باحثو كايست يطورون منصة لمحاكاة 2592 طريقة مختلفة لهجمات محطات البث المزيفة والكشف عن ثغرات في أنظمة الكشف

البروفيسور كيم يونغ-داي من قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية بكايست (من اليسار)، الدكتور أو تاك-كيونغ المؤلف المشارك الأول من معهد البحث الإلكتروني بكايست، وكيم ديك-وو طالب الدراسات العليا بقسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية. [الصورة=كايست]

طورت فرق البحث بمعهد كايست (KAIST) منصة اختبار تجريبية باسم "ديفيلراي" (Devilray) تعيد إنتاج عمليات محطات البث المزيفة التي تستهدف البيانات الشخصية بـ 2592 طريقة مختلفة. وقد أسفرت اختبارات المنصة لسبعة أنظمة كشف موجودة عن أن جميع الأنظمة فشلت في اكتشاف ما لا يقل عن 192 طريقة تشغيل مختلفة.

أعلن فريق البحث بقيادة البروفيسور كيم يونغ-داي من قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية بكايست في الرابع من نوفمبر أنه طور منصة ديفيلراي بالتعاون مع معهد البحث الوطني لتكنولوجيا الأمان، وجامعة كيونغهي، وجامعة فلوريدا بالولايات المتحدة، وشركة كيب.

محطات البث المزيفة هي أجهزة ترسل إشارات وهمية تحاكي محطات البث الشرعية لجذب الهواتف الذكية القريبة للاتصال بها. يمكن استخدامها لجمع معلومات التعريف الخاصة بالهواتف الذكية أو تتبع المواقع أو تعطيل الاتصالات. وفي الآونة الأخيرة، ظهرت جرائم "مرسل الرسائل القصيرة المتفجرة" في جميع أنحاء العالم، حيث يستخدم المجرمون محطات بث مزيفة محمولة على المركبات لنشر رسائل احتيال تنتحل صفة المؤسسات المالية وشركات التوزيع.

استمر البحث في مجال الكشف عن هذه الهجمات لأكثر من عشرين عاماً، لكن الحصول على أجهزة متنوعة فعلية للاختبار يبقى صعباً. تتميز المنتجات التجارية بأسعار مرتفعة وقيود على الشراء والتشغيل، مما يجعل من الصعب على الباحثين الأكاديميين وشركات الاتصالات والأجهزة الأمنية والبحثية الحصول على جميع الأجهزة والمتغيرات الجديدة. ولأن المهاجمين يمكنهم تحقيق الهدف نفسه بتغيير الرسائل والإجراءات الاتصالية، قد تظهر ثغرات في تقنيات الكشف التي تُختبر باستخدام عدد قليل من الهجمات المعروفة فقط.

حلل فريق البحث عمليات محطات البث المزيفة التجارية والأبحاث الموجودة ومعايير الاتصالات المتنقلة الدولية (3GPP). قسموا عمليات محطات البث المزيفة إلى أربع مراحل: البحث عن شبكات الاتصالات المحيطة، وإرسال إشارات مزيفة، وجذب الهواتف الذكية للاتصال، وتنفيذ الهجوم. وحددوا سبعة عناصر أساسية يمكن للمهاجمين تعديلها.

بتطبيق 21 قاعدة لاستبعاد المجموعات التي لا يمكن استخدامها معاً في الاتصالات الفعلية، تمكنوا من تطوير 2592 طريقة تشغيل مختلفة. هذا الرقم لا يمثل عدد الهجمات الفعلية التي حدثت أو عدد المرات التي تفادت فيها أجهزة الكشف، بل يمثل عدد طرق التشغيل المختلفة التي يمكن إعادة إنتاجها على المنصة. تحقق فريق البحث من جميع هذه المجموعات عن طريق الاتصال بهواتف ذكية حقيقية والتأكد من أن جميع إجراءات الاتصال تمت بشكل صحيح.

قيّم فريق البحث سبعة أنظمة كشف موجودة تستخدم مبادئ مختلفة: الرسائل الاتصالية، وبيانات محطات البث، والإشارات اللاسلكية، والخصائص الإحصائية، والتعلم الآلي. كانت هناك سببان رئيسيان لعدم اكتشاف بعض الهجمات. أنظمة الكشف التي تعتمد على رسائل معينة كمؤشرات للهجوم فشلت في اكتشاف الهجمات التي تستخدم إجراءات مختلفة، وفي بعض الحالات كانت سلوكيات الهجوم متشابهة جداً مع الاتصالات العادية بحيث لا يمكن تمييزها.

تعزيز معايير الكشف وحده لم يحل المشكلة. عندما تم إضافة الهجمات التي تم تفويتها سابقاً إلى نموذج التعلم الآلي، ارتفعت نسبة الكشف، لكن الإنذارات الكاذبة زادت أيضاً حيث تم تصنيف الاتصالات العادية بشكل خاطئ كهجمات. وهذا يشير إلى ضرورة تقييم كفاءة الكشف والدقة في تمييز الاتصالات العادية معاً.

أرسل فريق البحث حالات الهجوم التي لم تكتشفها أداة الكشف "ريهنتر" (Rayhunter) من منظمة الحدود الإلكترونية (EFF) إلى المنظمة، وتعكف منظمة EFF حالياً على البحث عن طرق جديدة لاكتشافها. كما تمت دعوة الفريق للمشاركة في اجتماع مجموعة العمل المعنية بمكافحة الاحتيال والأمان بجمعية مشغلي الشبكات المتنقلة العالمية (GSMA)، حيث تم تقديم منصة ديفيلراي أمام مسؤولي المعايير والصناعة في مختلف الدول ونوقشت استراتيجيات الكشف المستقبلية.

قال البروفيسور كيم يونغ-داي: "هجمات محطات البث المزيفة والكشف عنها يجب أن تكونا في أساسهما علاقة تنافسية يتطور فيها كل من المهاجم والمدافع، لكن حتى الآن كانت الساحة مائلة لصالح المهاجمين. الهدف من منصة ديفيلراي ليس إبطال أنظمة الكشف الموجودة، بل توفير مجموعة متنوعة من السلوكيات التي قد يختارها المهاجمون للمدافعين أيضاً، بحيث يمكن للهجوم والدفاع أن يتطورا معاً على أساس بحثي متين."

* تمت ترجمة هذا المقال تلقائيًا بواسطة الذكاء الاصطناعي.