特斯拉TBONE漏洞分析与利用教学文档

0x00 漏洞背景

TBONE漏洞是由德国安全研究员Ralf-Philipp Weinmann和Benedikt Schmotzle发现的特斯拉汽车安全漏洞，该漏洞可实现：

• 0-click无接触攻击（无需用户交互）
• 近距离攻击（WiFi信号范围内）
• 获取信息娱乐系统root权限
• 操控车门、后备箱等车辆功能

特别之处在于研究者在没有物理接触特斯拉硬件的情况下，通过分析特斯拉使用的第三方组件ConnMan完成了漏洞挖掘。

0x01 漏洞利用流程概述

1. WiFi接入阶段：伪造"Tesla Service"热点
2. ConnMan组件攻击：
   • 利用DNS栈溢出漏洞(CVE-2021-26675)
   • 利用DHCP信息泄露漏洞(CVE-2021-26676)
3. 权限提升阶段：通过加载有漏洞的BCMDHD固件获取root权限

0x02 WiFi接入实现0-click攻击

特斯拉WiFi连接机制漏洞

• 历史背景：2015年发现特斯拉Model S会主动连接名为"Tesla Service"的WiFi热点
• 硬编码凭证：该热点密码为硬编码，甚至曾出现在公开的推特资料中
• 漏洞利用：
  • 使用hostapd伪造名为"Tesla Service"的热点
  • 配置已知的硬编码密码
  • 特斯拉扫描到该热点后会自动连接

攻击面扩展

通过此WiFi连接，攻击者可以与特斯拉的网络连接管理组件ConnMan交互，扩展攻击面。

0x03 ConnMan组件分析

ConnMan简介

• 开源网络连接管理器，用C语言编写
• 包含多种网络协议支持：DHCP, DNS, IPv4, IPv6, NTP, WPAD等
• 受影响版本：connman-1.37

漏洞1：DNS栈溢出(CVE-2021-26675)

漏洞发现

使用AFL fuzz ConnMan时发现crash：

static char *uncompress(int16_t field_count, char *start, char *end,
                       char *ptr, char *uncompressed, int uncomp_len,
                       char **uncompressed_ptr)
{
    // ...
    memcpy(uptr, ptr, NS_RRFIXEDSZ);  // 漏洞点：未检查边界
}

漏洞细节

1. memcpy边界缺失：向uptr拷贝固定10字节(NS_RRFIXEDSZ)数据，但未检查是否会溢出目标buffer
2. 栈保护绕过：
   • 目标使用64位canary保护
   • 利用strncpy可控特性绕过：

     strncpy(uptr, name, uncomp_len - (uptr - uncompressed));
     

   • 构造name长度为8字节，使拷贝长度为0，uptr移动8字节跳过canary

触发条件

• 需要req->append_domain为True
• 通过WPAD协议触发：
  • DHCP提供DNS服务器为127.0.0.1
  • 设置域名为0字节字符串
  • 触发WPAD发送DNS请求wpad.<domain>

漏洞2：DHCP信息泄露(CVE-2021-26676)

漏洞发现

分析listener_event()函数时发现：

static gboolean listener_event(GIOChannel *channel, GIOCondition condition, 
                             gpointer user_data) {
    // ...
    re = dhcp_recv_l2_packet(&packet, dhcp_client->listener_sockfd, &dst_addr);
    // ...
}

漏洞细节

1. DHCP_SERVER_ID处理不当：

   option = dhcp_get_option(&packet, DHCP_SERVER_ID);
   

   dhcp_get_option使用结构体长度而非实际数据长度：

   rem = sizeof(packet->options);  // 使用结构体长度而非实际数据长度
   

2. 信息泄露方法：

   • 发送DHCP Offer，设置DHCP_SERVER_ID option但无data段
   • Client会从内存中读取4字节放入DHCP Request
   • 通过修改domain name长度控制泄露位置

利用方法

1. 构造特殊DHCP包触发信息泄露
2. 通过多次泄露获取：
   • 动态链接库基址
   • forward_dns_reply()函数栈指针

0x04 完整漏洞利用链

1. 远程代码执行

1. 利用DHCP信息泄露获取内存布局
2. 构造ROP链放入栈中
3. 使用mprotect使栈中代码可执行
4. 实现RCE

2. 权限提升挑战

• ConnMan进程运行在受限用户下
• 受Kafel(syscall拦截)和Apparmor(资源访问限制)保护
• 无法直接执行/bin/sh

3. 最终提权方法

通过分析发现ConnMan可以：

1. 加载Tesla签名的模块
2. 加载某些模块固件(如BCMDHD)

利用方法：

• 加载包含已知漏洞的BCMDHD博通芯片固件
• 从WiFi芯片层进行攻击
• 最终获取信息娱乐系统root权限

0x05 漏洞修复

特斯拉已修复此漏洞：

• 弃用ConnMan
• 改用dnsmasq组件

0x06 教学实验环境搭建建议

所需工具

1. WiFi伪造：

   • hostapd
   • 支持AP模式的无线网卡

2. 漏洞测试：

   • AFL fuzzer
   • ASAN(AddressSanitizer)
   • GDB调试工具

3. 网络分析：

   • Wireshark
   • DHCP/DNS测试工具

实验步骤

1. WiFi接入测试：

   • 配置"Tesla Service"热点
   • 观察目标设备是否自动连接

2. ConnMan漏洞复现：

   • 编译connman-1.37带调试符号
   • 使用AFL进行fuzz测试
   • 构造特殊DNS/DHCP包触发漏洞

3. 利用链构建：

   • 先触发DHCP信息泄露
   • 根据泄露信息构造ROP链
   • 尝试控制流劫持

0x07 防御建议

1. 厂商侧：

   • 避免使用硬编码凭证
   • 及时更新第三方组件
   • 实施深度防御机制

2. 用户侧：

   • 及时更新车载系统
   • 禁用不必要的无线功能
   • 避免连接不可信网络

3. 开发者侧：

   • 对所有输入进行严格验证
   • 使用现代内存安全语言
   • 实施全面的fuzz测试

0x08 扩展研究

1. 汽车安全研究方向：

   • 车载网络协议安全
   • 车联网通信安全
   • ECU固件安全

2. 相关技术：

   • WPAD协议安全性
   • 车载系统沙箱逃逸
   • 硬件接口安全

3. 参考资源：

   • TBONE漏洞完整PDF
   • Project Zero博通WiFi漏洞研究

本教学文档详细分析了TBONE漏洞的技术细节和利用方法，从WiFi接入到最终root权限获取的全过程，可作为汽车安全研究的典型案例。