Khi nào bạn dùng điện thoại, bạn giả định nó kết nối với trạm phát sóng an toàn, đáng tin cậy, và không ai nghe lén cuộc gọi. Tất nhiên, trừ NSA và GCHQ.
Nhưng nếu không phải vậy thì sao? Nếu điện thoại bạn kết nối với trạm phát sóng do kẻ xấu vận hành, và người đó chặn mọi tin nhắn SMS, mọi cuộc gọi, mọi kilobyte dữ liệu gửi đi?
Khả năng xảy ra cao hơn bạn nghĩ. Chào mừng đến với thế giới kỳ lạ và đáng sợ của các trạm phát sóng di động giả (rogue cell towers).
Có Bao Nhiêu Trạm Giả?
Thị trường di động tại Mỹ là kỳ quan. Có hơn 190.000 trạm phát sóng di động tại lục địa Mỹ, cùng cung cấp phủ sóng cho hơn 330.000 điện thoại. Cũng có hàng chục nhà vận hành cạnh tranh, mỗi nơi vận hành phần cứng riêng. Ngoài ra là vô số MVNO (nhà mạng ảo) leo lẻo trên cơ sở hạ tầng của nhà mạng khác.
Nhưng trong số đó, bao nhiêu là trạm giả? Theo bài báo tháng 8/2014 trên Popular Science, có 17 trạm xác định chắc chắn đang hoạt động tại Mỹ. Chúng phân bố qua nhiều bang, nhưng tập trung nhiều nhất tại Texas, California, Arizona và Florida. Chúng cũng tập trung chủ yếu ở các thành phố lớn như LA, Miami, New York và Chicago.
Phát hiện này được tiết lộ sau nghiên cứu của ESD America - nhà sản xuất smartphone mã hóa chạy phiên bản Android tùy chỉnh, cứng nhắc - cho thấy sâu sắc vấn đề trạm cơ sở giả. Các trạm này khá phổ biến. Chúng nằm ở trung tâm dân cư và công nghiệp, cũng như gần tòa nhà quân sự và chính phủ.
Có tiềm năng gây hại nghiêm trọng. Nhưng chúng hoạt động như thế nào?
Cấu Trúc Của Trạm Cơ Sở Giả
Trạm cơ sở giả - từ đây gọi là interceptor (thiết bị chặn) - trông giống trạm cơ sở chuẩn đối với điện thoại. Những cái đơn giản nhất dễ tạo đến khó tin, thậm chí có người xây interceptor quanh hệ thống Raspberry Pi phổ biến (và rẻ) và phần mềm truy cập GSM mã nguồn mở OpenBTS. Điều này cho phép triển khai giao thức GSM, được điện thoại dùng để giao tiếp với trạm cơ sở.
Tuy nhiên, để thực sự thuyết phục điện thoại bạn là trạm cơ sở thật, bạn cần chi phí hàng nghìn đô la. Điều này giới hạn loại tấn công này cho một nhóm ít: chính phủ và tổ chức tội phạm lớn. Một số đồn cảnh sát tại Mỹ cũng đã chi hàng nghìn cho interceptor ép điện thoại dùng 2G và GPRS để dễ dàng chặn và giải mã lưu lượng real-time.
Cách Cuộc Tấn Công Hoạt Động
Dù bạn dùng điện thoại gì, nó chạy hai hệ điều hành. Thứ nhất là cái bạn dùng để tương tác, سواء Android, iOS hay Blackberry OS. Hoạt động song song là hệ điều hành thứ hai xử lý lưu lượng điện thoại. Nó chạy trên chip Baseband. và dùng để kết nối trạm cơ sở và phục vụ lưu lượng thoại, SMS và dữ liệu.
Điện thoại tự động kết nối với tín hiệu trạm gần nhất, mạnh nhất, và khi tạo kết nối mới, chúng gửi số nhận dạng IMSI. Số này xác định duy nhất thuê bao, và gửi đến trạm cơ sở khi kết nối thiết lập. Gửi bất kể tính xác thực của trạm.
Trạm có thể phản hồi gói dữ liệu thiết lập tiêu chuẩn mã hóa điện thoại dùng khi giao tiếp với trạm. Phụ thuộc vào giao thức điện thoại. Ví dụ, mã hóa thoại mặc định trong truyền thông 3G (giao thức phổ biến nhất) là tiêu chuẩn độc quyền 'KASUMI', có một số lỗ hổng bảo mật được ghi nhận. Tuy nhiên, bất kỳ mã hóa nào cũng tốt hơn không mã hóa, và trạm giả có thể tắt toàn bộ mã hóa. Điều này dẫn đến tấn công man-in-the-middle (người trung gian).
Trong khi đó, trạm giả chuyển tiếp toàn bộ lưu lượng đến trạm thật, dẫn đến dịch vụ thoại và dữ liệu tiếp tục, trong khi người dùng bị theo dõi bí mật. Thật xấu xa.
Có Thể Làm Gì?
Thật không may, sự tồn tại của trạm chặn phần lớn do những đặc thú cách điện thoại hoạt động. Điện thoại tin tưởng trạm cơ sở một cách mặc định, và trạm cơ sở có thể xác định cài đặt bảo mật, cho phép thoại, SMS và dữ liệu bị chặn khi truyền.
Nếu bạn có túi tiền sâu, bạn có thể mua cryptophone của ESD America. Chúng đi kèm 'Baseband Firewalls', thiết lập và thực thi lớp bảo mật bổ sung ở cấp baseband, đảm bảo trạm chặn dễ dàng nhận diện và giảm thiểu.
Thật không may, chúng không rẻ. GSMK CryptoPhone 500 - cấu hình gần như giống Samsung Galaxy S3 - có giá lên tới €6.300. Đối với công chúng, đó là số tiền lớn. Đặc biệt khi đối phó với vấn đề mà độ sâu và nghiêm trọng chưa được hiểu đầy đủ.
Cho đến lúc đó, người tiêu dùng dễ bị tổn thương. Bước đầu hợp lý là nhà sản xuất điện thoại thay đổi cơ bản cách hệ điều hành baseband trên mỗi điện thoại hoạt động, để nó kiểm tra tính xác thực của mỗi trạm 접触. Tuy nhiên, điều đó tốn thời gian, và sự hợp tác khổng lồ giữa nhà sản xuất điện thoại, cơ quan quản lý chính phủ và nhà mạng.
Bạn Có Lo Lắng Về Interceptor Không?
Interceptor đáng sợ, nhưng quan trọng nhớ số lượng trạm giả đã xác minh trong thực tế vẫn rất nhỏ. Dù vậy, chúng đã xác định nhiều vấn đề quan trọng về cách điện thoại hoạt động đe dọa bất kỳ ai dùng thiết bị này.
Tôi tò mò nghe ý kiến bạn. Lo lắng về interceptor? Thả bình luận bên dưới.