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Thunderbolt的漏洞给黑客大开方便之门

据外媒报道,安全研究人员发现,英特尔和苹果开发的Thunderbolt(雷电接口)外围设备和充电接口存在一系列漏洞,攻击者可以利用这些漏洞完全控制电脑。

来自剑桥大学、莱斯大学和斯坦福国际研究院的研究人员指出,Thunderbolt通过笔记本电脑上的USB-C端口被使用,与普通通用串行总线外围设备相比,它提供了更高权限级别的低级别DMA。

Thunderbolt的漏洞给黑客大开方便之门-E安全

研究人员发现,黑客可以使用支持DMA的恶意外围设备,对拥有Thunderbolt输入/输出端口和PCI-Express连接器的笔记本电脑、台式机和服务器进行攻击。

如果主机没有防御措施,攻击者可以不受限制地进行内存访问,并且可以完全控制目标计算机。他们可以盗取密码、银行登录信息、加密密钥、浏览器会话和私人文件,也可以在系统中注入恶意软件。 

研究人员表示,通过Thunderbolt 3端口的电源、视频和外围设备DMA的结合,为恶意充电站提供了帮助,设备能正常运行但显示被黑客控制。

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IOMMU可防御上述攻击,它允许设备只访问完成工作所需的内存。然而,使IOMMU能够抵御DMA攻击需要付出很高的性能代价。大多数操作系统为了提高性能而牺牲安全性,默认情况下禁用IOMMU。

为了查明IOMMU能否使用以及如何工作,研究人员构建了一个名为Thunderclap的开源FPGA平台。

他们发现,Windows 7和Windows8以及Windows 10 Home和Pro根本不支持IOMMU。Windows 10企业版可以使用IOMMU,但方式有限,这使得大多数系统都很脆弱。

研究人员从2016年开始与供应商合作,帮助减轻这些漏洞,微软在Windows 10 1803版本及以后的版本中引入了针对Thunderbolt 3的内核DMA保护。这使得IOMMU可以用于Thunderbolt外围设备,但不能用于PCIe设备。不过,它需要固件支持,这意味着在Windows 10 1803发布之前的旧笔记本电脑仍然很脆弱。

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苹果的macOS也有IOMMU,但即使启用了硬件防御,研究人员也能够使用假网卡读取数据流量,而这些数据流量本应无法离开这台机器。这款网卡还可以在macOS上运行系统管理员级别的程序,还可以读取其他mac电脑上的显示内容,以及USB键盘按键。

开源FreeBSD和Linux支持IOMMU,但在许多发行版中默认不支持IOMMU。研究人员说,与macOS一样,使用伪造的网卡,可以在FreeBSD和Linux上以高权限级别运行代码,并读取数据流量。 

此外,在Linux上,伪造的网卡可以访问内核数据结构,在研究人员构建的恶意设备发送的消息中设置几个选项字段,就可以完全绕过IOMMU。 

英特尔已经为Linux内核5.0提交了补丁,以支持用于Thunderbolt外围设备的IOMMU,并禁用一项允许研究人员绕过硬件防御的功能。

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研究人员发现的漏洞非常严重,以至于一家大型笔记本电脑供应商表示,在将Thunderbolt接口添加到新产品线之前,要对这些漏洞进行更详细的研究。

研究人员建议,除了为操作系统安装安全更新之外,担心该威胁的用户可以禁用他们机器上的Thunderbolt端口。PC用户可在在BIOS/UEFI固件设置中禁用Thunderbolt,同时为USB-C端口保留电源、视频和USB功能。用户不要把电脑放在无人看管的地方,并避免使用USB-C充电站。即使是看似无害的充电器和投影仪等设备,在连接到电脑的Thunderbolt端口也仍需注意。


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