ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра

•
•
Компания УЦСБ
Компания УЦСБ

Презентация с серии семинаров компании УЦСБ: Информационная безопасность промышленных систем автоматизации и управления.

1 of 19
Downloaded 11 times
Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра Дмитрий Евдокимов, Директор исследовательского центра Digital Security
#whoami © 2003—2015, Digital Security Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра – Директор исследовательского центра Digital Security – Редактор рубрики в журнале Xakep – Соорганизатор DEFCON Russia и ZeroNights – Автор проекта Python Arsenal for RE – Специализируюсь на поиске уязвимостей в бинарных приложениях без исходного кода 2
Концепция © 2003—2015, Digital Security – С какими проблемами связана разработка эксплойта для АСУ ТП? – Как злоумышленник может решить эти проблемы? – Как еще можно осложнить задачу злоумышленника? 3 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Жесткие условия © 2003—2015, Digital Security (но честные) – Удаленная атака из недоверенной зоны – Без USB-носителей, без GSM-модемов, без Интернета… – Уязвимости в ПО АСУ ТП – Не в Adobe Reader, не в веб-браузере, не в Java… – Уязвимость повреждения памяти – Не веб-уязвимость, не бэкдор, не архитектурный баг… – Цель атакующего – нарушить технологический процесс – Не выключить компьютер оператора, не запустить калькулятор… 4 Атака Датчик SCADA/PAS/DCS Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Сценарий © 2003—2015, Digital Security 5 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Проблемы писателя эксплойтов © 2003—2015, Digital Security 6 Доставка боевой нагрузки Боевая нагрузка Обход механизмов противодействия эксплойтам Тестовая среда *Часть для SCADA *Часть для датчика Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Проблема № 1 © 2003—2015, Digital Security Тестовая среда – Минусы – Импорт оборудования – Дорого – Плюсы – Для целенаправленных атак (APT) это не проблема вовсе  7 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Проблема № 2 © 2003—2015, Digital Security – Веб-браузеры: – Stack cookie, SafeSEH, DEP, ASLR – Защитные механизмы ОС (ForceASLR,…) – Защитные механизмы конкретного приложения: – Internet Explorer: Vtguard, Protected Free, Isolated Heap, Sandbox… – Chrome: Oilpan, PartitionAlloc, Binding Integrity, Blocking Outdated Plugins, Sandbox… – Firefox: Frame Poisoning, Sandbox… – ПО АСУ ТП: – Stack cookie, SafeSEH, DEP, ASLR – Иногда… – Защитные механизмы ОС (ForceASLR…) – Сильно зависит от ОС, где установлено ПО 8 Обход механизмов противодействия эксплойтам, или Веб-браузеры против ПО АСУ ТП Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Пример из жизни © 2003—2015, Digital Security Насчет «иногда»… 9 Количество DTM- компонентов Стековые cookie включены DEP включен ASLR включен 66 o o o 35 x o o 5 o x o 1 o x x 7 x x x Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Как повысить защищенность? © 2003—2015, Digital Security 4 уровня обороны – Аппаратные особенности – Intel MPX (Memory Protection Extensions) – Intel SGX (Software Guard Extensions) – Механизмы безопасности ОС – Возможности компилятора/линковщика – Stack cookie, SafeSEH, DEP, ASLR,… – CFG (Control Flow Guard), CFI (Control Flow Integrity)… – Защита конкретного приложения от эксплойтов – Зависит от приложения… – Внедрите SDL ;) 10 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Проблема № 3 © 2003—2015, Digital Security Доставка боевой нагрузки 11 HRTShield ICSCorsair HackRF BladeRF Токовая петля WirelessHART GSM-R … Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Проблема № 4 © 2003—2015, Digital Security Боевая нагрузка – Проблемы – Мало памяти (!?) – Повреждение памяти  аварийное завершение работы – Списки контроля доступа ОС, системы доверительного мониторинга – Физические контроли – Решения – Использовать имеющийся код – Egghunter-шеллкод – Восстанавливать поврежденную память 12 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Пример из жизни © 2003—2015, Digital Security Размер не имеет значения: избыточность 13 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Обход систем доверительного мониторинга © 2003—2015, Digital Security Целенаправленная боевая нагрузка – Защищают ОС и сеть, но не приложения – Полезная нагрузка не влияет на среду ОС – только на целевой датчик и т. п. – Не понимают технологический процесс – Нагревание?! Резка?! Замешивание?! Давление?! – Не умеют отличать легитимные действия оператора от нелегитимных 14 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
«Умная» боевая нагрузка © 2003—2015, Digital Security Обход механизмов безопасности – Боевая нагрузка должна быть «умной» – Понимать технологический процесс – Предусматривать возможность подгрузки вредоносного кода, либо расширения атаки вплоть до конечной цели – Система плагинов – Техники анти-форензики (тест треугольников и т. д.) – Математика 15 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Рекомендации © 2003—2015, Digital Security – Целостный подход – SDL – IPS (для сети и для хостов) – Доверенная зона – Сегментация – Диод данных 16 «Единственная настоящая ошибка – не исправлять своих прошлых ошибок». – Конфуций Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Выводы © 2003—2015, Digital Security – Даже в таких жестких условиях злоумышленник может захватить контроль – Условия могут быть и значительно проще: – Некорректная сегментация сети, доступ через Интернет, физический доступ… – Отсутствие патчей… – Вшитые в код аутентификационные данные… – И не забудьте об архитектурных уязвимостях! – Риски необходимо минимизировать на всех уровнях 17 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
Дополнительные материалы © 2003—2015, Digital Security – "Miniaturization", Jason Larsen, BlackHat Las Vegas, 2014 – “Damn Vulnerable Chemical Process", Marina Krotofil & Co, 31C3 – "The Pragmatic Pwn of ICS", Bryan Singer and Lily Glick, S4x15 – "HART (IN)SECURITY: How one Transmitter can Compromise the Whole Plant", Александр Большев и Александр Малиновский, ZeroNights 2013 – "DTM Components: Shadow Keys to the ICS Kingdom", Александр Большев и Глеб Чербов, BlackHat Europe 2014 18 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
d.evdokimov@dsec.ru @evdokimovds www.dsec.ru Digital Security в Москве: (495) 223-07-86 Digital Security в Санкт-Петербурге: (812) 703-15-47 © 2002—2015, Digital Security 19 Спасибо за внимание! Вопросы?

More Related Content

Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра

  • 1. Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра Дмитрий Евдокимов, Директор исследовательского центра Digital Security
  • 2. #whoami © 2003—2015, Digital Security Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра – Директор исследовательского центра Digital Security – Редактор рубрики в журнале Xakep – Соорганизатор DEFCON Russia и ZeroNights – Автор проекта Python Arsenal for RE – Специализируюсь на поиске уязвимостей в бинарных приложениях без исходного кода 2
  • 3. Концепция © 2003—2015, Digital Security – С какими проблемами связана разработка эксплойта для АСУ ТП? – Как злоумышленник может решить эти проблемы? – Как еще можно осложнить задачу злоумышленника? 3 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 4. Жесткие условия © 2003—2015, Digital Security (но честные) – Удаленная атака из недоверенной зоны – Без USB-носителей, без GSM-модемов, без Интернета… – Уязвимости в ПО АСУ ТП – Не в Adobe Reader, не в веб-браузере, не в Java… – Уязвимость повреждения памяти – Не веб-уязвимость, не бэкдор, не архитектурный баг… – Цель атакующего – нарушить технологический процесс – Не выключить компьютер оператора, не запустить калькулятор… 4 Атака Датчик SCADA/PAS/DCS Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 5. Сценарий © 2003—2015, Digital Security 5 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 6. Проблемы писателя эксплойтов © 2003—2015, Digital Security 6 Доставка боевой нагрузки Боевая нагрузка Обход механизмов противодействия эксплойтам Тестовая среда *Часть для SCADA *Часть для датчика Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 7. Проблема № 1 © 2003—2015, Digital Security Тестовая среда – Минусы – Импорт оборудования – Дорого – Плюсы – Для целенаправленных атак (APT) это не проблема вовсе  7 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 8. Проблема № 2 © 2003—2015, Digital Security – Веб-браузеры: – Stack cookie, SafeSEH, DEP, ASLR – Защитные механизмы ОС (ForceASLR,…) – Защитные механизмы конкретного приложения: – Internet Explorer: Vtguard, Protected Free, Isolated Heap, Sandbox… – Chrome: Oilpan, PartitionAlloc, Binding Integrity, Blocking Outdated Plugins, Sandbox… – Firefox: Frame Poisoning, Sandbox… – ПО АСУ ТП: – Stack cookie, SafeSEH, DEP, ASLR – Иногда… – Защитные механизмы ОС (ForceASLR…) – Сильно зависит от ОС, где установлено ПО 8 Обход механизмов противодействия эксплойтам, или Веб-браузеры против ПО АСУ ТП Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 9. Пример из жизни © 2003—2015, Digital Security Насчет «иногда»… 9 Количество DTM- компонентов Стековые cookie включены DEP включен ASLR включен 66 o o o 35 x o o 5 o x o 1 o x x 7 x x x Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 10. Как повысить защищенность? © 2003—2015, Digital Security 4 уровня обороны – Аппаратные особенности – Intel MPX (Memory Protection Extensions) – Intel SGX (Software Guard Extensions) – Механизмы безопасности ОС – Возможности компилятора/линковщика – Stack cookie, SafeSEH, DEP, ASLR,… – CFG (Control Flow Guard), CFI (Control Flow Integrity)… – Защита конкретного приложения от эксплойтов – Зависит от приложения… – Внедрите SDL ;) 10 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 11. Проблема № 3 © 2003—2015, Digital Security Доставка боевой нагрузки 11 HRTShield ICSCorsair HackRF BladeRF Токовая петля WirelessHART GSM-R … Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 12. Проблема № 4 © 2003—2015, Digital Security Боевая нагрузка – Проблемы – Мало памяти (!?) – Повреждение памяти  аварийное завершение работы – Списки контроля доступа ОС, системы доверительного мониторинга – Физические контроли – Решения – Использовать имеющийся код – Egghunter-шеллкод – Восстанавливать поврежденную память 12 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 13. Пример из жизни © 2003—2015, Digital Security Размер не имеет значения: избыточность 13 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 14. Обход систем доверительного мониторинга © 2003—2015, Digital Security Целенаправленная боевая нагрузка – Защищают ОС и сеть, но не приложения – Полезная нагрузка не влияет на среду ОС – только на целевой датчик и т. п. – Не понимают технологический процесс – Нагревание?! Резка?! Замешивание?! Давление?! – Не умеют отличать легитимные действия оператора от нелегитимных 14 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 15. «Умная» боевая нагрузка © 2003—2015, Digital Security Обход механизмов безопасности – Боевая нагрузка должна быть «умной» – Понимать технологический процесс – Предусматривать возможность подгрузки вредоносного кода, либо расширения атаки вплоть до конечной цели – Система плагинов – Техники анти-форензики (тест треугольников и т. д.) – Математика 15 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 16. Рекомендации © 2003—2015, Digital Security – Целостный подход – SDL – IPS (для сети и для хостов) – Доверенная зона – Сегментация – Диод данных 16 «Единственная настоящая ошибка – не исправлять своих прошлых ошибок». – Конфуций Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 17. Выводы © 2003—2015, Digital Security – Даже в таких жестких условиях злоумышленник может захватить контроль – Условия могут быть и значительно проще: – Некорректная сегментация сети, доступ через Интернет, физический доступ… – Отсутствие патчей… – Вшитые в код аутентификационные данные… – И не забудьте об архитектурных уязвимостях! – Риски необходимо минимизировать на всех уровнях 17 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 18. Дополнительные материалы © 2003—2015, Digital Security – "Miniaturization", Jason Larsen, BlackHat Las Vegas, 2014 – “Damn Vulnerable Chemical Process", Marina Krotofil & Co, 31C3 – "The Pragmatic Pwn of ICS", Bryan Singer and Lily Glick, S4x15 – "HART (IN)SECURITY: How one Transmitter can Compromise the Whole Plant", Александр Большев и Александр Малиновский, ZeroNights 2013 – "DTM Components: Shadow Keys to the ICS Kingdom", Александр Большев и Глеб Чербов, BlackHat Europe 2014 18 Разработка эксплойтов для АСУ ТП: двойная игра
  • 19. d.evdokimov@dsec.ru @evdokimovds www.dsec.ru Digital Security в Москве: (495) 223-07-86 Digital Security в Санкт-Петербурге: (812) 703-15-47 © 2002—2015, Digital Security 19 Спасибо за внимание! Вопросы?