IOT安全：Logitech Harmony Hub安全性分析
2018-05-15 09:31 來源：安全客 作者: Joel Hopwood 編輯:一、前言
FireEye的Mandiant Red Team最近在Logitech Harmony Hub物聯網(IoT)設備上發現了一些漏洞，這些漏洞可以被攻擊者利用，通過SSH渠道獲得目標設備的root訪問權限。Harmony Hub是一款家庭控制系統，用來連接並控制用戶家庭環境中的各種設備。在本地網絡中利用這些漏洞后，攻擊者可以控制連接到Hub的設備，也可以利用Hub做為執行節點，攻擊本地網絡中的其他設備。由於Harmony Hub所支持的設備較多，包括智能門鎖、智能恆溫器以及其他智能家居設備等，因此這些漏洞會給用戶帶來極高的風險。
FireEye在2018年1月向Logitech披露了這些漏洞，Logitech積極響應，與FireEye一起溝通協作，發布固件更新(4.15.96)解決了這些問題。
Red Team發現了如下幾個漏洞：
1、未驗證證書有效性;
2、不安全的更新過程;
3、生產固件鏡像中遺留開發者(developer)調試符號;
4、空的root用戶密碼。
Red Team組合使用了這幾個漏洞，最終獲得了Harmony Hub的管理員訪問權限。在本文中我們介紹了這些漏洞的發現及分析過程，與大家分享了對消費者設備進行嚴格安全測試的必要性：現如今公眾對設備越來越信任，而這些設備不僅連接到家庭網絡中，也會透露關於公眾日常生活的各種細節，此時安全形勢也更加嚴峻。
二、設備分析
設備準備
已公開的一些研究報告表明，Harmony Hub的測試點上存在一個UART(universal asynchronous receiver/transmitter，通用異步收發傳輸器)接口。我們將跳線連接到這些測試點上，這樣就能使用TTL轉USB串行線路連接到Harmony Hub。初步分析啟動過程后，我們發現Harmony Hub會通過U-Boot 1.1.4啟動，運行一個Linux內核，如圖1所示。
▲圖1： 從UART接口獲得的啟動日誌
在啟動過程後續階段中，控制台不再輸出任何信息，因為內核並沒有配備任何控制台接口。我們在U-Boot中重新配置了內核啟動參數，想查看完整的啟動過程，但並沒有恢復出有用的信息。此外，由於設備將UART接口配置成僅傳輸模式，因此我們不能通過該接口與Harmony Hub進一步交互，因此我們將研究重點轉移到了Harmony Hub所運行的Linux操作系統上，想進一步了解整個系統以及其上運行的相關軟件。
固件恢復及提取
Harmony Hub可以使用配套的Android或者iOS應用通過藍牙來進行初始化配置。我們使用hostapd創建了一個無線網絡，在Android測試設備上安裝了Burp Suite Pro CA證書，以捕捉Harmony移動應用發往互聯網以及發往Harmony Hub的通信流量。一旦初始化配對完成，Harmony應用就會搜索本地網絡中的Harmony Hub，使用基於HTTP的API與Harmony Hub通信。
一旦成功連接，Harmony應用就會向Harmony Hub的API發送兩個不同的請求，以便Harmony Hub檢查是否存在更新，如:2所示。
▲ 圖2：使Harmony Hub檢查更新的請求報文
Harmony Hub會向Logitech服務器發送當前的固件版本，以確定是否存在更新(如圖3所示)。如果需要更新，Logitech服務器會發送一個響應包，其中包含新固件版本所對應的一個URL(如圖4所示)。由於我們使用了自簽名的證書來捕捉Harmony Hub發送的HTTPS流量，因此我們可以順利觀察到這個過程(Harmony Hub會忽略無效的SSL證書)。
▲圖3：Harmony Hub檢查固件更新
▲圖4. 服務器返回的響應包中包含更新固件的URL
我們獲取了這個固件並檢查了相關文件。剝離好幾個壓縮層后，我們可以在harmony-image.squashfs文件中找到固件。固件所使用的文件系統鏡像為SquashFS文件系統，採用lzma壓縮算法(這是嵌入式設備常用的壓縮格式)。然而，廠商經常使用老版本的squashfstools，這些版本與最新的squashfstools並不兼容。我們使用了firmware-mod-kit中的unsqashfs_all.sh腳本，自動化探測unsquashfs的正確版本，以便提取文件系統鏡像，如圖5所示。
▲圖5. 使用firmware-mod-kit提取文件系統
提取文件系統內容后，我們檢查了Harmony Hub搭載的操作系統的某些詳細配置信息。經過檢查后，我們發現這個生產鏡像中包含大量的調試信息，比如沒有刪掉的內核模塊等，如圖6所示。
▲圖6. 文件系統中未刪掉的Linux內核對象
檢查/etc/passwd后，我們發現root用戶並沒有設置密碼(如圖7所示)。因此，如果我們可以啟用dropbear SSH服務器，我們就能通過SSH接口獲取Harmony Hub的root訪問權限，無需使用密碼。
▲圖7. /etc/passwd文件显示root用戶未設置密碼
我們發現，如果文件系統中存在/etc/tdeenable文件，則會在初始化階段中啟用dropbear SSH服務器，如圖8所示。
▲圖8. 如果存在/etc/tdeenable，/etc/init.d/rcS腳本則會啟用dropbear SSH服務器
劫持更新過程
在初始化過程中，Harmony Hub會在Logitech API上查詢GetJson2Uris地址，獲取各種過程所需的一個URL列表(如圖9所示)，其中包括檢查固件更新所使用的URL以及獲取更新所需的額外軟件包信息的URL。
▲圖9. 發送請求獲取各種過程所需的URL地址
我們攔截並修改了服務器返回的響應數據包中的JSON對象，將其中的GetUpdates成員指向我們自己的IP地址，如圖10所示。
▲圖10. 修改過的JSON對象
與固件更新過程類似，Harmony Hub會向GetUpdates所指定的端點發送一個POST請求，請求中包含設備內部軟件包的當前版本信息。HEOS軟件包對應的請求如圖11所示。
▲圖11. 包含系統中"HEOS"軟件包當前版本信息的JSON請求對象
如果POST請求正文中的sysBuild參數與服務器已知的當前版本不匹配，服務器就會響應一個初始數據包，其中包含新軟件包版本信息。由於某些不知名的原因，Harmony Hub忽略了這個初始響應包，發送了第二個請求。第二個響應包中包含多個URL地址，這些地址指向了新的軟件包，如圖12所示。
▲圖12. 包含軟件更新包的JSON響應數據
我們下載了響應數據包中列出的.pkg文件，檢查后發現這些文件其實是ZIP壓縮文件。壓縮文件的文件結果比較簡單，如圖13所示。
▲圖13. .pkg壓縮文檔結構
其中，manifest.json文件可以告訴Harmony Hub在更新過程中如何處理壓縮文檔的內容，如圖14所示。
▲圖14. manifest.json文件內容
manifest文件中installer參數所指定了一個腳本，如果壓縮文件中存在該腳本，那麼Harmony Hub在更新過程中就會執行這個腳本。我們修改了這個腳本，如圖15所示，修改后該腳本會創建/etc/tdeenable文件，前面提到過，這樣啟動過程就會啟用SSH接口。
▲圖15. 修改后的update.sh文件
我們創建了帶有.pkg擴展名的一個惡意壓縮文檔，使用本地web服務器託管該文檔。當下一次Harmony Hub根據被篡改的GetJson2URIs響應包中給出的URL地址來檢查更新時，我們返回經過修改的響應包，指向這個更新文件。Harmony Hub會接收我們提供的惡意軟件更新包，重啟Harmony Hub后就會啟用SSH接口。這樣我們就可以使用root用戶名以及空密碼來訪問該設備，如圖16所示。
▲圖16. 重啟後設備啟用了SSH接口
三、總結
隨着科技逐步融入我們的日常生活中，我們也在不知不覺中越來越信任各種設備。Harmony Hub與許多物聯網設備一樣，採用了通用處理器架構，因此攻擊者可以輕鬆將惡意工具添加到被攻破的Harmony Hub上，進一步擴大攻擊活動的影響力。Logitech與我們的團隊積極合作，發布了4.15.96固件解決了這些漏洞。如果用戶對某些設備非常信任，那麼這些設備的開發者就應該保持警惕，移除讓用戶處於危險境地的潛在攻擊因素。Logitech在與Red Team的研究工作中發表過一則聲明，在此我們也想與大家一起分享：
"Logitech非常重視客戶的安全及隱私。2018年1月下旬，FireEye發現了可能影響Logitech Harmony Hub產品的一些漏洞，如果某個惡意黑客已經獲取Hub用戶網絡的訪問權限，就可以利用這些漏洞。我們非常感謝FireEye等專業安全研究公司在挖掘探索IoT設備上這類漏洞所付出的努力。
在FireEye將這些研究成果告知我們后，我們第一時間啟動了內部調查，並且馬上開始研發固件以解決這些問題。4月10日，我們發布了固件更新，全部解決了這些漏洞。如果還有客戶沒有將固件更新到4.15.96版，我們建議您檢查MyHarmony軟件，同步基於Hub的遠程設備並接收該固件。用戶可以查看此鏈接了解關於固件更新的完整說明。
基於Hub的產品包括： Harmony Elite、Harmony Home Hub、Harmony Ultimate Hub、harmony Hub, Harmony Home Control、Harmony Pro、Harmony Smart Control、Harmony Companion、Harmony Smart Keyboard、Harmony Ultimate以及Ultimate Home"。
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Orignal From: IOT安全：Logitech Harmony Hub安全性分析
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