S12X Patch Diffing with QBinDiff

Stellen Sie sich die Welt der Autos nicht nur als Metall und Gummi vor, sondern als eine riesige, bewegliche Stadt, in der jedes Teil mit jedem anderen Teil spricht. In dieser Stadt gibt es eine sehr alte, sehr spezifische Sprache namens J2497, die LKWs und ihre Anhänger nutzen, um sich gegenseitig Warnungen zuzuflüstern, wie zum Beispiel „meine Bremsen sind heiß“ oder „ich biege links ab“. Es ist wie ein Walkie-Talkie-System, das direkt in die elektrischen Leitungen eingebaut ist. Jahrelang gingen Ingenieure davon aus, dass das Gehirn des LKWs (das ECU) nur auf die dringendsten Flüstertöne hört und den Rest ignoriert. Aber was wäre, wenn dieses Gehirn in Wirklichkeit auf alles hörte, sogar auf das sinnlose Geplapper, und versuchte, daraus Sinn zu ergeben? Das ist die gefährliche Frage, die dieses Papier stellt. Es taucht ein in die Welt des Reverse Engineering, was so ist, als würde man ein verschlossenes Spielzeug auseinandernehmen, um zu sehen, wie die Zahnräder funktionieren, um herauszufinden, ob ein von einem LKW-Unternehmen veröffentlichter „Sicherheitsfix“ in Wirklichlich ein versteckter Sicherheits-Patch war, der direkt vor unseren Augen verborgen lag.

Der Autor dieses Papiers, Ben Gardiner und Kollegen, beschloss, einen massiven Sicherheitsrückruf in Bezug auf Bendix EC80 Bremssteuergeräte bei schweren Lastkraftwagen zu untersuchen. Die offizielle Geschichte lautete, dass ein Firmware-Update erforderlich sei, weil das Gehirn des LKWs durch „Rauschen“ auf dem Anhängerdraht verwirrt wurde, was dazu führte, dass das System abstürzte und die Bremsleistung verlor. Das Unternehmen veröffentlichte einen Patch, um dieses Rauschen zu stoppen, damit es keine Probleme verursacht. Aber die Forscher fragten sich: War das „Rauschen“ nur zufälliges statisches Rauschen oder war es eine weit offen stehende Tür für Hacker?

Um das herauszufinden, spielten sie ein Spiel namens „Finde den Unterschied“ mit der Software des LKWs. Sie nahmen die „Vorher“-Version des Codes des Gehirns und die „Nachher“-Version (die gepatchte Version) und verglichen sie Byte für Byte. Stellen Sie sich das wie den Vergleich zweier Versionen eines massiven Handbuchs vor. Im alten Handbuch gab es hunderte Seiten, die sich dem Zuhören auf jede einzelne Art von Nachricht widmeten, die der Anhänger senden konnte. Im neuen Handbuch wurden diese Seiten herausgerissen und weggeworfen.

Die Forscher erkannten, dass der „Sicherheitsfix“ nicht nur statisches Rauschen beseitigte; er entfernte eine ganze Bibliothek von Funktionen, die gefährlich fehlerhaft waren. Sie fanden heraus, dass der alte Code Löcher hatte, durch die man einen LKW fahren könnte. Speziell entdeckten sie, dass die alte Software eine „Buffer Overflow“-Schwachstelle (Pufferüberlauf) aufwies. Stellen Sie sich einen Eimer vor, der eigentlich 10 Gallonen Wasser halten soll. Wenn man versucht, 100 Gallonen hineinzugießen, läuft der Eimer über und verschüttet alles. Im Gehirn des LKWs konnten Hacker eine Nachricht senden, die aussah, als enthalte sie eine winzige Menge an Daten, die dem Gehirn aber heimlich befahl, eine massive Menge an Daten in einen winzigen Speicherbehälter zu gießen. Dies verursachte, dass das Gehirn seine eigenen Anweisungen „verschüttete“, was es einem Hacker ermöglichte, die Kontrolle zu übernehmen.

Das Papier bestätigt, dass das Entfernen dieser spezifischen Funktionen den Patch effektiv schloss. Sie testeten dies, indem sie versuchten, die alte Software auf einem Werkbank-Aufbau und sogar in einem fahrenden Fahrzeug zu manipulieren. Sie fanden heraus, dass sie mit dem alten Code die Bremsen des LKWs zum Absturz bringen konnten (Denial of Service) oder in einigen Fällen sogar die Fernsteuerung des Fahrzeugs übernehmen konnten (Remote Code Execution). Sie fanden auch ein „fest codiertes Passwort“, das, wenn man es korrekt errät, die Traktionskontrolle des LKWs ausschalten kann.

Der spannendste Teil der Geschichte ist, dass das LKW-Unternehmen diese Sicherheitslücken nicht zugab. Sie sagten einfach nur: „Wir haben einen Sicherheitsfehler behoben.“ Aber die Forscher bewiesen, dass der „Sicherheitsfehler“ und die „Sicherheitslücke“ dasselbe waren. Das Update stoppte nicht nur den Absturz des LKWs; es stoppte einen Hacker davor, den LKW zu kapern. Das Papier kommt zu dem Schluss, dass der Patch ein getarnter Sicherheitsfix war, der die Möglichkeit entfernte, dass jemand mit einem Funksignal in der Nähe des Anhängers diese Schwachstellen ausnutzen konnte. Es ist eine Erinnerung daran, dass das Beheben eines Sicherheitsproblems im digitalen Zeitalter oft bedeutet, eine Sicherheitslücke zu schließen, selbst wenn niemand es laut ausspricht.