不聯網不插U盤就不擔心黑客攻擊?黑客能用聲波攻…

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網絡知識常識百科2021-10-19 0:13:45607A+A-

攻擊者可以利用聲波干擾機械硬盤(HDD)的正常工作模式,使其產生暫時或者永久拒絕服務狀態(DoS),這個攻擊可用于阻止閉路電視監控系統錄制視頻片段,或者凍結處理正在進行關鍵操作的計算機。

這種攻擊的基本原理是用聲波造成機械硬盤數據存儲盤片的振動。如果聲波以特定頻率播放,則會產生共振效果。

機械硬盤驅動器在每個盤片的扇區內存儲大量信息,因此當機械硬盤振動的時候,硬盤保護程序會讓硬盤停止所有的讀/寫操作,以此避免刮擦存儲盤片和永久損害硬盤。

使用聲波來破壞機械硬盤操作的概念并不是一個新的想法,這個研究可能有近十年的歷史了。

早在 2008 年,Joyent 的首席技術官 Brandon Gregg 在著名的「Shouting in a datacenter」視頻中展示了多大的聲波會導致硬盤讀寫錯誤。今年早些時候,阿根廷的一位研究人員演示了他是如何通過播放 130Hz 的音調使機械硬盤暫時停止響應操作系統的命令。

新的研究顯示了機械硬盤聲學攻擊的實用性

近日,美國普林斯頓大學和普渡大學的科學家發表了新的研究成果,他們在先前的研究成果的基礎上進行了進一步的擴展,并提供了額外的實際測試結果。

研究團隊使用特制的測試設備,從不同角度對機械硬盤進行測試,記錄結果以確定頻率、攻擊時間、距離機械硬盤的距離以及停止工作時的聲波角度。

不聯網不插U盤就安全了?黑客能用聲波攻擊你的硬盤

記錄結果以確定頻率、攻擊時間、距離機械硬盤的距離以及停止工作時的聲波角度

研究人員在確定他們用于實驗的機械硬盤的最佳攻擊頻率范圍方面沒有任何困難。他們還認為,攻擊者同樣也不會遇到任何困難。

任何一個能夠在機械硬盤存儲系統附近產生聲波信號的攻擊者,都能有一個簡單的攻擊場所來攻擊公司和個人。

聲波可以通過多種方式傳遞

攻擊者可以通過使用外部揚聲器來施加信號,或利用目標附近的揚聲器。為此,攻擊者可能會利用遠程軟件(例如遠程控制車輛和個人設備中的多媒體軟件)播放攻擊聲波,或者欺騙用戶播放電子郵件或網頁上的惡意聲波,還可以將惡意聲波嵌入到媒體中(例如電視廣告)。

一旦攻擊者找到一種傳遞聲學攻擊的方法,其結果將根據條件而變化。例如,揚聲器離機械硬盤越近,執行攻擊所需的時間就越少,攻擊持續時間越長,就越有可能導致永久性的拒絕服務,這需要重啟設備,而不會自行恢復。

攻擊者需要特別注意的是,設備前不能有操作人員,因為這些攻擊是在人耳的可聽范圍內,被攻擊者可以調查聲波的來源,和本地設備的發生故障聯系起來。

林斯頓大學和普渡大學的研究人員對用閉路電視監控系統的數字視頻錄像機(DVR)設備中的機械硬盤進行了聲學攻擊,還攻擊了運行 Windows 10,Ubuntu 16 和 Fedora 27 的臺式機。

攻擊閉路電視監控系統

「在開始攻擊大約 230 秒之后,監視器上出現一個彈出式警告窗口,提示『磁盤丟失!』」,研究人員在攻擊數字視頻錄像機(DVR)設備中的機械硬盤時這樣說。

研究人員還說:「在停止聲波攻擊后,我們試圖回放四臺攝像機錄制的視頻,發現已經中斷。DVR 必須重啟,但錄像片段已經永久丟失?!?/p>

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在停止聲波攻擊后,我們試圖回放四臺攝像機錄制的視頻,發現已經中斷。DVR 必須重啟,但錄像片段已經永

攻擊電腦

第二個實驗是針對的是臺式電腦,研究人員從 25 厘米的距離向機箱的氣流開口播放 9.1kHz 頻率的聲波。

研究小組表示,這在正在運行的電腦上造成了各種各樣的故障,如果播放時間更長,甚至會導致電腦藍屏,造成底層操作系統崩潰。

對硬盤進行保護是有必要的

這些攻擊大多數是在近距離播放惡意制造的聲波,研究人員認為,使用更響的聲波可以增大攻擊范圍。

雖然機械硬盤在計算機系統中扮演著重要的角色,但它的安全性卻被忽視了,機械硬盤內會存儲很多重要的軟件組件(如操作系統)和各種形式的敏感信息,因此,這會吸引很多攻擊者。

由于攻擊者需要滿足多種標準,因此這個攻擊不會被大規模利用。盡管如此,聲波攻擊本質上適用于對關鍵系統進行有針對性的攻擊。例如,單一民族國家可以利用這個技術發動攻擊,對安全系統進行物理入侵,損壞或破壞取整,甚至攻擊醫療設備導致人員傷亡。除此之外,惡意團伙還可以在 ATM 機上進行聲波攻擊,以防止他們在通過無文件惡意軟件(無需下載惡意軟件進行攻擊的手法)從 ATM 機竊取鈔票時,被收集證據。


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