BLE(Bluetooth Low Energy，低功耗藍牙)協(xié)議是藍牙4.0規(guī)范的一部分，特點是低功耗、低延遲、低吞吐量。由于其省電的特征，BLE在過去10年被廣泛應用于幾乎所有帶電池的設備中。但同時，研究人員也在其中發(fā)現(xiàn)了許多的安全漏洞，其中大部分的研究關注于BLE 協(xié)議的配對過程，而忽略了其他許多非常重要的部分。近日，普渡大學的研究人員發(fā)現(xiàn)藍牙重連接過程中存在安全漏洞，數(shù)十億使用藍牙軟件棧的智能手機、筆記本電腦和IoT設備受到影響。

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BLESA攻擊

來自普渡大學的研究人員對BLE協(xié)議的重連接過程安全性進行了分析，發(fā)現(xiàn)了一個BLESA (Bluetooth Low Energy Spoofing Attack)漏洞，漏洞影響所有運行BLE 協(xié)議的設備。

重連接的過程發(fā)生在2個BLE 設備(客戶端和服務器)在配對過程中互相認證之后。比如，兩個藍牙設備的距離超出范圍，之后再次進入范圍內。一般來說，重新連接時，2個BLE 設備會檢查對方在配對時協(xié)商的加密密鑰，然后通過BLE 重新連接并繼續(xù)交換數(shù)據(jù)。

研究人員發(fā)現(xiàn)官方BLE 規(guī)范中并沒有對重新連接的過程進行清晰的描述。因此，BLE 軟件實現(xiàn)時就引入了2個對稱問題：

• 設備重新連接時的認證是可選的而非必須的。
• 如果用戶設備沒有強制IoT 設備對通信數(shù)據(jù)進行認證，那么認證可能就會被繞過。

這2個問題就為BLESA 攻擊打開了大門，當附近的攻擊者繞過了重連接的驗證過程，并在沒有正確信息的情況下發(fā)送偽造的數(shù)據(jù)給BLE 設備，就會引發(fā)人類操作人員和自動化過程產生錯誤的結果。PoC 視頻如下所示：

https://www.youtube.com/embed/tO9tUl2yfFc

研究人員發(fā)現(xiàn)，雖然BLE 規(guī)范中說得不夠明確，但并不是所有的BLE 實現(xiàn)都受到該問題的影響。研究人員分析了不同操作系統(tǒng)上多個支持BLE 通信的軟件棧，發(fā)現(xiàn)BlueZ (基于Linux的 IoT設備), Fluoride (安卓)和iOS BLE 棧都受到BLESA 攻擊的影響，但Windows 設備上的BLE 棧不受到該攻擊的影響。

今年6月，蘋果公司對該漏洞分配了CVE編號 CVE-2020-9770，并修復了該漏洞。研究人員在測試的安卓BLE實現(xiàn)中發(fā)現(xiàn)，運行安卓10的Google Pixel XL 仍然受到該攻擊的影響。對基于Linux的IoT 設備，BlueZ開發(fā)團隊稱將修改代碼使用正確實現(xiàn)BLE 重連接過程的代碼。

補丁

與之前的藍牙漏洞類似，對所有受影響的設備打補丁對系統(tǒng)管理員來說簡直是不可能的。其中，部分使用BLE 的物聯(lián)網(wǎng)設備可能永遠無法更新。

攻擊者還可以利用設備上的DoS 漏洞讓藍牙連接斷開，然后觸發(fā)重連接操作，然后發(fā)起B(yǎng)LESA 攻擊。確保BLE 設備不掉線是不可能的。據(jù)之前BLE 使用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使用有漏洞的BLE 軟件棧的設備超過10億。

更多技術細節(jié)參見研究人員發(fā)表在USENIX WOOT 2020大會上的學術文章 BLESA: Spoofing Attacks against Reconnections in Bluetooth Low Energy，下載地址：

https://www.usenix.org/system/files/woot20-paper-wu-updated.pdf

演講視頻參見：https://www.youtube.com/embed/wIWZaSZsRc8