2023年01月10日
安全內(nèi)參1月9日消息，當美國航空航天局（NASA）需要兩部在軌航天器保持相對靜止并完成對接時，時機的把握至關(guān)重要。二者的運行必須彼此精確同步，才能防止發(fā)生災(zāi)難性故障。這意味著負責控制其推進器的計算機網(wǎng)絡(luò)絕不能有哪怕一瞬間的中斷，必須保證每次都能按時交付關(guān)于何時/如何移動的明確指示。
賓夕法尼亞大學工程學院計算機與信息科學系副教授Linh Thi Xuan Phan與密歇根大學、NASA的一組研究人員合作，發(fā)現(xiàn)了該系統(tǒng)及其他安全關(guān)鍵系統(tǒng)所使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，存在一個嚴重漏洞“PCspooF”。
這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被稱為“時間觸發(fā)以太網(wǎng)”，簡稱TTE，已在航空、航天和重工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用了十多年。在這類場景下，會有多種不同類型的信息持續(xù)在計算機網(wǎng)絡(luò)中傳播，但并非所有信息都需要相同級別的計時精度。時間觸發(fā)以太網(wǎng)能確保最關(guān)鍵的信號獲得優(yōu)先權(quán)，因此無需單獨部署專用的網(wǎng)絡(luò)硬件。
對于NASA來說，通過時間觸發(fā)以太網(wǎng)在同一物理網(wǎng)絡(luò)上傳輸多種類型的信號顯得尤其重要，因為它必須精打細算航天器的每一克重量。而此次研究結(jié)果表明，時間觸發(fā)以太網(wǎng)的安全保證效果可能因電磁干擾而受到損害。對高優(yōu)先級信號的計時干擾，足以導(dǎo)致模擬對接程序出現(xiàn)嚴重故障。
圖：PCspooF漏洞攻擊過程概述
Phan教授與密歇根大學的Andrew Loveless、Ronald Dreslinski以及Baris Kasikci，共同在2023年IEEE安全與隱私研討會的論文集上發(fā)表了這一發(fā)現(xiàn)。
在NASA約翰遜航天中心工作期間，Loveless開始利用模擬數(shù)據(jù)調(diào)查這一潛在安全漏洞。他和密歇根大學的同事們還聘請網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)安全專家Phan來研究時間觸發(fā)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)硬件的自身缺陷。
結(jié)果表明，低優(yōu)先級信號的發(fā)送方式可以使負責消息傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)線纜產(chǎn)生電磁干擾，進而讓惡意消息順利通過原本會阻止它們的交換機。
Phan表示，“時間觸發(fā)以太網(wǎng)技術(shù)在關(guān)鍵系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，因為能保證兩種類型的信號不會相互干擾。但如果這一假設(shè)并不可靠，那么以此為基礎(chǔ)建立的一切都會土崩瓦解。”
該團隊曾在2021年私下向使用時間觸發(fā)以太網(wǎng)的主要企業(yè)、組織以及設(shè)備制造商披露了研究發(fā)現(xiàn)和緩解建議，包括將銅纜替換為光纖及其他光頻隔離器。
Loveless表示，“各方都非常愿意采取緩解措施。據(jù)我們所知，該隱患尚未對任何相關(guān)方構(gòu)成實際安全威脅。我們對行業(yè)和政府的積極反應(yīng)感到欣慰?！?/span>
來源：安全內(nèi)參