智能汽车安全：从漏洞挖掘到控车攻击实战指南

前言与背景

智能网联汽车安全现状：

• 我国L3-L4级自动驾驶试点城市已拓展至数十个
• 面临车载系统漏洞、远程攻击、数据泄露等安全风险
• 汽车安全研究已有十多年历史，攻击难度和成本逐年提升
• 汽车作为复杂系统，存在"水桶效应"：攻击者只需攻破一个ECU即可横向控制整车

法规要求：

• 中国2024年公布汽车信息安全强标
• 国际法规R155、R156对汽车网络安全提出要求

研究准备工作

硬件准备

1. 获取研究目标：

   • 购买整车或搭建台架（推荐从闲鱼或汽修厂购买二手零部件）
   • 重点关注VCU、仪表盘、BCM等模块
   • 购买时确认是否有售后服务及引脚定义等技术支持

2. 硬件安全研究方向：

   • 调试口测试
   • 侧信道攻击
   • 故障注入

固件获取方法

硬件提取方法

1. 寻找调试口：

   • 检查芯片Datasheet确定调试接口
   • 对于BGA封装芯片需吹焊后使用编程器读取
   • 可使用飞线连接调试工具

2. 固件分析：

   • 分析文件系统和文件格式
   • 使用binwalk等工具进行解包分析

互联网获取方法

1. 资源渠道：
   • 修车论坛、发烧友论坛
   • 网盘资源
   • QQ/WX/TG群聊
   • 闲鱼等平台直接购买

固件分析与逆向

安卓车机分析实例

1. 挂载固件：

#!/bin/sh
sudo mount -t ext4 -o loop system.img xxxivi
echo "Mount Over!!!"

2. 定位工程模式：

   • 使用字符串搜索定位工程模式APK
   • 重点关注getCertPwd()等认证函数

3. 密码生成脚本：

   • 根据逆向结果编写工程模式密码生成工具
   • 用于开启调试接口

工程模式案例

• 多数汽车留有工程(后门)模式用于售后
• 不同车型工程模式开启方法各异
• 示例：某新能源车ADB开启方法较为复杂

网络探测与攻击面发现

端口扫描方法

1. 接入车内网络：

   • 首选车机热点功能
   • 次选让车机连接研究者创建的热点

2. 扫描工具：

   • 使用Nmap等工具扫描车内网络
   • 常见开放端口：ivi、qnx和tbox的5555、21端口等

Tbox快速定位技巧

1. 网关定位法：

   • 连接车机热点后查看WIFI网卡网关
   • 通常网关地址即为Tbox地址

2. 路由追踪法：

   • 使用traceroute追踪到公网的路由
   • 公网IP前一个地址通常为Tbox IP

突破网络隔离方法

1. IP地址修改：

   • 修改IP到非限制网段(如从0-120改为150)

2. 路由表添加：

   • 获取ivi或ECU shell后添加路由表

实战漏洞案例

弱口令/硬编码漏洞

1. 攻击链：

   • 接入车辆WIFI → 利用硬编码进入ivi shell → 连接tbox SSH → 通过Dbus控车

2. 发现方法：

   • 逆向发现账户信息泄露
   • APP逆向发现AK/SK泄露导致主机接管

3. 防护建议：

   • 避免使用弱口令和硬编码凭证
   • 加强敏感信息保护

堆栈溢出/拒绝服务漏洞

1. 发现流程：

   • 端口扫描发现开放服务
   • 逆向定位漏洞：
     • strstr操作后无判空
     • strncpy不检查长度导致栈溢出

2. EXP编写：

   • 回溯漏洞触发路径
   • 构造恶意输入触发漏洞

3. 影响：

   • 导致车机不断重启
   • 难以进一步利用(缺少root权限)

命令注入漏洞

1. 攻击过程：

   • 发现root权限服务端口
   • 逆向定位命令注入点
   • 获取rootshell后观察IPC通信
   • 逆向通信协议伪造控车指令

2. 实际效果：

   • 完成汽车解锁等控制

蓝牙漏洞

1. 攻击特点：

   • 无需配对的无感攻击
   • 模拟HID设备键盘输入

2. 攻击效果：

   • 一键下电
   • 开启车门/车窗
   • 通过更改payload实现不同功能

远程控制漏洞

1. 攻击链：

   • 逆向车主APP发现接口泄露MQTT凭证
   • 获取证书文件(ZIP包)
   • 登录MQTT订阅主题获取信息
   • 获取车主Token并伪造控车指令

2. 获取信息：

   • 车辆位置
   • 车主电话
   • 控车权限

安全建议

对厂商的建议

1. 安全体系建设：

   • 遵循国家强标和国际法规
   • 拆分安全建设阶段

2. 具体措施：

   • 建立渗透测试环节
   • 引入安全测试流程
   • 创建SRC平台
   • 定期OTA更新

对消费者的建议

1. 购车选择：

   • 优先大厂品牌
   • 选择有专业安全团队的厂商
   • 选择频繁OTA更新的车型

2. 日常防护：

   • 关注汽车安全新闻
   • 及时更新车载系统

总结

汽车安全研究要点：

1. 攻击成本与防御投入的平衡
2. 绝对安全不存在，目标是提高攻击成本
3. 需要持续学习新技术应对新威胁

研究伦理：

• 作为安全研究人员需认识漏洞的严重性
• 负责任地披露漏洞
• 为车联网安全保驾护航