Атака «злая горничная»

В 2009 году аналитик по информационной безопасности Йоанна Рутковска ввела термин «атака злая горничная» в своём блоге, поскольку гостиничные номера часто становятся местом, где устройства оставляют без присмотра^[1][2]. В публикации был описан метод компрометации прошивки неохраняемого компьютера с помощью внешнего USB-накопителя, что позволяет обойти шифрование диска TrueCrypt^[2].

В 2011 году специалист по безопасности Д. Дифриз впервые упомянул о возможности атаки «злой горничной» на смартфонах Android^[1]. Он рассматривал систему WhisperCore, которая обеспечивает шифрование диска для Android-устройств^[1].

В 2007 году бывший министр торговли США Карлос Гутьеррес предположительно стал жертвой атаки «злой горничной» во время деловой поездки в Китай^[3]. Оставив свой компьютер без присмотра на переговорах в Пекине, он заподозрил, что устройство было скомпрометировано^[3]. Хотя обвинения не были ни подтверждены, ни опровергнуты, инцидент заставил правительство США более серьёзно относиться к угрозе физических атак^[3].

В 2009 году технический директор компании Symantec Марк Брегман получил рекомендации от ряда американских ведомств оставить свои устройства в США перед поездкой в Китай^[4]. Его проинструктировали приобрести новые устройства по прибытии и избавиться от них по возвращении, чтобы исключить возможность физического извлечения данных^[4].

Атака начинается с того, что жертва оставляет устройство без присмотра^[5]. Затем злоумышленник вмешивается в работу системы. Если на устройстве отсутствует защита паролем или иной способ аутентификации, злоумышленник может его включить и получить доступ к информации жертвы^[6]. Если же устройство защищено паролем, например с помощью шифрования всего диска, требуется скомпрометировать прошивку устройства, обычно через внешний накопитель^[6]. Вредоносная прошивка отображает пользователю поддельное окно ввода пароля, визуально не отличимое от настоящего^[6]. После ввода пароля вредоносная программа отправляет его злоумышленнику и удаляется после перезагрузки^[6]. Чтобы забрать доступные данные, злоумышленнику нужно второй раз получить доступ к оставленному без присмотра устройству^[5][7].

Другой вариант — DMA-атака, при которой злоумышленник использует аппаратное устройство, напрямую получая доступ к физическому адресному пространству для извлечения информации жертвы^[6]. Достаточно лишь подключить специальное оборудование для получения доступа к данным.

Атака может осуществляться путём подмены устройства жертвы на идентичное^[1]. Если на оригинальном устройстве используется пароль загрузчика, злоумышленник подбирает устройство с аналогичным экраном ввода пароля^[1]. Если есть защита экраном блокировки, дополнительно требуется воспроизвести фоновое изображение^[1]. В любом случае, когда жертва вводит пароль на поддельном устройстве, тот отправляет информацию злоумышленнику с оригинальным устройством^[1]. После этого злоумышленник получает доступ к данным^[1].

Классический BIOS считается незащищённым от атак «злой горничной»^[8]. Архитектура BIOS устарела, обновления и опциональные ROM не подписаны, а настройки не защищены^[8]. Кроме того, он не поддерживает безопасную загрузку^[8]. Эти недостатки позволяют злоумышленнику загрузиться с внешнего диска и внедрить вредоносную прошивку^[8]. Последняя может быть настроена на удалённую отправку нажатий клавиш злоумышленнику^[8].

UEFI содержит множество функций, позволяющих снизить риск атак типа «злая горничная»^[8]. В частности, включает поддержку безопасной загрузки, аутентифицированные переменные на этапе старта, а также инициализацию TPM-чипа^[8]. Однако производители не обязаны активировать эти функции, что приводит к уязвимостям: злоумышленник может воспользоваться неиспользуемыми механизмами безопасности^[8].

Многие системы полного шифрования диска, такие как TrueCrypt и PGP Whole Disk Encryption, уязвимы к атакам «злой горничной» из-за отсутствия возможности аутентификации себя пользователю^[9]. Даже если устройство выключено и зашифровано, злоумышленник может изменить загрузочные коды системы шифрования для кражи паролей^[9].

Были описаны варианты создания канала передачи между загрузчиком и операционной системой, чтобы удалённо похитить пароль к диску, защищённому FileVault 2^[10]. В macOS такая атака особо опасна из-за механизма «переадресации пароля»: пароль учётной записи пользователя одновременно является паролем FileVault, что даёт дополнительную поверхность атаки через повышение привилегий.

В 2019 году была обнаружена уязвимость Thunderclap в портах Thunderbolt на многих ПК, позволявшая злоумышленнику получить доступ к системе через прямой доступ к памяти (DMA), даже при использовании устройств с IOMMU (input/output memory management unit)^[11][12]. Большинство производителей устранили уязвимость. В 2020 году была обнаружена новая уязвимость Thunderspy, которую считают неисправимой — она также позволяет получить полный доступ к системе, минуя все механизмы защиты^[13].

Любое устройство, оставленное без присмотра, уязвимо к сетевой атаке типа «злая горничная»^[1]. Если злоумышленник хорошо знает модель устройства, он может заменить его на идентичное с механизмом кражи пароля^[1]. В этом случае, при вводе пароля жертвой злоумышленник моментально его получает и открывает доступ к информации на похищенном устройстве^[1].

Один из подходов — обнаружение приближения или воздействия на неохраняемое устройство. Применяются устройства сигнализации, датчики движения и беспроводные камеры, оповещающие владельца о попытке атаки — это устраняет фактор внезапности^[4]. Приложение Haven для Android, разработанное в 2017 году Эдвардом Сноуденом, позволяет осуществлять подобный мониторинг и передавать результаты на смартфон пользователя^[14].

В отсутствие технических средств можно использовать индикаторы взлома — например, нанести блёстки для ногтей на винты корпуса и проверить их целостность впоследствии^[15].

Если подозревается попытка атаки, устройство можно проверить на наличие вредоносных программ, например, сравнив хэши выбранных секторов диска или разделов^[2].

Если устройство постоянно находится под наблюдением, атака «злой горничной» невозможна^[4]. В случае необходимости оставления без присмотра, устройство рекомендуется помещать в запираемый бокс, чтобы исключить физический доступ злоумышленника^[4]. Однако в некоторых ситуациях (например, изъятие в аэропорту или на досмотре) это становится невозможным.

К базовым мерам относятся обновление прошивки до последней версии и выключение устройства перед оставлением его без присмотра — это предотвращает эксплуатацию уязвимостей старых архитектур и блокирует возможность прослушивания открытых портов наружными устройствами^[5].

Системы шифрования, использующие вычислительные мощности центрального процессора (например, TRESOR и Loop-Amnesia), защищают данные от DMA-атак, не допуская их попадания в системную память^[16].

TPM-основанная безопасная загрузка позволяет снизить риск атаки «злой горничной» за счёт аутентификации устройства перед пользователем^[17]. Загрузка осуществляется только в случае совпадения введённого пользователем пароля и отсутствия признаков выполнения неавторизованного кода^[17]. Такие проверки реализованы в системах «root of trust», например, Microsoft BitLocker и Intel TXT^[9]. Программа Anti Evil Maid развивает идею TPM-безопасной загрузки, также обеспечивая аутентификацию устройства^[1].