Tutkijat – joita johti entinen UCSD:n tohtorikoulutettava Sam Crow – suunnittelivat, rakensivat ja ohjelmoivat pienen piirilevyn, joka toimii haitallisena kolmannen osapuolen laitteena kahden kriittisen sisäkkäisen tietokoneen välissä .
Laite, joka on noin 50 sentin kolikon kokoinen ja maksaa alle 100 dollaria, asennetaan avaamalla lentokoneen rungon ulkoinen luukku, joka johtaa elektroniikka- ja laitetilaan (E&E, Electronics and Equipment) . Hyökkääjä voi avata tämän luukun noin 15 sekunnissa ilman erikoistyökaluja ja kytkeä sitten laitteen paljaana olevaan huoltotietokoneen (OMC, Onboard Maintenance Computer) porttiin . Koko prosessi kestää alle 60 sekuntia, ja laite on niin pieni, että se voidaan piilottaa portin suojakannen alle, jolloin se jää huomaamatta rutiinitarkastuksissa .
Kun laite on kytketty, se kytkeytyy salaamattomaan ARINC 429 -avioniikkadatan väylään. ARINC 429 on yksimestari-sarjaväylä, joka kuljettaa kaiken viestinnän lennonhallintatietokoneen (FMC, Flight Management Computer) ja ohjaajan monitoimiohjaus- ja näyttöyksikön (MCDU, Multifunction Control and Display Unit) välillä . ARINC 429:ssä ei ole sisäänrakennettua todennusta tai salausta. Kriittistä on, että sen sähköinen suunnittelu käyttää impedanssisovitusvastuksia, joiden ansiosta haitallinen laite voi sähköisesti ohittaa oikeutetut signaalit syöttämällä väylälle enemmän virtaa kuin valtuutettu lähetin . Tutkijat kutsuvat tätä signaalin tukahduttamistekniikkaa ”Bus Driver” -hyökkäykseksi .
Kun Bus Driver -laite ohittaa väylän, se voi lähettää väärennettyjä komentoja:
Samanaikaisesti laite lähettää väärennettyä dataa ohjaamon näytöille, joten lentäjä näkee alkuperäisen, muuttumattoman lentosuunnitelman – kaikki muutokset piilotetaan tehokkaasti . Lentäjä ei näe MCDU:n näytöllä mitään hälytystä tai poikkeavuutta, mikä tekee hyökkäyksestä erittäin vaikeasti havaittavan ohjaamosta käsin .
Laite sisältää Wi-Fi-radion, jonka avulla hyökkääjä voi lähettää komentoja langattomasti reaaliajassa tai jopa asentaa haittaohjelmapäivityksen lennon aikana . Tämä tarkoittaa, että laitetta voidaan ohjata dynaamisesti asennushetkestä koko lennon ajan.
Tutkimusryhmä ilmoitti haavoittuvuudesta Boeingille ensimmäisen kerran vuonna 2020, ja tutkijat työskentelivät tiiviisti valmistajan kanssa testatakseen ja validoidakseen hyökkäyksen Boeingin omassa laboratoriossa .
Vastauksena Boeing julkaisi lausunnon, jossa se vähensi käytännön riskiä: ”Tekniset asiantuntijamme ovat varmoja, että lentokoneessa olevat suojauskerrokset, mukaan lukien järjestelmän suunnittelu ja käyttöympäristö, tarjoavat riittävän suojan rajoittaakseen merkittävästi todellisten hyökkäysten toteutettavuutta ja riskiä” . Boeing totesi myös suorittaneensa oman tarkastuksensa asiaankuuluvien komponenttien suunnittelusta, asennuksista ja liitännöistä tutkijoiden havaintojen perusteella .
Tutkijat ehdottivat useita toimenpiteitä haavoittuvuuden korjaamiseksi :
Tutkijat korostivat, että heidän löydöksensä eivät edellytä laivaston käyttökieltoa, vaan pikemminkin käytännön, lyhyen aikavälin parannuksia fyysiseen turvallisuuteen ja avioniikkaväylän eheyteen .
Tutkijat – joita johti entinen UCSD:n tohtorikoulutettava Sam Crow – suunnittelivat, rakensivat ja ohjelmoivat pienen piirilevyn, joka toimii haitallisena kolmannen osapuolen laitteena kahden kriittisen sisäkkäisen tietokoneen välissä .
Laite, joka on noin 50 sentin kolikon kokoinen ja maksaa alle 100 dollaria, asennetaan avaamalla lentokoneen rungon ulkoinen luukku, joka johtaa elektroniikka- ja laitetilaan (E&E, Electronics and Equipment) . Hyökkääjä voi avata tämän luukun noin 15 sekunnissa ilman erikoistyökaluja ja kytkeä sitten laitteen paljaana olevaan huoltotietokoneen (OMC, Onboard Maintenance Computer) porttiin . Koko prosessi kestää alle 60 sekuntia, ja laite on niin pieni, että se voidaan piilottaa portin suojakannen alle, jolloin se jää huomaamatta rutiinitarkastuksissa .
Kun laite on kytketty, se kytkeytyy salaamattomaan ARINC 429 -avioniikkadatan väylään. ARINC 429 on yksimestari-sarjaväylä, joka kuljettaa kaiken viestinnän lennonhallintatietokoneen (FMC, Flight Management Computer) ja ohjaajan monitoimiohjaus- ja näyttöyksikön (MCDU, Multifunction Control and Display Unit) välillä . ARINC 429:ssä ei ole sisäänrakennettua todennusta tai salausta. Kriittistä on, että sen sähköinen suunnittelu käyttää impedanssisovitusvastuksia, joiden ansiosta haitallinen laite voi sähköisesti ohittaa oikeutetut signaalit syöttämällä väylälle enemmän virtaa kuin valtuutettu lähetin . Tutkijat kutsuvat tätä signaalin tukahduttamistekniikkaa ”Bus Driver” -hyökkäykseksi .
Kun Bus Driver -laite ohittaa väylän, se voi lähettää väärennettyjä komentoja:
Samanaikaisesti laite lähettää väärennettyä dataa ohjaamon näytöille, joten lentäjä näkee alkuperäisen, muuttumattoman lentosuunnitelman – kaikki muutokset piilotetaan tehokkaasti . Lentäjä ei näe MCDU:n näytöllä mitään hälytystä tai poikkeavuutta, mikä tekee hyökkäyksestä erittäin vaikeasti havaittavan ohjaamosta käsin .
Laite sisältää Wi-Fi-radion, jonka avulla hyökkääjä voi lähettää komentoja langattomasti reaaliajassa tai jopa asentaa haittaohjelmapäivityksen lennon aikana . Tämä tarkoittaa, että laitetta voidaan ohjata dynaamisesti asennushetkestä koko lennon ajan.
Tutkimusryhmä ilmoitti haavoittuvuudesta Boeingille ensimmäisen kerran vuonna 2020, ja tutkijat työskentelivät tiiviisti valmistajan kanssa testatakseen ja validoidakseen hyökkäyksen Boeingin omassa laboratoriossa .
Vastauksena Boeing julkaisi lausunnon, jossa se vähensi käytännön riskiä: ”Tekniset asiantuntijamme ovat varmoja, että lentokoneessa olevat suojauskerrokset, mukaan lukien järjestelmän suunnittelu ja käyttöympäristö, tarjoavat riittävän suojan rajoittaakseen merkittävästi todellisten hyökkäysten toteutettavuutta ja riskiä” . Boeing totesi myös suorittaneensa oman tarkastuksensa asiaankuuluvien komponenttien suunnittelusta, asennuksista ja liitännöistä tutkijoiden havaintojen perusteella .
Tutkijat ehdottivat useita toimenpiteitä haavoittuvuuden korjaamiseksi :
Tutkijat korostivat, että heidän löydöksensä eivät edellytä laivaston käyttökieltoa, vaan pikemminkin käytännön, lyhyen aikavälin parannuksia fyysiseen turvallisuuteen ja avioniikkaväylän eheyteen .