由前UCSD博士生Sam Crow率領的研究團隊,自行設計、製造並程式化了一個小型電路板,作為插入兩台關鍵機載電腦之間的惡意第三方裝置。其攻擊步驟如下:
這個大小約等同於一枚美元25分硬幣、製造成本不到100美元的裝置,透過開啟機身外部一個通往電子設備艙(E&E bay)的艙門進行安裝。攻擊者無需特殊工具,約15秒即可打開此艙門,隨後將植入裝置插入一個外露的機載維護電腦(Onboard Maintenance Computer, OMC)埠。整個安裝過程耗時不到60秒,且裝置體積小巧,足以藏在埠的防塵蓋下,在例行檢查中難以被發現。
一旦連接,植入裝置便會接入未經加密的ARINC 429航電資料匯流排。這是一個單主站的序列匯流排,負責承載飛行管理電腦(Flight Management Computer, FMC)與駕駛員的多功能控制顯示單元(Multifunction Control and Display Unit, MCDU)之間的所有通訊。ARINC 429協議本身內建任何驗證或加密機制。更關鍵的是,其電氣設計使用阻抗匹配電阻,使得惡意裝置能夠透過在匯流排線路上驅動比合法發射器更強的電流,從而電氣性地覆蓋合法訊號。研究人員將這種訊號壓制技術稱為「公車司機」攻擊。
一旦「公車司機」植入裝置覆寫了匯流排,它就能注入偽造的指令來:
與此同時,該裝置會向駕駛艙顯示器發送假資料,讓飛行員看到的是原始且未經修改的飛行計劃——從而有效地隱藏所有變更。飛行員的MCDU螢幕上不會出現任何警報或異常,使得此攻擊從駕駛艙內極難被察覺。
此植入裝置還包含一個Wi-Fi無線電模組,讓攻擊者能夠在飛機飛行途中,即時無線發送指令,甚至部署惡意軟體更新。這意味著,從裝置安裝的那一刻起,直到整個飛行任務結束,攻擊者都能對其進行動態控制。
研究團隊最早在2020年就向波音公司揭露了此項漏洞,隨後與製造商密切合作,在波音自家的實驗室中測試並驗證了此攻擊。
波音在回應中發布聲明,淡化了此攻擊在現實世界中的風險:「我們的技術專家確信,飛機上現有的多層保護,包括系統設計與操作環境,已提供足夠的緩解措施,能大幅限制實際攻擊的可行性與風險。」。波音也表示,已針對研究人員的發現,對相關元件設計、安裝方式與介面進行了內部審查。
研究人員提出了一系列緩解建議,以解決此漏洞問題:
研究團隊強調,他們的發現並不需要全面停飛相關機隊,而是呼籲業界應針對物理安全與航電匯流排的完整性,採取務實且近期的改善措施。
由前UCSD博士生Sam Crow率領的研究團隊,自行設計、製造並程式化了一個小型電路板,作為插入兩台關鍵機載電腦之間的惡意第三方裝置。其攻擊步驟如下:
這個大小約等同於一枚美元25分硬幣、製造成本不到100美元的裝置,透過開啟機身外部一個通往電子設備艙(E&E bay)的艙門進行安裝。攻擊者無需特殊工具,約15秒即可打開此艙門,隨後將植入裝置插入一個外露的機載維護電腦(Onboard Maintenance Computer, OMC)埠。整個安裝過程耗時不到60秒,且裝置體積小巧,足以藏在埠的防塵蓋下,在例行檢查中難以被發現。
一旦連接,植入裝置便會接入未經加密的ARINC 429航電資料匯流排。這是一個單主站的序列匯流排,負責承載飛行管理電腦(Flight Management Computer, FMC)與駕駛員的多功能控制顯示單元(Multifunction Control and Display Unit, MCDU)之間的所有通訊。ARINC 429協議本身內建任何驗證或加密機制。更關鍵的是,其電氣設計使用阻抗匹配電阻,使得惡意裝置能夠透過在匯流排線路上驅動比合法發射器更強的電流,從而電氣性地覆蓋合法訊號。研究人員將這種訊號壓制技術稱為「公車司機」攻擊。
一旦「公車司機」植入裝置覆寫了匯流排,它就能注入偽造的指令來:
與此同時,該裝置會向駕駛艙顯示器發送假資料,讓飛行員看到的是原始且未經修改的飛行計劃——從而有效地隱藏所有變更。飛行員的MCDU螢幕上不會出現任何警報或異常,使得此攻擊從駕駛艙內極難被察覺。
此植入裝置還包含一個Wi-Fi無線電模組,讓攻擊者能夠在飛機飛行途中,即時無線發送指令,甚至部署惡意軟體更新。這意味著,從裝置安裝的那一刻起,直到整個飛行任務結束,攻擊者都能對其進行動態控制。
研究團隊最早在2020年就向波音公司揭露了此項漏洞,隨後與製造商密切合作,在波音自家的實驗室中測試並驗證了此攻擊。
波音在回應中發布聲明,淡化了此攻擊在現實世界中的風險:「我們的技術專家確信,飛機上現有的多層保護,包括系統設計與操作環境,已提供足夠的緩解措施,能大幅限制實際攻擊的可行性與風險。」。波音也表示,已針對研究人員的發現,對相關元件設計、安裝方式與介面進行了內部審查。
研究人員提出了一系列緩解建議,以解決此漏洞問題:
研究團隊強調,他們的發現並不需要全面停飛相關機隊,而是呼籲業界應針對物理安全與航電匯流排的完整性,採取務實且近期的改善措施。