S12X Patch Diffing with QBinDiff

자동차의 세계를 단순히 금속과 고무의 집합체가 아니라, 모든 부품이 서로에게 말을 거는 거대하고 움직이는 도시라고 상상해 보십시오. 이 도시에는 트럭과 그 트레일러가 서로에게 "내 브레이크가 뜨거워" 또는 "나 왼쪽으로 회전 중이야"와 같은 경고를 속삭이기 위해 사용하는 J2497이라는 매우 오래되고 특정한 언어가 있습니다. 이것은 마치 전기 배선 자체에 내장된 무전기 시스템과 같습니다. 수년 동안 엔지니어들은 트럭의 두뇌(ECU)가 가장 긴급한 속삭임만을 듣고 나머지는 무시한다고 가정해 왔습니다. 하지만 만약 그 두뇌가 사실은 모든 것, 심지어 의미 없는 잡담까지도 듣고 있으며 그것을 이해하려고 노력하고 있다면 어떨까요? 그것이 이 논문이 던지는 위험한 질문입니다. 이 논문은 잠긴 장난감을 분해하여 기어가 어떻게 작동하는지 확인하는 것과 같은 리버스 엔지니어링의 세계를 파고들어, 트럭 회사가 출시한 "안전 수정 사항"이 사실은 눈에 띄게 숨겨진 비밀 보안 패치였는지 알아봅니다.

이 논문의 저자인 벤 가디너(Ben Gardiner)와 동료들은 대형 트럭용 Bendix EC80 브레이크 컨트롤러와 관련된 대규모 안전 리콜을 조사하기로 결정했습니다. 공식적인 이야기는 트레일러 배선의 "노이즈"로 인해 트럭의 두뇌가 혼란을 겪어 브레이크가 작동 불능 상태가 되고 제동력을 상실하게 되므로 펌웨어 업데이트가 필요하다는 것이었습니다. 회사는 이 노이즈가 문제를 일으키지 않도록 패치를 출시했습니다. 하지만 연구원들은 의문을 가졌습니다. 그 "노이즈"가 단순히 무작위적인 정적이었을까요, 아니면 해커를 위해 활짝 열려 있는 문이었을까요?

이를 알아내기 위해 그들은 트럭 소프트웨어의 "틀린 그림 찾기" 게임을 수행했습니다. 그들은 두뇌의 "이전" 버전 코드와 "이후"(패치된) 버전을 가져와 바이트 단위로 비교했습니다. 이것은 마치 방대한 지침서의 두 버전을 비교하는 것과 같습니다. 예전 매뉴얼에는 트레일러가 보낼 수 있는 모든 유형의 메시지를 듣는 데 할애된 수백 페이지가 있었습니다. 새 매뉴얼에서는 그 페이지들이 찢겨 나가 버려졌습니다.

연구원들은 "안전 수정"이 단순히 정적을 제거하는 것이 아니라, 위험할 정도로 망가진 기능 라이브러리 전체를 제거하는 것이라는 점을 깨달았습니다. 그들은 예전 코드가 트럭이 지나갈 수 있을 만큼 큰 구멍을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 구체적으로, 그들은 예전 소프트웨어에 "버퍼 오버플로우" 취약점이 있다는 것을 발견했습니다. 10갤런의 물을 담기로 되어 있는 양동이를 상상해 보십시오. 만약 100갤론을 부으려고 한다면 양동이는 넘쳐서 사방으로 쏟아질 것입니다. 트럭의 두뇌에서 해커는 데이터가 아주 적은 것처럼 보이는 메시지를 보내면서, 실제로는 두뇌에게 아주 작은 메모리 양동이에 엄청난 양의 데이터를 쏟아붓도록 몰래 명령할 수 있었습니다. 이는 두뇌가 자신의 명령어를 스스로 쏟아버리게 만들어, 해커가 제어권을 탈취할 수 있게 했습니다.

논문은 이러한 특정 기능들을 제거함으로써 패치가 효과적으로 이 문들을 닫았음을 확인합니다. 그들은 작업대 위에서, 그리고 움직이는 차량 안에서 예전 소프트웨어를 망가뜨리려는 시도를 통해 이를 테스트했습니다. 그들은 예전 코드로는 트럭의 브레이크를 고장 내거나(서비스 거부 공격), 어떤 경우에는 차량을 원격 제어(원격 코드 실행)할 수 있다는 것을 발견했습니다. 또한, 올바르게 추측하기만 하면 트럭의 트랙션 컨트롤을 끌 수 있는 "하드코딩된 비밀번호"도 발견했습니다.

이 이야기의 가장 흥미로운 부분은 트럭 회사가 이러한 보안 허점을 인정하지 않았다는 점입니다. 그들은 단지 "안전 버그를 수정했다"라고만 말했습니다. 하지만 연구원들은 그 "안전 버그"와 "보안 구멍"이 동일한 것이었음을 증명했습니다. 업데이트는 단순히 트럭이 충돌하는 것을 막은 것이 아니라, 해커가 트럭을 납치하는 것을 막은 것이었습니다. 논문은 결론적으로, 이 패치는 트레일러 근처에 무선 신호가 있는 누구나 이러한 결함을 악용할 수 있는 능력을 제거한, 변장한 보안 수정 사항이었다고 밝히고 있습니다. 이는 디지털 시대에 안전 문제를 해결하는 것은 종종 아무도 입 밖으로 내지 않더라도 보안 구멍을 막는 것을 의미한다는 점을 상기시켜 줍니다.