Интересно Большой FAQ по перехвату мобильной связи: IMSI-кетчеры и как от них защититься

[rimmon]

Наверное, даже домохозяйки знают, что публичные точки Wi-Fi небезопасны. Что не мешает рядовым юзерам вовсю ими пользоваться — ведь если нельзя, но скучно и очень хочется, то можно! И без всякого VPN — хотя функцию VPN теперь внедряют даже в комплексные антивирусные продукты. Здоровой альтернативой Wi-Fi всегда считалось обычное мобильное подключение, тем более что с каждым годом оно становится все дешевле, а скорость его все выше. Но так ли оно безопасно, как нам кажется? В этой статье мы решили собрать основные вопросы и ответы, посвященные перехвату мобильных данных, и определиться, стоит ли его опасаться обычному, далекому от сокровенных тайн пользователю.



Чрезмерно активные действия в радиочастотном спектре требуют специального допуска и лицензирования; игнорируя данный факт, ты автоматически попадаешь в категорию «плохих парней» (подробности — здесь).


Что такое IMSI-перехватчик?
Это такое устройство (размером с чемодан или даже всего лишь с телефон), которое использует конструктивную особенность мобильников — отдавать предпочтение той сотовой вышке, чей сигнал наиболее сильный (чтобы максимизировать качество сигнала и минимизировать собственное энергопотребление). Кроме того, в сетях GSM (2G) только мобильник должен проходить процедуру аутентификации (от сотовой вышки этого не требуется), и поэтому его легко ввести в заблуждение, в том числе чтобы отключить на нем шифрование данных. С другой стороны, универсальная система мобильной связи UMTS (3G) требует двусторонней аутентификации; однако ее можно обойти, используя режим совместимости GSM, присутствующий в большинстве сетей. Сети 2G по-прежнему широко распространены — операторы используют GSM в качестве резервной сети в тех местах, где UMTS недоступна. Более глубокие технические подробности IMSI-перехвата доступны в отчете научно-исследовательского центра SBA Research. Еще одно содержательное описание, ставшее настольным документом современных киберконтрразведчиков, — это статья «Ваш секретный скат, больше вовсе не секретный», опубликованная осенью 2014 года в Harvard Journal of Law & Technology.
Когда появились первые IMSI-перехватчики?
Первые IMSI-перехватчики появились еще в 1993 году и были большими, тяжелыми и дорогими. «Да здравствуют отечественные микросхемы — с четырнадцатью ножками… и четырьмя ручками». Изготовителей таких перехватчиков можно было пересчитать по пальцам, а высокая стоимость ограничивала круг пользователей — исключительно государственными учреждениями. Однако сейчас они становятся все более дешевыми и все менее громоздкими. Например, Крис Пейдж построил IMSI-перехватчик всего за 1500 долларов и представил его на конференции DEF CON еще в 2010 году. Его версия состоит из программируемого радио и бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом: GNU Radio, OpenBTS, Asterisk. Вся необходимая разработчику информация находится в открытом доступе. А в середине 2016 года хакер Evilsocket предложил свою версию портативного IMSI-перехватчика всего за 600 долларов.



Как IMSI-перехватчики монополизируют доступ к мобильнику?

• Обманывают твой мобильник, заставляя его думать, что это единственное доступное соединение.
• Настраиваются таким образом, что без посредничества IMSI-перехватчика ты не можешь сделать вызов.
• Подробнее о монополизации читай в публикации научно-исследовательского центра SBA Research: IMSI-Catch Me If You Can: IMSI-Catcher-Catchers.
• Ассортимент продаваемых перехватчиков вызывает уважение. А что насчет кустарных поделок?
  • Сегодня (в 2017 году) предприимчивые технические специалисты изготавливают IMSI-перехватчики, пользуясь доступными в открытой продаже высокотехнологичными коробочными компонентами и мощной радиоантенной, и затрачивают при этом не больше 600 долларов (см. версию IMSI-перехватчика хакера Evilsocket). Это что касается стабильных IMSI-перехватчиков. Но есть и экспериментальные, более дешевые, которые работают нестабильно. Например, в 2013 году на конференции Black Hat была представлена версия нестабильного IMSI-перехватчика, общая стоимость аппаратных компонентов которого составила 250 долларов. Сегодня подобная реализация обошлась бы еще дешевле.
  • Если вдобавок учесть, что современная западная высокотехнологичная военная техника имеет открытую архитектуру аппаратного обеспечения и открытый код программного обеспечения (это сегодня обязательное условие, чтобы обеспечить совместимость разрабатываемых для военных нужд программно-аппаратных систем), — у разработчиков, заинтересованных в изготовлении IMSI-перехватчиков, есть все козыри для этого. Об этой современной тенденции военного хай-тека можно почитать в журнале Leading Edge (см. статью «Преимущества SoS-интеграции», опубликованную в февральском выпуске журнала за 2013 год). Не говоря уже о том, что недавно Министерство обороны США выразило свою готовность заплатить 25 миллионов долларов подрядчику, который разработает эффективную систему для радиоидентификации (см. апрельский выпуск ежемесячного журнала Military Aerospace, 2017). Одно из основных требований, предъявляемых к этой системе, — должны быть открытыми ее архитектура и компоненты, из которых она будет состоять. Таким образом, открытость архитектуры — это сегодня обязательное условие совместимости разрабатываемых для военных нужд программно-аппаратных систем.
  • Поэтому изготовителям IMSI-перехватчиков даже большой технической квалификацией обладать не нужно — нужно только уметь подобрать комбинацию уже существующих решений и поместить их в одну коробку.
  • Кроме того, современная — дешевеющая непомерными темпами — микроэлектроника позволяет вместить свою кустарную поделку не только в одну коробку, но даже (!) в один чип (см. описание концепции SoC) и даже более того — настроить внутричиповую беспроводную сеть (см. описание концепции NoC по той же ссылке), которая приходит на смену традиционным шинам передачи данных. Что уж говорить об IMSI-перехватчиках, когда в открытом доступе сегодня можно найти даже технические подробности об аппаратных и программных компонентах суперсовременного американского истребителя F-35.
  
  
  Могу ли я стать жертвой «случайного перехвата»?
  Вполне возможно. Имитируя сотовую вышку, IMSI-перехватчики прослушивают весь локальный трафик — куда в числе прочего попадают и разговоры невинных прохожих (читай «откровения старшей сестры Большого Брата»). И это любимый аргумент «адвокатов неприкосновенности частной жизни», выступающих против использования IMSI-перехватчиков силовыми структурами, которые применяют это высокотехнологичное оборудование для выслеживания преступников.
  
  
  
  Как IMSI-перехватчик может отслеживать мои перемещения?
  • Чаще всего IMSI-перехватчики, используемые местными силовыми структурами, применяются для трассировки.
  • Зная IMSI целевого мобильника, оператор может запрограммировать IMSI-перехватчик, чтобы он связывался с целевым мобильником, когда тот находится в пределах досягаемости.
  • После подключения оператор использует процесс картографирования радиочастот, чтобы выяснить направление цели.
  
  
  Могут ли они слушать мои звонки?
  • Это зависит от используемого IMSI-перехватчика. Перехватчики с базовой функциональностью просто фиксируют: «в таком-то месте находится такой-то мобильник».
  • Для прослушивания разговоров IMSI-перехватчику требуется дополнительный набор функций, которые производители встраивают за дополнительную плату.
  • 2G-вызовы прослушиваются легко. IMSI-перехватчики для них доступны уже более десяти лет.
  • Стоимость IMSI-перехватчика зависит от количества каналов, рабочего диапазона, типа шифрования, скорости кодирования/декодирования сигнала и от того, какие радиоинтерфейсы должны быть охвачены.
  
  
  Могут ли они устанавливать программное обеспечение на моем мобильнике?
  • IMSI-перехватчик собирает IMSI и IMEI с твоего устройства. Таким образом, его оператор знает, какую модель мобильника ты используешь, а также иногда знает, где ты его купил. Зная номер модели, ему легче продвигать обновление прошивки — специально разработанное для этого мобильника.
  • Кроме того, твоя SIM-карта уже сама по себе компьютер. Она способна выполнять простейшие программы, даже не взаимодействуя с твоим мобильником и при этом даже не зная, какая у твоего мобильника модель и какая на нем операционная система.
  • Сотовые операторы могут обновлять программное обеспечение SIM-карты удаленно, и более того — «в тихом режиме». Соответственно, если IMSI-перехватчик притворяется сотовым оператором, то же самое может делать и он. Компьютер SIM-карты умеет следующее: принимать и передавать данные, переходить по URL-адресам, отправлять СМС, отвечать на вызовы и принимать их, подключать и использовать информационные службы, получать и обрабатывать такие события, как «соединение установлено», «соединение прервано» и подобные, запускать AT-команды мобильника.
  • Компьютер SIM-карты может делать все это «в тихом режиме» — так, что телефон ни единого признака жизни подавать не будет. Подробные сведения о личной жизни своей SIM-карты ты можешь почерпнуть из презентации Эрика Батлера, показанной на конференции DEF CON 21 (в 2013 году
  Все мы знаем об опасности открытых (и не только) точек Wi-Fi. Могу ли я стать жертвой перехвата, если буду везде сидеть строго через LTE?
  • Во-первых, даже если твой мобильник настроен на LTE и показывает, что работает в этом режиме, — еще далеко не факт, что так оно и есть. При умелой настройке IMSI-перехватчика твой мобильник будет показывать обычное сотовое соединение — 3G или 4G, а вместе с тем ему приходится вернуться к более слабому шифрованию 2G.
  • Некоторые мобильники даже в режиме LTE выполняют команды без предварительной аутентификации, хотя стандарт LTE к этому обязывает (см. упоминавшийся в начале статьи отчет SBA Research).
  • Кроме того, поскольку LTE-интерфейс разрабатывался не с нуля, а как модернизация UMTS-интерфейса (который, в свою очередь, представляет собой модернизированный GSM-интерфейс), то его структура не так уж и безупречна. Кроме того, несмотря на широкое распространение сетей 3G и 4G, сети 2G по-прежнему обеспечивают резервный доступ, если 3G и 4G становятся недоступными.
  • Ты, конечно, можешь настроить свой мобильник, чтобы он подключался только к 4G-сети, но эта сеть доступна далеко не везде, и поэтому зона покрытия для твоего мобильника существенно сузится.
  
  
  А если я крутой банкир (да-да, мы, крутые банкиры, обожаем журнал «Хакер») и меня могут очень-очень захотеть поснифать?
  • Универсальная система мобильной связи (UMTS, 3G) и стандарт «долгосрочного развития сотовой связи» (LTE, 4G) требуют взаимной двусторонней аутентификации, однако даже они не защищены от IMSI-перехватчиков. Хотя, конечно же, устройства для их перехвата стоят значительно дороже. Среди прочих на эту роль претендует VME Dominator производства американской компании Meganet Corporation.
  • На конференции DEF CON 22 (в 2014 году) хакер Джастин Кейс провел показательный взлом самого защищенного в мире смартфона — Blackphone. На это ему потребовалось всего лишь пять минут (см. слайды его выступления).
  • Кроме того, существует система перехвата LTE-трафика, которая «не ищет обходных путей», а имеет дело с полноценным LTE-соединением. Эту систему в 2014 году представил Тобиас Энгель на ежегодном конгрессе IT-клуба «Хаос», прошедшем под заголовком «Новый рассвет».
  • Наконец, если «очень-очень сильное желание поснифать» будет подкреплено бюджетом в 100 тысяч долларов, то ты точно защититься не сможешь. Потому что все самые передовые технологические компоненты доступны в открытой продаже. Министерство обороны США даже стимулирует такую открытость — чтобы производители технологий конкурировали между собой за высоту качества.
  
  
  Какие данные я могу потерять, если у меня везде HTTPS и двухфакторная авторизация?
  • HTTPS не панацея. От спецслужб точно не спрячешься. Им достаточно запросить у поставщика услуг SSL-ключи, и они смогут получить доступ ко всем твоим данным, передаваемым по сети. Поэтому если ты не относишься к категории «Неуловимых Джо», то от гарантий неприкосновенности я бы воздержался.
  • 14 апреля 2017 года WikiLeaks опубликовала шесть документов проекта «Улей» — примочки для несанкционированного доступа к зашифрованному HTTPS-трафику, которыми до недавнего времени пользовались только сотрудники ЦРУ. Так что сегодня эти примочки доступны широкой общественности.
  • Учитывая масштаб амбиций международных спецслужб (см. публикацию «Правда Сноудена»), а также то, что с подачи Сноудена и WikiLeaks сегодня хай-тек-сокровищница ЦРУ открыта настежь, есть основания ожидать, что твоими данными может заинтересоваться кто угодно: правительственные спецслужбы, коммерческие корпорации, хулиганистая молодежь. Кроме того, поскольку средний возраст киберпреступника постепенно снижается (в 2015-м планка среднего возраста спустилась до 17 лет), можно ожидать, что за взломами все чаще будет стоять именно эта хулиганистая молодежь — непредсказуемая и отчаянная.
  
  
  Как защищаются от перехвата?
  • Становятся все доступнее IMSI-перехватчики — появляется спрос и на защиту от них. Существуют как исключительно программные, так и программно-аппаратные решения.
  • Из программных решений на рынке много Android-приложений, например AIMSICD (взаимодействует с радиоподсистемой мобильника, пытаясь отследить там аномалии), FemtoCatcher (имеет схожую с AIMSICD функциональность, но оптимизировано для фемтосот Verizon). Также можно отметить GSM Spy Finder, SnoopSnitch, Net Change Detector. Большинство из них некачественные. Кроме того, ряд приложений, доступных на рынке, приводят к множеству ложных срабатываний из-за недостаточной технической квалификации их разработчиков.
  • Для того чтобы работать эффективно, приложение должно иметь доступ к базовому частотному диапазону мобильника и стеку радиосвязи, а также иметь первоклассную эвристику — чтобы уметь отличать IMSI-перехватчик от плохо настроенной сотовой вышки.
  • Среди программно-аппаратных решений можно отметить четыре прибора: 1. Cryptophone CP500. Продается по цене 3500 долларов за штуку. На 2014 год в США было продано более 30 тысяч криптофонов и еще более 300 тысяч было продано в других частях мира. 2. ESD Overwatch. Прибор с трехкомпонентным анализатором (см. описание чуть ниже). 3. Pwn Pro. Прибор со встроенным 4G-модулем, анонсированный на конференции RSA в 2015 году; его цена составляет 2675 долларов. 4. Bastille Networks. Прибор, который отображает список работающих поблизости беспроводных устройств, взаимодействующих с радиоэфиром (в диапазоне от 100 кГц до 6 ГГц).
  
  
  Может ли ESD Overwatch обеспечить стопроцентную защиту?
  • ESD Overwatch в своей базовой функциональности оснащен трехкомпонентным анализатором, который отслеживает следующие три «звоночка». Первый звоночек — это когда телефон переходит от более защищенной 3G и 4G к менее защищенной 2G. Второй звоночек — когда телефонное соединение отсекает шифрование, что делает перехват намного проще. Третий — когда сотовая вышка не предоставляет список других доступных поблизости сотовых вышек (такой список позволяет телефону легко переключаться между соседними вышками); IMSI-перехватчики обычно не оставляют альтернатив, поскольку стремятся получить монопольный доступ к мобильнику.
  • Однако следует понимать, что даже такой трехкомпонентный подход не обеспечивает стопроцентной защиты. Кстати, есть бесплатное приложение (доступное в Google Play), которое претендует на ту же самую роль, что и Cryptophone с ESD Overwatch, — Darshak. Кроме того, хоть и редко, но бывают случаи, когда даже при наличии всех трех «звоночков» фактического IMSI-перехвата нет. И естественно, что разработчики IMSI-перехватчиков, услышав об этой трехкомпонентной системе контрперехвата, не замедлят с ответным шагом в этой «гонке вооружений».
  • Стопроцентную защиту себе не могут обеспечить даже военные, хотя пользуются самой передовой (на 2016 год) программно-аппаратной системой IQ-Software, разработанной PacStar. IQ-Software — это перспективная беспроводная тактическая система обмена секретной информацией со смартфонами и ноутбуками посредством Wi-Fi и сотовых радиостанций. Надеюсь, для тебя не секрет, что в современных военных операциях — причем не только в качестве средства коммуникации — используется тот же самый смартфон, что лежит у тебя в кармане (подробнее об этом в статье «Безопасные смартфоны готовятся к развертыванию»).
  • Так, военно-воздушные силы США летом 2013 года опубликовали анонс «B-52 CONECT: Переход в цифровую эпоху». «Технология боевых сетевых коммуникаций» CONECT поможет стратегическому сверхдальнему бомбардировщику B-52 влиться в современную киберинфраструктуру, преобразовав этот аналоговый самолет в цифровую платформу, которой можно будет отдавать команды с обычного смартфона.
  Именно для подобных целей военные очень заинтересованы в безопасных коммуникациях, но абсолютной защиты себе обеспечить не могут даже они.
  
  
  Смогут ли IMSI-перехватчики продолжать прослушивать меня, если я поменяю SIM-карту?
  • IMSI-перехватчик захватывает твой IMSI с твоей SIM-карты и IMEI с мобильника. Затем оба эти параметра сохраняются в централизованной базе данных. Таким образом, смена SIM-карт и смена мобильников не помогут.
  • Конечно, если ты возьмешь новый мобильник и новую SIM-карту, то в централизованной базе данных IMSI-перехватчика записи о них не будет. Однако людям, с которыми ты связываешься, тоже надо будет приобрести новые мобильники и новые SIM-карты. Иначе благодаря перекрестным ссылкам централизованной базы данных ты опять окажешься в списке IMSI-перехватчика.
  • Кроме того, IMSI-перехватчик может пеленговать мобильные устройства, находящиеся в определенной геолокации.
  
  
  А если я на CDMA, я буду защищен от IMSI-перехватчика?
  Нет, потому что те же самые производители, которые изготавливают GSM IMSI-перехватчики, делают и CDMA-версии; а некоторые даже выпускают версии для «Иридиума» (всемирный оператор спутниковой связи) и Thuraya (региональный оператор спутниковой телефонной связи, который работает в Европе, Средней Азии, Австралии и Африке). Среди них израильская лаборатория Ability и таиландская Jackson Electronics.
  
  
  
  Зачем плохие парни пользуются IMSI-перехватчиками?
  • Чтобы терроризировать других угрожающими текстовыми сообщениями.
  • Следить за проведением правоохранительных расследований.
  • Для правительственного, коммерческого и бытового шпионажа.
  • Украсть передаваемую по мобильнику личную информацию.
  • Лишить пользователя мобильника возможности связываться с аварийными службами.
  
  
  Насколько сегодня распространены IMSI-перехватчики?
  • Аарон Тёрнер, руководитель научно-исследовательского центра IntegriCell, специализирующегося на безопасности мобильных устройств, провел свое независимое расследование. За два дня езды с криптофоном (который отслеживает подозрительную мобильную активность) он наткнулся на 18 IMSI-перехватчиков, в основном вблизи специализированных государственных учреждений и военных баз.
  • При этом Тёрнер не берется утверждать, чьи это IMSI-перехватчики: следят ли это спецслужбы, или же за спецслужбами кто-то следит. Об этом еще в 2014 году сообщила The Washington Post.
  • В том же году на новостном сайте Popular Science были опубликованы результаты другого нашумевшего расследования — в ходе которого за месяц путешествия по США было обнаружено еще 17 IMSI-перехватчиков.
  • К тому же, если вспомнить, что уже только в 2014 году по всему миру было продано более 300 тысяч криптофонов, которые решают противоположную IMSI-перехватчикам задачу, можно тоже составить некоторое представление о распространенности последних. Ведь разумно будет предположить, что значительная часть этих покупателей пользуется также и IMSI-перехватчиками. Так что твои шансы столкнуться с IMSI-перехватчиком вполне реальны.
  
  
  А вообще насколько перспективна техника IMSI-перехвата? Может быть, есть какие-то более действенные альтернативы?
  Ну раз ты спросил… Есть еще Wi-Fi-радиокартографирование, которое объединяет старую аналоговую школу с современной цифровой мощью. Этот подход работает на более низком уровне и потому более гибкий. Ведь с его помощью можно следить даже за теми людьми, которые не носят с собой никакую технику. Взять, например, WiSee, который распознаёт человеческие жесты, WiVe, который видит движущиеся объекты за стеной, WiTrack, который отслеживает трехмерные перемещения человека, и, наконец, WiHear, который способен читать по губам. Но поскольку это уже принципиально иные технологии — подробнее о них в другой раз.