كيف تعمل هجمة "سائق الحافلة" (Bus Driver Attack)؟

يتم تثبيت الجهاز في منفذ الصيانة الموجود في حجرة الإلكترونيات والمعدات (Electronics and Equipment bay) أسفل مقدمة الطائرة، والذي يمكن الوصول إليه من الأرض عبر فتحة غير مقفلة. ويقدّر الباحثون أن الأمر لا يستغرق أكثر من 60 ثانية للوصول إلى المنفذ وتوصيل الجهاز .

ينقل هذا المنفذ البيانات بين كمبيوتر إدارة الرحلة (Flight Management Computer – FMC) وشاشة العرض متعددة الأغراض الخاصة بالطيار (Multi-purpose Control Display Unit – MCDU) عبر ناقلين من طراز ARINC 429، وهو معيار اتصال سلكي يعود تاريخه إلى عام 1977، ولا يحتوي على أي آلية للمصادقة على الرسائل أو تشفيرها .

يعمل الجهاز المزروع كـ"سائق حافلة" من خلال دفع تيار كهربائي أقوى على الناقل مقارنة بأجهزة الكمبيوتر الشرعية، مما يسمح له بتجاوز جميع الإرسالات وحقن أوامره المُزيّفة. ويمكنه أيضاً إخفاء المؤشرات على شاشة الطيار التي قد تُظهر أن تغييرات قد حدثت .

ما الذي يمكن للجهاز تغييره؟

• نقاط المسار (Waypoints) ومسار الرحلة: يستطيع الجهاز إعادة توجيه الطائرة أثناء الطيران، بما في ذلك تحويلها إلى مجال جوي لدولة أخرى أو تغيير مسارها ببضع درجات فقط .
• متغيرات الإقلاع: يمكنه تعديل بيانات وزن الطائرة، وتوازنها، ومركز الثقل، ودرجة حرارة الهواء الخارجي، وهي جميعها تُستخدم لحساب سرعات الإقلاع الآمنة. قد تؤدي القيم غير الصحيحة إلى تجاوز المدرج أو فقدان السيطرة .
• شاشات الطيارين: يُزوّر الجهاز النتائج التي تظهر على شاشات الطيارين بحيث لا يرون أي مؤشر على حدوث تغيير، الأمر الذي قد يخدعهم لاتخاذ قرارات خطيرة .

رد شركة بوينغ

أبلغ الباحثون شركة بوينغ بهذه الثغرة لأول مرة في عام 2020، ثم تحققوا لاحقاً من صحة نتائجهم في أحد مرافق الاختبار التابعة للشركة . وأكّدت بوينغ أنها أجرت مراجعة لتصميمات وواجهات مكوناتها، وأخبرت مجلة WIRED أن "طبقات الحماية الموجودة على متن الطائرة، بما في ذلك تصميم النظام وبيئة التشغيل، توفر تخفيفاً كافياً للحد بشكل كبير من إمكانية ومخاطر الهجمات في العالم الحقيقي" . ويقول الباحثون إن بوينغ لم تُبلغهم بأي إصلاح تقني. ويعتقدون أن الشركة قد لا تُطبق تحديثاً لسنوات، نظراً لندرة إعادة تصميم الطائرات التجارية .

التوصيات التي قدمها الباحثون للتخفيف من المخاطر

• التحصين المادي: الحل الأبسط هو سد منفذ الصيانة بمادة الإيبوكسي أو إزالته بالكامل .
• تحسين الأمن التشغيلي: يرى الباحثون ضرورة تشديد إجراءات التحكم في الوصول حول الطائرات على الأرض، لأن الهجوم يتطلب وصولاً مادياً قصيراً إلى الفتحة الخارجية للطائرة .
• إعادة تصميم النظام على المدى الطويل: نظراً لأن ناقل ARINC 429 يفتقر إلى المصادقة، يقترح الباحثون أن تشمل نُظُم الاتصالات الجوية المستقبلية ميزات أمنية مثل مصادقة الرسائل لمنع التزييف .

ويشير الباحثون إلى أنه على الرغم من خطورة الهجوم وكشفه عن ثغرة كبيرة في الأمن السيبراني للطيران، إلا أنه لا يستدعي إيقاف الطائرات عن العمل أو إثارة الذعر العام، إذ يؤكد جميع المؤلفين أنهم "يسافرون routinely على طائرات بوينغ 737 ويتوقعون الاستمرار في ذلك" .

كيف تعمل هجمة "سائق الحافلة" (Bus Driver Attack)؟

يتم تثبيت الجهاز في منفذ الصيانة الموجود في حجرة الإلكترونيات والمعدات (Electronics and Equipment bay) أسفل مقدمة الطائرة، والذي يمكن الوصول إليه من الأرض عبر فتحة غير مقفلة. ويقدّر الباحثون أن الأمر لا يستغرق أكثر من 60 ثانية للوصول إلى المنفذ وتوصيل الجهاز .

ينقل هذا المنفذ البيانات بين كمبيوتر إدارة الرحلة (Flight Management Computer – FMC) وشاشة العرض متعددة الأغراض الخاصة بالطيار (Multi-purpose Control Display Unit – MCDU) عبر ناقلين من طراز ARINC 429، وهو معيار اتصال سلكي يعود تاريخه إلى عام 1977، ولا يحتوي على أي آلية للمصادقة على الرسائل أو تشفيرها .

يعمل الجهاز المزروع كـ"سائق حافلة" من خلال دفع تيار كهربائي أقوى على الناقل مقارنة بأجهزة الكمبيوتر الشرعية، مما يسمح له بتجاوز جميع الإرسالات وحقن أوامره المُزيّفة. ويمكنه أيضاً إخفاء المؤشرات على شاشة الطيار التي قد تُظهر أن تغييرات قد حدثت .

ما الذي يمكن للجهاز تغييره؟

• نقاط المسار (Waypoints) ومسار الرحلة: يستطيع الجهاز إعادة توجيه الطائرة أثناء الطيران، بما في ذلك تحويلها إلى مجال جوي لدولة أخرى أو تغيير مسارها ببضع درجات فقط .
• متغيرات الإقلاع: يمكنه تعديل بيانات وزن الطائرة، وتوازنها، ومركز الثقل، ودرجة حرارة الهواء الخارجي، وهي جميعها تُستخدم لحساب سرعات الإقلاع الآمنة. قد تؤدي القيم غير الصحيحة إلى تجاوز المدرج أو فقدان السيطرة .
• شاشات الطيارين: يُزوّر الجهاز النتائج التي تظهر على شاشات الطيارين بحيث لا يرون أي مؤشر على حدوث تغيير، الأمر الذي قد يخدعهم لاتخاذ قرارات خطيرة .

رد شركة بوينغ

أبلغ الباحثون شركة بوينغ بهذه الثغرة لأول مرة في عام 2020، ثم تحققوا لاحقاً من صحة نتائجهم في أحد مرافق الاختبار التابعة للشركة . وأكّدت بوينغ أنها أجرت مراجعة لتصميمات وواجهات مكوناتها، وأخبرت مجلة WIRED أن "طبقات الحماية الموجودة على متن الطائرة، بما في ذلك تصميم النظام وبيئة التشغيل، توفر تخفيفاً كافياً للحد بشكل كبير من إمكانية ومخاطر الهجمات في العالم الحقيقي" . ويقول الباحثون إن بوينغ لم تُبلغهم بأي إصلاح تقني. ويعتقدون أن الشركة قد لا تُطبق تحديثاً لسنوات، نظراً لندرة إعادة تصميم الطائرات التجارية .

التوصيات التي قدمها الباحثون للتخفيف من المخاطر

• التحصين المادي: الحل الأبسط هو سد منفذ الصيانة بمادة الإيبوكسي أو إزالته بالكامل .
• تحسين الأمن التشغيلي: يرى الباحثون ضرورة تشديد إجراءات التحكم في الوصول حول الطائرات على الأرض، لأن الهجوم يتطلب وصولاً مادياً قصيراً إلى الفتحة الخارجية للطائرة .
• إعادة تصميم النظام على المدى الطويل: نظراً لأن ناقل ARINC 429 يفتقر إلى المصادقة، يقترح الباحثون أن تشمل نُظُم الاتصالات الجوية المستقبلية ميزات أمنية مثل مصادقة الرسائل لمنع التزييف .

ويشير الباحثون إلى أنه على الرغم من خطورة الهجوم وكشفه عن ثغرة كبيرة في الأمن السيبراني للطيران، إلا أنه لا يستدعي إيقاف الطائرات عن العمل أو إثارة الذعر العام، إذ يؤكد جميع المؤلفين أنهم "يسافرون routinely على طائرات بوينغ 737 ويتوقعون الاستمرار في ذلك" .