騰訊胡珀：IOT時代 白帽黑客以網為劍捍衞安全
10月10日至10月11日，由騰訊安全發起、騰訊安全科恩實驗室與騰訊安全平台部聯合主辦，騰訊安全學院協辦的2018騰訊安全國際技術峯會(TenSec2018)在深圳順利舉辦。
作為前沿技術安全研究團隊代表，騰訊安全平台部總監、Tencent Blade Team負責人胡珀在會上進行了分享。Tencent Blade Team近年來在智能設備安全研究方面積累了大量成果，包括髮現首個谷歌TensorFlow AI框架漏洞、遠程操控智能家居與商業樓宇、破解亞馬遜智能音箱Echo等。在胡珀看來，到了物聯網時代，被黑客攻擊，帶來的問題不單只是損失資料或財產，還很可能危害生命安全，而Tencent Blade Team的研究工作正是對IOT領域安全問題的事前佈局和未雨綢繆。
同時，胡珀也向參會嘉賓介紹了騰訊TSRC平台漏洞獎勵計劃。騰訊TSRC作為全國首家企業自建的漏洞提交平台，通過獎勵反饋系統漏洞的安全研究人員(俗稱“白帽子”)，逐漸搭建出一個健康運轉、良性循環的生態系統，與“白帽子”們一同捍衞全球億萬用户安全。
以下為胡珀發言全文：
胡珀：非常高興今天能到講台上跟大家分享騰訊安全平台部在IOT安全方面的工作，也非常榮幸。先做一個自我介紹，我是胡珀(外號lake2)，在騰訊安全平台部負責運維安全領域，簡單來説就是負責黑客攻防對抗。2007年加入騰訊安全平台部後，我一直在從事騰訊平台的安全工作。2007年到2010年，這段時間我們重點放在網址檢測、數據保護、反入侵，尤其是IDC的黑客入侵，以及漏洞的發現和檢查等。但隨着互聯網的發展，智能家居、智慧樓宇等大範圍進入我們的生活，物聯網產業、IoT智能設備迎來巨大發展，這塊的安全問題在未來是非常重要的。
過去系統被黑客攻擊，頂多是損失資料。到了支付時代，損失的可能是真金白銀。到了物聯網時代，很可能危害生命安全。如果黑客控制了物聯網設備，很可能會對我們的生命帶來威脅。今天我主要講的就是騰訊安全Blade團隊對智能安全方面的研究工作。
Tencnet Blade Team成軍於去年，目前主要聚焦在AI安全、IOT、移動設備安全這塊，大家也可以去我們的官網blade.tencent.com瞭解我們的研究成果。這次演講的大概框架是四方面。第一，介紹IOT時代。第二，介紹TencentBlade Team的研究成果。第三，作為設備廠商怎麼保證新興產品的安全，怎麼來做供應鏈。第四，總結。
首先説一下IOT時代。智能手機剛普及時，可能我們從來沒有想過，幾年之後居然還有越來越多的智能設備出現，從路由器、智能攝像頭、智能樓宇、智能家居等等，數不勝數。
但智能設備的安全問題也確實不容忽視。從我們的經驗來看，傳統商場以前黑客很難接觸到，但一旦設備聯網之後，全球的黑客都可以嘗試進行攻擊，就容易出問題。就像看到現在新聞裏説的，路由器被黑客利用，裝上木馬攻擊別人。從2008年開始，這種黑客攻擊事件愈演愈烈。
我們對去年騰訊DDoS數據進行了分析，PC及傳統設備的攻擊率是84%，新興IOT設備的攻擊率是16%。現在有大量的IOT設備可以上網，但對安全的重視不足，存在許多漏洞，導致大量設備被黑客控制進行攻擊，趨勢明顯增加，大家有興趣可以關注我們今年年底的行業報告，有大量的攝像頭、路由器都被拿來做DooS攻擊。
同時，從這些案例和數據當中，我們也能由點到面分析出全局形式。智能設備的鏈路經過演變，基本形成了穩定的架構。IOT設備可以用手機APP控制，在雲端可能有交互，儲存數據，通過雲端下發指令。如果它出了問題，第一，手機APP可能會出問題;第二，IOT設備本身會被黑客控制;第三，雲端出問題，可能是傳統的黑客攻擊，比如有一個命令注入，黑客就可以黑掉，然後逐步控制設備。
另外比較重要的是APP和IOT設備之間，或者IOT設備和雲之間，通信協議也可能有問題，黑客可以通過流量劫持監管權限，我們分析的情況就是這樣的，接下來我講述的第二部分，Tencent Blade Team的研究成果裏，很多案例都是基於這個架構發現的問題。
第一個案例，2014年有一個智能插座，可以用手機APP控制插座的開和關，還可以定時，有一系列的智能功能。但實際在測試過程中我們發現，通信協議有問題，簡單來説就是認證有問題，要直接通過網絡傳輸，只要我知道這個設備鏈接地址，就可以隨意控制拿到權限，這個其實是有傳輸問題。
第二個案例，這是2015年的研究，可以通過手機APP控制烤箱的温度和時間。我們對烤箱進行分析，發現它也存在兩個問題，一個是把密鑰直接寫在程序裏，對APP進行立項。傳輸是明文的，拿到密鑰就可以解開指令，用自己的指令控制它。還有一個邏輯問題，只要把傳輸控制温度傳過去，就可以繞開温度限制，使烤箱使用達到温度極限。當然我們具體沒有進行測試，但烤箱如果空轉，温度非常高，可能會導致機器的爆炸，這其實就是智能設備影響人身安全的案例。
還有POS機，這也是2015年的事。那時在線支付還沒有那麼先進，當時會用手機加上POS機的形式來刷卡。比較有意思的是，我們對比較火的POS機進行了分析，直接把包拿下來，就可以把包解開把參數改掉，比如轉一塊錢，可以改成轉一萬塊錢，賬號也可以改掉。只要他在這個POS機上刷過卡，我就可以把所有的錢轉到自己的賬號上，這就是一個真金白銀的案例。
還有智能攝像頭，現在很多的攝像頭可能是通過Wifi把信號存儲到雲端，再通過一些設備回看和回放。實際它在這個過程中也會存在問題，比如做中間的劫持，把原有的視頻信號替換掉，或者是提前錄一段沒有異常的視頻。這個圖就是把攝像頭投到手機裏，但實際我被中間人劫持攻擊了，直接把視頻的信號替換掉，把QQ公仔就給換掉了。當時我們測了，市面上大部分的產品都有這種問題，也報給了廠商進行修復。
這個是無人機的案例，我們對當時國內某品牌無人機進行了分析，發現可以拿到協議並破解協議實現控制。我們的同事就做了一個無線電發射器，繞過該品牌無人機的防護。只要這個設備靠近無人機，機器就不會聽機主的指令。當時我們也做了演示，其實就是無線電的信號劫持。
還有剛剛講的Tencent Blade Team對智能樓宇的研究。現在的樓宇跟傳統樓宇不一樣，裏面的電力、水、風、光都可以通過APP或入口端進行控制。這種智能樓宇方便管理、很強大，甚至可以自己進行編程，比如遇到什麼觸發條件就可以自動執行某些動作，方便的同時也會帶來很大的問題，我們對騰訊最新的大樓——騰訊濱海大廈做了一個安全測試。濱海大廈裏面IOT設備超過40多種，IOT節點也非常多，但我們分析，這個大廈使用的某品牌智能樓宇框架存在漏洞。後來我們把幾個廠商拿來分析了一下，有一些問題，用了口令加密，甚至還有不加密的，還有不安全的重新加入機制，還可以使用舊版協議，這個也容易被破解，這些問題大部分我們都報給廠商進行了修復，
為了方便測試，我們結合了網上開源的一些測試工具進行了比較，現在的工具還不是特別完善，後續產品穩定，我們就會開源放出來，讓大家去測IOT的安全。當時我們對濱海大廈的某一層進行測試，這個節點正好就在比較高的某一樓層，我們想真正模擬黑客去測試，用無人機加信號發射器飛到大廈高層的外面，只要公寓足夠大，樓層裏能接收到我的信號，我就可以對它進行控制。
這是當時的測試截圖，紅點就是無人機，飛到大廈高層，然後把整層的燈光打開，又發了一個信號，把燈光熄滅了，然後把窗簾打開了。這個危害根據智能樓宇的功能而定，比如智能樓宇能控制插座，我就可以攻擊插座。能控制窗簾，就能攻擊窗簾。當時我們試了一下，可以把燈光打開再熄滅，再按一定的頻率閃爍，我們把問題報給了廠商，目前已經修復了。像這種智能系統，未來對我們的人身安全確實有可能帶來很大的影響。
這個是攻擊AI智能設備的。谷歌有一個機器學習框架，叫做TensorFlow，我們團隊進行研究時發現，這個框架有大量的人使用，但很少有人研究它的安全問題。我們做了一些研究發現，它存在安全問題。比較典型的是黑客可以自己構造惡意的虛擬文件，把虛擬文件給到框架，框架只要一讀取文件就會被黑掉，黑客就可以控制整個系統。
還使用了一些第三方庫，處理協議時也會有溢出，導致框架被控制。我們當時做了一個demo，也報給了官方。當時谷歌還沒有漏洞的報告渠道，我們就協助他們建立並完善了這一機制。後續如果大家有發現漏洞，可以發給他們，他們現在建立了一系列的漏洞報告流程和機制。
這個是亞馬遜的智能音箱，智能音箱比較常用，很多人會放在卧室、客廳等地方。但大家有沒有想過，放在這種比較私密的位置，它有可能會變成竊聽器，或者半夜失控，播放恐怖聲音？亞馬遜音箱是全球最火的音箱，我們就拆開提取了裏面的固件，把芯片取出來了。我們團隊之前也沒有做過硬件設備的拆卸，特別是把芯片提取出來，為此我們還專門去了中國最大的電子市場——華強北，找了一個老師傅學習，怎樣把電子元器件取出來，後來也掌握了這門技能。
把芯片取出來之後，我們發現第三方組件存在溢出，又有一系列的漏洞，把幾個漏洞配合起來，就能成功地實現對亞馬遜音箱的攻擊。因為亞馬遜的音箱是，你可以在家裏放好幾個，如果拿到一台，先修改固件，獲得控制權限，把這台音箱放到局域網裏，通過前面所説的一系列漏洞組合，就可以通過協議把其他的設備全部進行控制。控制好了就有了權限，等同於可以為所欲為。我們當時演示的是做成竊聽器。比如這個音箱原本有特定詞語才能喚醒，但在控制之下，不需要喚醒，只要有內容就可以全部傳到雲端。也可以把播放的內容替換掉，讓它播放國歌或其他的東西，都可以。這也證明智能設備對生活隱私的影響。後來我們也把漏洞報給了亞馬遜，亞馬遜官方也修改得比較快，目前漏洞已經修復了。
同樣，我們對小米產品也進行了測試，發現了一系列的問題，也報給了官方，現在也已經修復好了。
前面講了一些IOT設備存在的安全問題以及對我們生活的影響，接下來我們進入第三部分，探討一下在設計IOT產品時，怎樣讓它更安全。
其實這也是參考了微軟的SDL，從產品需求設計開始到設計、驗證、編碼、上線、上線後響應，都有一系列的流程，在騰訊，重要的產品都是按照這個流程執行的。關鍵技術點可能不同，但整個流程是一致的。下面可以分享一下幾個流程中的核心點。
剛才我提到，整個智能設備架構有四個問題，這裏把四個問題列出來了。一是手機APP的問題，手機APP不能出問題。我們在分析的過程中發現，有好多問題在於研發階段安全意識不足，可能會把密碼、私鑰直接寫死在APP裏，黑客很容易提取出來。還存在一些其他的問題，比如使用明文來傳輸。
二是在雲端不加密傳輸，很容易被黑客進行攻擊。或者是選用的藍牙、Wifi有問題，這時候也很容易被黑客控制。
三是智能設備本身的硬件安全，固件是不是很容易被提取出來做分析。
四是雲端的安全，Server有沒有漏洞，會不會被黑客控制，還有數據存儲是否精確。
這四個方面有大量的案例，包括前面講的case都可以證明。如果做IOT的安全，就可以從這四方面做規範設計。
規範有了，流程機制有了，但實現的時候還是會出問題。企業安全，不管是IOT或者是以前的移動APP或者是PC，甚至是外部的，都會遇到這種問題。比如使用的流程ok，使用的規範也有，也遵循了，但實現時會出問題。另外一個很重要的，在設備上線之前，要做安全測試。
右邊是我們團隊對移動APP做的安全系統，上線前會做測試，發現使用了接入板的組件，一般來説就可以做成自動化和人工審計結合的形式。還有協議的審計，都有不同的測試。
下面是自動化測試的流程，先把程序提交，通過控制中心開始審計。上面是通過審計出來的報告。
我們接觸到很多IOT設備，發現有一些廠商的安全能力或者説研發能力比較緊缺，這種時候如果你再讓他建立流程，其實比較複雜。比較好的方法是安全廠商提供SDK給到廠商，所有的安全問題由SDK負責。比如協議加密、算法強度，直接調用SDK。我看到的不管是國內外，都有安全廠商做這方面的事情。接下來，我們Blade Team也會研究是否有SDK緩解這個問題，期待明年跟大家進行分享的時候，SDK會有一些開源，給到大家一些幫助。
前面講的是機制和流程，但除此之外，是在上線之後，也要有可執行、可落地的漏洞響應流程。我們最開始找不到谷歌漏洞報告的郵箱，因為它沒有這個機制，也沒有相關人員負責這個事情。後來我們協助它把流程打通，未來再有人發現漏洞，都可以通過這個流程反饋。
2012年，騰訊成立了騰訊安全應急響應中心，對騰訊所有的客户端產品、網站甚至是系統，都有漏洞獎勵計劃，面向全球希望能發現其中的問題。這個獎勵計劃也是由我們團隊運營的，在運營過程中發現，比如Blade Team，可能會做很多針對性的測試，但實際一個團隊對安全的見解或思路是有限的。
我們發現，一個漏洞測完之後，但放到線上發現還是有問題，可能有非常巧妙的思路是我們沒想到的。所以後來我們就推出了漏洞獎勵計劃，希望全球的安全研究者能研究我們的問題，然後報給我們。我們一方面能修復產品問題，另一方面也能發現團隊自己的思路短板進行改善。
騰訊是互聯公司，網站業務居多，所以漏洞報告也是很多的。可以看到即使我們做了SDK流程，也做了很多的測試，但還是有一些問題會暴露在線上。為什麼？就是剛才我説的系統與短板，就是我們對安全的理解，或者説一些攻擊思路有問題，我們會通過獎勵計劃反哺系統，每一年通過外部報告漏洞對系統進行優化。漏洞獎勵計劃是2012年開始實施的，2012年之後我們的系統拿到了很多的優化，得到了很多改善。
為什麼我最後要講一下漏洞獎勵計劃？也是希望能呼籲廠商積極尋找漏洞問題，有些東西並不是能掩蓋住的，其實中國這塊現在做得也比較好，希望未來會更好，希望有能力的廠商嘗試一下漏洞獎勵計劃。
最後做一個總結。現在我們所處的時代可以理解為IOT安全元年，IOT很多設備現在非常流行，未來也會有爆發式的增長。可以類比2010年、2011年左右，移動設備大量增長，也帶來了嚴重的安全問題。我特別有感觸，當時有很多國內外廠商都對安卓進行了很多研究。其實到了現在，安卓的安全問題還是非常多，説明安全一定要走在產品的前面。現在既然我們知道IOT會爆發，那我們為什麼不提前做佈局呢？
從這幾年的趨勢中可以看到，越來越多的設備上線，但越來越多的設備存在問題，會被黑客控制，拿去做DOoS。最近比較有意思的是，以前我們可以看到，黑客拿你的設備做DOoS攻擊別人，但現在他不做DOoS了，他拿去挖礦了，説明黑產也是與時俱進，所以未來的網絡安全，我們認為是物聯網的安全，是一個大的廣義範圍。
未來安全可能會涉及隱私和人身安全。前面也提到，以前可能只是電腦被黑，數據丟失，或者是錢受了一些損失。但是到了未來，就像剛才我們演示的對音箱的控制，可以在你的卧室裏作為竊聽器，作為竊聽器的同時也可以實現音箱的功能，用户毫無感知。還有其他的團隊，比如科恩，他們對車聯網上的安全研究也可以發現，未來的黑客攻擊可能會真正影響人的生命安全。
前段時間我們團隊也在對一些智能駕駛系統使用的圖像識別做研究，發現可以通過一些簡單的方法把交通路牌做一些人臉看不到的變更，從而影響汽車。比如這裏是限速80，我可以改為限速30，不能右轉改為可以右轉，人根本感知不到，但對機器設備來説是有問題的，所以未來的IOT安全會上升到一定的高度，就像現在的網絡安全一樣，也上升到了國家級高度。
最後打一個小廣告。歡迎大家參加騰訊漏洞獎勵計劃，這是網址。如果大家發現騰訊了一些安全問題，可以通過渠道報告給我們，騰訊會進行響應和處理。謝謝大家!