總覽

車輛應用程序安全架構是保護車輛系統安全的重要組成部分。下面是一些常見的車輛應用程序安全點：

1.硬件安全模塊（HSM）

HSM是一個專用的硬件安全處理器，用于提供加密和解密等安全功能。它可以存儲密鑰和證書，并確保它們不會被惡意程序或攻擊者訪問。

2.安全通信協議

車輛應用程序需要與其他設備和系統進行通信，因此必須使用安全通信協議來保護通信數據的機密性和完整性。例如，TLS（傳輸層安全協議）可以提供端到端的加密和認證。

3.安全認證和授權

車輛應用程序必須經過身份驗證和授權，才能訪問車輛系統的敏感信息和控制命令。例如，OAuth（開放授權）和OpenID Connect可以用于身份驗證和授權。

4.安全編碼實踐

車輛應用程序必須采用安全編碼實踐，以減少代碼漏洞和安全弱點。例如，使用安全的編碼技術和編碼標準，進行代碼審查和漏洞測試等。

5.軟件更新和漏洞修復

車輛應用程序需要定期更新，并修復已知的安全漏洞。例如，使用OTA（空中升級）技術進行軟件更新，定期進行漏洞掃描和修復。

HSM

我們本次文章先從這里講起

HSM是指硬件安全模塊（Hardware Security Module）

是一種專門用于提供硬件級別安全性的安全處理器。HSM可以為不同的應用提供安全服務，如加密、解密、簽名、認證、密鑰生成、密鑰管理等。HSM可以安全地存儲密鑰和證書，確保它們不會被惡意軟件或攻擊者訪問。

HSM通常由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分負責安全處理和密鑰存儲，而軟件部分則提供HSM的接口和安全服務。HSM通常與其他應用程序或系統進行集成，以提供安全性的保障，如網銀系統、電子簽名系統、密碼管理系統、證書管理系統等。

HSM具有高度的安全性、可靠性和可擴展性，被廣泛應用于金融、電信、電子商務、政府等領域。通過使用HSM，可以保證應用程序和系統的安全性，防止機密數據被泄露、篡改或偽造。

HSM在車輛中的應用

車輛安全通信：HSM可以提供安全通信協議的支持，如TLS（傳輸層安全協議），用于加密車輛和其他設備之間的通信，以防止竊聽和數據篡改。此外，HSM還可以提供數字證書和密鑰管理，確保車輛通信的安全和可靠性。

車輛遠程控制：現代車輛越來越多地支持遠程控制功能，如遠程啟動、關閉車門、車窗等。HSM可以確保只有經過身份驗證的用戶才能訪問這些功能，以防止車輛被未經授權的用戶控制。此外，HSM還可以提供安全的OTA（空中升級）機制，用于升級車輛系統的軟件和固件。

車輛數據安全：車輛系統產生的大量數據，如車輛位置、駕駛行為等，需要被保護，以防止被未經授權的用戶訪問。HSM可以用于加密和保護車輛數據，確保數據的機密性和完整性。

車輛防盜保護：HSM可以提供數字簽名和加密技術，用于保護車輛系統的代碼和數據，防止惡意攻擊和軟件篡改。此外，HSM還可以提供防盜保護功能，如車輛啟動時需要輸入密碼或指紋識別等。

具體實例

在2018年，一項名為"車輛安全黑客挑戰"的比賽中，一組黑客成功攻擊了一輛特斯拉車的HSM，并控制了車輛的控制系統。黑客通過從HSM中讀取車輛的私有密鑰，然后使用該密鑰對車輛控制命令進行簽名，成功地控制了車輛。

這個漏洞是由于特斯拉車輛中的HSM沒有完全實現所需的安全功能而導致的。特別是，特斯拉的HSM沒有使用安全引導程序（secure boot），也沒有對存儲在HSM中的密鑰進行正確的隔離和保護。這使得黑客能夠輕松地從HSM中讀取密鑰，并使用這些密鑰控制車輛。此漏洞的發現導致特斯拉公司采取了措施加強其車輛安全控制系統，并改進其HSM的安全性能。

技術展開

這里可以參考一個詳細的技術文章---詳細技術說明（https://www.secrss.com/articles/4492）

利用WebKit漏洞，進入車載信息娛樂系統（infotainment system） 利用infotainment system和特斯拉車輛的CAN總線（Controller Area Network）通訊，控制車輛的一些功能，例如開啟車門、調節座椅等。

攻擊者使用了多個漏洞，其中包括一個特別的漏洞，允許他們在infotainment system中執行任意代碼。Fluoroacetate團隊使用了這些漏洞來獲取CAN總線的控制權，從而控制了車輛的一些功能。

據報道，攻擊者在攻擊過程中使用了一個叫做"自動駕駛開發者工具包"的軟件包，該軟件包允許攻擊者通過網絡連接進入特斯拉車輛的電子控制單元（ECU）并執行任意代碼。

Webkit 漏洞利用

由于具體的漏洞細節并未公開，因此我們無法找到詳細的技術細節。但是，根據內容分析，Fluoroacetate團隊利用的Safari漏洞可能是一個類型混淆（Type Confusion）漏洞，這是一種常見的漏洞類型，通常涉及到對象的不正確使用。

Type Confusion漏洞可以允許攻擊者繞過瀏覽器的安全限制，從而在內存中訪問和修改敏感數據。攻擊者可以使用Type Confusion漏洞來執行任意代碼，以控制系統或竊取用戶的敏感信息。

在利用Safari漏洞時，攻擊者可能會使用JavaScript代碼來操縱DOM（Document Object Model）樹，以便在內存中創建或修改對象。攻擊者還可以使用Safari的JavaScript引擎中的漏洞來執行任意代碼，并以此來獲取更高的權限或控制受感染的設備。

特斯拉公司發布的安全更新并沒有提供有關該漏洞的詳細信息，但根據公開的信息來看，特斯拉可能已經修補了WebKit中與Type Confusion漏洞相關的問題，以防止類似的漏洞再次被利用。

WebKit 漏洞的發現方法及簡單利用

靜態分析：靜態分析是通過檢查代碼來查找潛在漏洞的方法。在WebKit的情況下，這可能涉及檢查WebCore和JavaScriptCore等庫的源代碼，以查找可能的漏洞。 動態分析：動態分析是通過運行代碼來查找潛在漏洞的方法。在WebKit的情況下，這可能包括使用調試器或模擬器來運行WebKit代碼，并查看可能存在的漏洞。 模糊測試：模糊測試是一種自動化測試技術，可以使用隨機數據或輸入生成器來查找潛在漏洞。在WebKit的情況下，這可能涉及使用模糊測試工具來模擬不同類型的輸入，以查找可能的漏洞。 安全審計：安全審計是通過對代碼進行詳細審查來查找潛在漏洞的方法。在WebKit的情況下，這可能涉及對源代碼進行逐行審查，以查找可能存在的漏洞。

一個簡單的漏洞Demo

function exploit_vuln() { // 構造一個img元素 var img = document.createElement('img'); // 設置img元素的src屬性，該屬性包含惡意代碼 img.src = 'data:text/html,'; // 將img元素添加到文檔中 document.body.appendChild(img); }

可以利用如下工具去實現

Metasploit：Metasploit是一個廣泛使用的滲透測試工具，可以利用多個漏洞，包括WebKit漏洞。Metasploit包括多個Web瀏覽器漏洞利用模塊，其中許多是針對WebKit漏洞的。 Exploit Pack：Exploit Pack是另一個廣泛使用的滲透測試工具，其中包含多個Web瀏覽器漏洞利用模塊，包括針對WebKit漏洞的模塊。 BeEF：BeEF是一個用于測試Web瀏覽器的工具，可用于測試WebKit漏洞。它可以通過瀏覽器的JavaScript引擎注入代碼，并對瀏覽器進行遠程控制。 Chromeless：Chromeless是一個自動化Web瀏覽器，可用于測試和利用WebKit漏洞。它可以模擬多個瀏覽器行為，并具有內置的JavaScript引擎，可以注入和執行代碼。

總結如何避免HSM漏洞的出現

及時升級：定期更新HSM設備的軟件和固件，以便修復已知的漏洞，并確保使用最新的安全補丁和更新。 安全配置：按照最佳實踐對HSM設備進行安全配置，禁用不必要的服務和協議，限制設備的網絡和物理訪問，并強制實施強密碼策略和訪問控制。 安全監控：實現有效的安全監控和日志記錄，監測HSM設備的活動，發現異常行為和潛在攻擊，并及時采取措施進行響應和恢復。 安全審計：定期對HSM設備進行安全審計，評估設備的安全性能和符合性，發現潛在的安全問題，并及時修復。 安全培訓：為HSM設備的管理員和用戶提供必要的安全培訓，提高其安全意識和技能，幫助他們更好地理解和應對潛在的安全威脅和攻擊。 需要注意的是，這些措施只是一些可能的建議，實際上，保護HSM設備的安全還需要綜合考慮其特定的用途和場景，并根據實際情況采取相應的安全措施。

審核編輯 ：李倩