制	APP缺少反調(diào)試機(jī)制，則在Root環(huán)境下，攻擊者可運(yùn)行Cycript等調(diào)試工具尋找應(yīng)用漏洞。	中	可在調(diào)試模式下發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)安全漏洞。
10	未檢查越獄環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)	APP運(yùn)行時(shí)沒有檢查手機(jī)操作系統(tǒng)是否是越獄版本	中	在越獄環(huán)境中容易被惡意應(yīng)用乘虛而入，會(huì)對(duì)用戶個(gè)人信息及財(cái)產(chǎn)造成重大損失。

3.3 安全分析

3.3.1 漏洞4：登錄密碼可暴力破解漏洞

漏洞說明：應(yīng)用未對(duì)登錄密碼的輸錯(cuò)次數(shù)進(jìn)行限制，或者客戶端登錄沒有驗(yàn)證碼等限制，攻擊者可通過暴力破解方式，多次嘗試輸入猜測(cè)登錄密碼。

解決方法：應(yīng)用應(yīng)對(duì)密碼輸錯(cuò)次數(shù)進(jìn)行限制。

漏洞5：截屏錄屏漏洞

漏洞說明：錄屏、截屏是攻擊者竊取用戶敏感輸入信息的一種手段。攻擊者在用戶登錄時(shí)獲取屏幕狀態(tài)，獲取用戶名和密碼等，可導(dǎo)致用戶敏感信息泄露。

漏洞截圖

解決方法：在用戶輸入登錄密碼時(shí)使密碼不回顯

漏洞6：使用弱Hash API

漏洞說明：使用反匯編工具對(duì)該APP的可執(zhí)行文件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該APP在開發(fā)過程中使用了iOS 系統(tǒng)的MD5、SHA 1等弱hash API。

漏洞截圖

解決方法：開發(fā)過程中請(qǐng)勿使用SHA 1等Hash API，否則有可能造成被保護(hù)數(shù)據(jù)泄露，建議使用SHA-224、SHA-256、SHA-384，和SHA-512等。

漏洞7：使用偽隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)

漏洞說明：使用反匯編工具對(duì)該APP的可執(zhí)行文件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該APP在開發(fā)過程中使用了偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器rand，有可能導(dǎo)致敏感信息被暴力破解。

漏洞截圖

解決方法：開發(fā)過程中建議使用arc4random等。

漏洞8：使用不安全API函數(shù)

漏洞說明：使用反匯編工具對(duì)該APP的可執(zhí)行文件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該APP在開發(fā)過程中使用了不安全的API函數(shù)imp_stubs_strlen、imp_stubs_strcmp，有可能導(dǎo)致緩存溢出。

漏洞截圖

解決方法：開發(fā)過程中避免使用帶有潛在隱患的系統(tǒng)API，如strlcat代替strcat，strlcpy代替strcpy，strlcat代替strncat，strlcpy代替strncpy，snprintf代替sprintf，vsnprintf代替vsprintf，fgets代替gets。

漏洞9：工業(yè)APP缺少反調(diào)試機(jī)制

漏洞說明：APP缺少反調(diào)試機(jī)制，在Root環(huán)境下，攻擊者可使用Cycript等調(diào)試工具在APP運(yùn)行時(shí)尋找應(yīng)用漏洞。

運(yùn)行Cycript時(shí)的漏洞截圖

解決方法：

1、對(duì)用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，避免顯示任何敏感信息。

2、對(duì)客戶端源碼進(jìn)行混淆，盡可能增加調(diào)試難度，最大限度隱藏自己的程序邏輯。

3.3.7 漏洞10：未檢查是否為越獄環(huán)境

漏洞說明：APP缺少反調(diào)試機(jī)制，在Root環(huán)境下，攻擊者可使用Cycript等調(diào)試工具在APP運(yùn)行時(shí)尋找應(yīng)用漏洞。

漏洞截圖：APP在越獄iOS操作系統(tǒng)中運(yùn)行截圖

解決方法：APP對(duì)運(yùn)行環(huán)境是否為越獄進(jìn)行檢查。

4 通訊安全性評(píng)估

4.1 通信特征

“xx”工業(yè)App在與云端服務(wù)器端交互時(shí)采用不安全的SSL/TLS通信，存在明文傳輸用戶名和密碼等安全漏洞。

4.2 研究結(jié)果

4.3 安全分析

4.3.1 漏洞11：用戶名/密碼明文傳輸

詳細(xì)信息: 用戶登錄過程中，在與服務(wù)器端交互時(shí)明文傳輸用戶名和密碼等，可導(dǎo)致用戶敏感信息泄露。

漏洞截圖：采用Charles等抓包工具捕獲的用戶名/密碼明文信息。

解決方法：敏感信息傳輸采用加密通訊。

漏洞12：安全通信SSL/TLS中的Cookie缺少secure屬性

詳細(xì)信息: 由于Cookie 未使用secure屬性，這將允許cookie 通過http等非安全通道進(jìn)行傳輸，使黑客能夠進(jìn)行會(huì)話劫持攻擊。cookie 的唯一必需屬性是“name”字段，常見的可選屬性如:“comment”、“domain”、“path”等等。必須相應(yīng)地設(shè)置“secure”屬性，才能防止以未加密的方式發(fā)送cookie。RFC 2965 指出：“Secure 屬性（不含值）會(huì)指導(dǎo)用戶代理程序不管何時(shí)返回此cookie，都只用（未指定）安全方法來聯(lián)絡(luò)原始服務(wù)器，以保護(hù)cookie 中的信息的機(jī)密性和真實(shí)性。”。

解決方法：云服務(wù)端開啟Https傳輸時(shí)，為所有敏感cookie的添加Secure屬性。

漏洞13：安全通信SSL/TLS 加密套件（Cipher Suites）漏洞

詳細(xì)信息:安全通信采用低版本SSL/TLS協(xié)議，接受存在安全問題的加密套件。由于使用低版本SSL/TLS協(xié)議，服務(wù)接受如下存在漏洞的加密套件：TLS_ECDHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA (SWEET32) （漏洞CVE-2016-2183）；TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA (SWEET32) （漏洞CVE-2016-6329）。使得采用以上加密套件的加密內(nèi)容可以被黑客破解，導(dǎo)致信息泄露。

解決方法：使用TLSv1.2以上版本安全通信協(xié)議，或者更改遠(yuǎn)程服務(wù)安全通信配置，使其不再接受存在漏洞的加密套件。

漏洞14：工業(yè)云平臺(tái)端遠(yuǎn)程通信接受弱加密SSL/TLS 加密套件

詳細(xì)信息：安全通信采用TLSv1.0協(xié)議，支持接受弱加密SSL/TLS加密套件,具體如下：

TLS_RSA_WITH_RC4_128_MD5（漏洞：CVE-2013-2566）

TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA（漏洞：CVE-2015-2808）

弱加密套件采用的加密算法容易被攻擊者暴力破解，導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)被黑客監(jiān)聽。

解決方法：使用TLSv1.2以上版本安全通信協(xié)議，或者修改SSL/TLS配置，使其不再接受弱加密套件（Cipher Suites）

漏洞15：安全通信Diffie-Hellman密鑰交換DH group安全強(qiáng)度不足

詳細(xì)信息：安全通信SSL/TLS服務(wù)使用DH groups密鑰大小為1024位，安全強(qiáng)度不足，有可能被破解。

解決方法：采用橢圓曲線Diffie-Hellman（ECDHE）或者使用2048位的DH groups。

5 “xx”工業(yè)云平臺(tái)安全性評(píng)估

5.1 “xx”工業(yè)云平臺(tái)介紹

“xx”工業(yè)云平臺(tái)是面向企業(yè)產(chǎn)品的數(shù)字化信息追蹤平臺(tái)+設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行和維護(hù)的全方位服務(wù)組合，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)覆蓋產(chǎn)品全生命周期的：數(shù)據(jù)可追溯、預(yù)防性維護(hù)、商業(yè)智能化、服務(wù)規(guī)模化，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、能耗數(shù)據(jù)分析和專家服務(wù)能力，可幫助設(shè)備使用用戶保證穩(wěn)定運(yùn)行、提升生產(chǎn)效率、降低能源成本。也是機(jī)器設(shè)備廠依據(jù)采集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)智能，機(jī)器優(yōu)化，業(yè)務(wù)創(chuàng)新等。

5.2 研究結(jié)果

5.3 安全分析

5.3.1 漏洞16：云服務(wù)端無法抵御重放攻擊風(fēng)險(xiǎn)

詳細(xì)信息: 把截獲的用戶APP登錄報(bào)文、創(chuàng)建工單報(bào)文等直接發(fā)給云服務(wù)器，云服務(wù)端并沒有對(duì)重放次數(shù)進(jìn)行限制，攻擊者可對(duì)服務(wù)器端發(fā)起dos攻擊。

漏洞截圖：

創(chuàng)建工單時(shí)使用POST請(qǐng)求，將日期、內(nèi)容、用戶id等信息通過POST請(qǐng)求https://mobile.mm.xxxxx.com/api/tickets/create?platform=android&version=1.5.14&username=cncert來創(chuàng)建工單。

報(bào)文重放后，返回?cái)?shù)據(jù)與原請(qǐng)求返回?cái)?shù)據(jù)一致，由上圖可見，重放的報(bào)文在APP中創(chuàng)建了兩個(gè)工單，攻擊者可通過偽造報(bào)文在云服務(wù)端創(chuàng)建多個(gè)惡意工單。

來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全應(yīng)急響應(yīng)中心