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解密BadUSB:世界上最邪恶的USB外设

概述  

在2014年美国黑帽大会上,柏林SRLabs的安全研究人员JakobLell和独立安全研究人员Karsten Nohl展示了他们称为“BadUSB”(按照BadBIOS命名)的攻击方法,这种攻击方法让USB安全和几乎所有和USB相关的设备(包括具有USB端口的电脑)都陷入相当危险的状态。

USB背景知识 

  1. USB内部结构  

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注:BadUSB主要依靠USB驱动器的构建方式,USB通常有一个大容量的可重写的内存芯片用于实际的数据存储,以及一个独立的控制器芯片。控制芯片实际上是一个低功耗计算机,并且与你的笔记本电脑或台式机一样,它通过从内存芯片加载基本的引导程序来启动,类似于笔记本电脑的硬盘驱动器包含一个隐藏的主引导记录(MasterBoot Record)。

  2. USB如何识别  

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  3. USB设备的初始化  

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设备可以拥有多个标识(注:一个设备可以被识别为多种类型):  

*一个设备通过一个描述符标明它的功能;
*一个设备可以拥有多个描述符,如果它支持多种设备类别,例如网络摄像头+麦克风;
*设备可以注销,然后再次注册为一个不同的设备;

  可重复编程的外设  

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  USB攻击场景  

  1. 在Windows环境下感染USB,然后再控制Linux机器  

键盘模拟足够用于感染和权限提升(不需要软件漏洞)

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注:在Linux/Unix操作系统,LD_PRELOAD是一个环境变量,可以影响程序的运行时的链接(Runtimelinker),设置在程序运行前优先加载的动态链接库。通过这个环境变量,可以在主程序和其动态链接库的中间加载别的动态链接库,甚至覆盖正常的函数库。一方面,我们可以以此功能来使用自己的或是更好的函数(无需别人的源码),而另一方面,我们也可以以向别人的程序注入恶意程序,从而达到那不可告人的罪恶的目的。

    2. USB设备篡改Windows系统的DNS设置  

  通过“USB上的DHCP”转移网络流量    

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  意外收获:突破虚拟机  

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       3. Android转移Windows机器的网络流量       

“我能借用你的笔记本给手机充电吗?” Android手机是最简单的USB攻击平台。

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注:Ethernet-Over-USB:将USB接口模拟为以太网接口,实现基于Ethernet的网络连接。

Android设备的POC代码下载地址为:

https://srlabs.de/blog/wp-content/uploads/2014/07/BadAndroid-v0.1.zip

  4. USB引导扇区病毒   

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   5. 攻击方式总结   

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  防护以及下一步  

  1. 防护对策及缺陷  

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    2. USB外设的可重复编程也有积极的用途    

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  总结  

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