組み込み屋から見たIoT機器のセキュリティ～小さな機器でも気になる大事なこと～/OWASP_Kansai_20180218-02

「OWASP Kansai x IoTSecJP ～今こそ語り合おうIoTセキュリティ～」にて株式会社アットマークテクノ 代表取締役 實吉 智裕さんより発表頂いたプレゼンテーションです。

Transcript

1. OWASP Kansai DAY 2018～今こそ語り合おうIoTセキュリティ～ 組み込み屋から見たIoT機器のセキュリティ ～小さな機器でも気になる大事なこと～ 2018年2月18日(日) 株式会社アットマークテクノ 代表取締役 實吉 智裕
2. 本日の内容 自己紹介 IoT時代、機器のセキュリティで困ること IoTセキュリティの脅威と対策 物理攻撃 UART JTAG ROM吸出し © Atmark Techno, Inc. p. 2
3. 2001年からARM＋Linux © Atmark Techno, Inc. p. 3 Armadillo 武装した小さな物 Linux ARM(adillo) ARMプロセッサの小さなボード
4. IoT時代に向けて（2014年～） © Atmark Techno, Inc. p. 4 Armadillo-IoT （IoTゲートウェイ）
5. IoT時代、機器のセキュリティで困ること © Atmark Techno, Inc. p. 5
6. IoT時代では何が違うのか？ © Atmark Techno, Inc. p. 6 人がおかしな挙動に気づく 人が操作をできる（再起動もアンインストールも） 変かも？ 怪しい！ 今までもPC/スマホ等のネット機器はある
7. IoTの世界では(1) 人が近くにいないかも？ そもそも山奥・・・ © Atmark Techno, Inc. p. 7 遠すぎる!!
8. IoTの世界では(2) 人が触れない場所にあるかも？ 風車の上、クリーンルームの中 © Atmark Techno, Inc. p. 8 高い!!
9. IoTの世界では(3) 人の数より多いかも？ 膨大な数があるかも © Atmark Techno, Inc. p. 9 多すぎる!! 管理できん
10. IoTの世界では(4) 人が状態を確認できないかも？ 見る手段がない、特定をできない © Atmark Techno, Inc. p. 10 どれが 止まってるの？ LEDの 表示のみ
11. IoTの世界では(5) リソースが小さすぎる（安すぎる）かも？ © Atmark Techno, Inc. p. 11 セキュア機能 メモリ 足りない 機能 足りない 処理能力 足りない コスト かけられない
12. IoTの世界では(6) 簡単に持ち去られるかも？ © Atmark Techno, Inc. p. 12 １つくらい 持ち去っても 大事なデータ Get
13. IoTセキュリティの脅威と対策 © Atmark Techno, Inc. p. 13
14. 予備知識：よく使われる暗号技術 © Atmark Techno, Inc. p. 14 平文 I have a pen! 暗号文 oiwurianzo3/ gdhfawea9;a 2種類の鍵ペアが使われる 片方の鍵からもう片方の鍵を導き出すことは処理量的に困難 一方を秘密鍵、もう片方を公開鍵にする どちらの鍵も暗号化・復号化に使うことができる 公開鍵暗号方式として広く使われる 暗号化 暗号鍵 復号化 復号鍵
15. 2つの鍵の使い方(例) © Atmark Techno, Inc. p. 15 私の公開鍵で暗号化してくれれば 私だけが読める!! I have a pen! I have a pen! 送信者 受信者 伝送路 インターネット上は 誰が見ているか分からない oiwurianzo3/ gdhfawea9;a 秘密鍵 公開鍵 提供 公開鍵 絶対に秘密!! 知られても 大丈夫!!
16. IoTセキュリティにおける脅威 © Atmark Techno, Inc. p. 16 Connectivity Protocol M2M/IoT Platform Data hub Application Service Big data Analytics Device/FAN センサー拡張等 Gateway ゲートウェイ セキュリティの壁 システム侵入 マルウェア実行 盗み見 物理攻撃 なりすまし 改ざん
17. 脅威：盗み見 © Atmark Techno, Inc. p. 17 横から見てても バレない 気温：10℃
18. 対策：盗み見 © Atmark Techno, Inc. p. 18 データを暗号化 通信路を暗号化 「見える」けど 分からない ※「見えない」ではない データまたは通信路を暗号化 気温：10℃
19. 脅威：なりすまし © Atmark Techno, Inc. p. 19 気温：100℃ 代わりに送っても バレない 気温：10℃ 送ってない
20. 対策：なりすまし © Atmark Techno, Inc. 気温：100℃ 気温：10℃ 本人ではないことが バレる 電子認証局で本人証明をしてもらう p. 20 証明書を開示 証明書 証明書を確認 電子認証局(CA) 証明書を発行 証明書
21. 脅威：改ざん © Atmark Techno, Inc. p. 21 気温：10℃ 差し替えても バレない 気温：100℃ 改ざん
22. 対策：改ざん © Atmark Techno, Inc. p. 22 改ざんされたことが バレてしまう 気温：10℃ 気温：100℃ さらに電子署名をして送る 署名無しは 通らない 証明書と 一致しない 改ざん データに 署名する 証明書 データと 一致しない
23. 脅威：システム侵入 © Atmark Techno, Inc. p. 23 踏み台に して攻撃 攻撃 気温：10℃ 中に入れば やりたい放題 侵入 データを全部 吸い出そう
24. 対策：システム侵入 © Atmark Techno, Inc. p. 24 入りにくい ファイアウォールや入り口を狭くする セキュリティホールをふさぐ ファイアウォール を使う 公知のセキュリティホールがある ソフトウェアを使わない。 アップデートする 侵入 気温：10℃
25. 脅威：マルウェア実行 © Atmark Techno, Inc. p. 25 DDoS攻撃 121.101.xxx.xxx アットマークテクノ を攻撃せよ 指令 気温：10℃ 121.101.xxx.xxx
26. 対策：マルウェア実行 © Atmark Techno, Inc. p. 26 指令 アクセス制御にて 行動範囲を限定する 入り込んだけど 動きにくい ウィルス対策ソフトで 不正なアプリを検出 気温：10℃ 121.101.xxx.xxx 121.101.xxx.xxx アットマークテクノ を攻撃せよ ウィルス対策ソフトを使う アクセス制御で行動を制限
27. 脅威：物理攻撃 © Atmark Techno, Inc. p. 27 持ち去り 大事なデータを探せ セキュリティホールを探せ 転売して儲けよう 気温：10℃ 破壊
28. 対策：物理攻撃 © Atmark Techno, Inc. p. 28 破壊 持ち去り 大事なデータが見えない データが自動的に壊れた 転売することもできない 絶対に見えない場所 見ようとされたら故障する もはやITの 話ではない? データの暗号化 ソフトウェアの暗号化 耐タンパ性の確保 気温：10℃
29. IoTシステムにおける具体的な対策例 © Atmark Techno, Inc. p. 29 Connectivity Protocol M2M/IoT Platform Datahub Application Service Bigdata Analytics Device/FAN センサー拡張等 Gateway ゲートウェイ システム侵入 マルウェア実行 盗聴 物理攻撃 セキュリティの壁 なりすまし 改ざん
30. 例：IoT Hubの活用 © Atmark Techno, Inc. p. 30 Connectivity Protocol M2M/IoT Platform Datahub Application Service Bigdata Analytics Device/FAN センサー拡張等 Gateway ゲートウェイ システム侵入 マルウェア実行 盗聴 物理攻撃 なりすまし 改ざん セキュリティの壁 IoT Hub Agent IoT Hub Microsoft Azure IoT Hub AWS IoT Hub
31. 例： Linuxシステムの最適化 © Atmark Techno, Inc. p. 31 Connectivity Protocol M2M/IoT Platform Datahub Application Service Bigdata Analytics Device/FAN センサー拡張等 Gateway ゲートウェイ システム侵入 マルウェア実行 盗聴 物理攻撃 なりすまし 改ざん セキュリティの壁 最低限の機能まで削る セキュリティアップデート ネットワークポートを閉じる SELinux等でアクセス制御 Linux
32. 物理攻撃への対策が一番難しい？ © Atmark Techno, Inc. p. 32 Connectivity Protocol M2M/IoT Platform Datahub Application Service Bigdata Analytics Device/FAN センサー拡張等 Gateway ゲートウェイ システム侵入 マルウェア実行 盗聴 物理攻撃 なりすまし 改ざん セキュリティの壁 一番守るべきもの 秘密鍵 IoT Hubにも、 他の仕組みにも使われる
33. 物理攻撃 © Atmark Techno, Inc. p. 33 ・UART ・JTAG ・ROM吸い出し
34. 守るべきもの © Atmark Techno, Inc. p. 34 鉄壁の防御! ポートスキャン DDoS攻撃 ブルートフォース 無防備! JTAG接続 UART接続 Internet
35. シリアルポート（UART） Universal Asynchronous Receiver Transmitter 非同期（調歩同期）シリアル © Atmark Techno, Inc. p. 35 送信(Tx) 受信(Rx) ００１００１０１ Start Stop GND 3本の信号でOK
36. 命の次に大事なシリアルポート 3本(TX、RX、GND）あればいい CPUにとっては簡単に扱える 書いた値がそのままシリアルに、プロトコル無し 複雑な仕組みのUSBとは大違い © Atmark Techno, Inc. p. 36 CPU UART GND メモリ RAM 0xAA 0xAA Write 0x55 0x55 Read
37. シリアルがあれば何でもできる！ 固く守られたLANポートより、 つなげば見えるシリアルポート 起動ログから全部見える（ことが多い） OSのVersionが見える、アプリのVersionが見える busyboxが見える（シェルが使える） © Atmark Techno, Inc. p. 37 U-Boot 1.1.3 (Nov 6 2013 - 09:21:36) … Starting kernel ... Linux version 2.6.36 (root@dnixm-compiler2) (gcc version 4.3.3 (GCC) ) #1 Fri Jun 5 10:33:26 CST 2015 The CPU feqenuce set to 580 MHz … init started: BusyBox v1.4.2 (2015-06-05 10:24:33 CST) multi-call binary ※某機器の例
38. JTAG（ジェイタグ） SoCに搭載され、ソフトウェア開発に使用 © Atmark Techno, Inc. p. 38 • プログラムのSTART/STOP • CPU内のレジスタの読み書き • メモリ空間の読み書き （＝プログラム/データの書き換え、吸出し可能） メモリ RAM CPU MEMC GPIO I2C UART SoC(System on Chip) JTAG UART 7～20個くらい の穴がある 3～4個くらい の穴がある
39. 閉じることはできるか？ UART(デバッグシリアル)を閉じられる？ オレだけが知っている秘密の出入り口（のつもり） 止まった時に、どんな状態か分からない！ （でも、せめてパスワード認証くらいしようね） JTAGを閉じられる？ ウンともスンとも言わない時に便利！ メモリの故障時、解析に便利 閉じる手段も、けっこう難しい © Atmark Techno, Inc. p. 39 誰のためものかって？開発者のためだよ！ 開発者のために、ユーザーの環境が危険に？
40. 悪いヤツは、とことんヤル © Atmark Techno, Inc. p. 40 鉄壁の防御! ポートスキャン DDoS攻撃 ブルートフォース JTAG接続 UART接続 戸締り用心 取り外し ROM ストレージ 解析 大事なデータ
41. CPU RAM ROM ストレージ セキュアブートで安全に © Atmark Techno, Inc. p. 41 Secure Boot Engine 署名を検証し コピー 検証できたら 実行 署名付き プログラム
42. セキュアブートのメリット © Atmark Techno, Inc. p. 42 改ざんしたプログラムを動かなくできる 他の個体のものも動かなくできる 改ざんしたプログラム 動かせず 他の個体から持ってきたROM 動かせず 正しく署名された プログラムのみ動く プログラムの暗号化や データの暗号化も重要!!
43. 閉域網も万能ではない © Atmark Techno, Inc. p. 43 IoTゲートウェイ Cloud 閉域網 インターネット網 様々な脅威をブロック 閉域内は 本当に安全？ 物理攻撃のリスクは 閉域網でも変わらず
44. ご清聴ありがとうございました IoT機器のセキュリティはPC/スマートフォ ン/サーバーより考えることが増える ネットワーク出入口対策だけでは足りず、 UARTやJTAGを利用した物理攻撃に よって、大事な情報を引き出されてしまう 最終的には守りたいものと、かけるコスト とのバランスが重要 © Atmark Techno, Inc. p. 44