هک بوئینگ 737 در کمتر از ۶۰ ثانیه؛ حمله Bus Driver چیست؟

پژوهشگران امنیت سایبری موفق شده‌اند دستگاهی کوچک طراحی کنند که می‌تواند با دستکاری ارتباط میان برخی سامانه‌های حیاتی بوئینگ 737، روی داده‌ها و فرمان‌های مربوط به پرواز تأثیر بگذارد. این حمله که «Bus Driver» نام گرفته، با استفاده از یک ابزار بسیار کوچک انجام می‌شود؛ اما آیا این یافته به معنای ناامن بودن پرواز با بوئینگ 737 است؟

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو و کالج اوبرلین روشی را برای دستکاری برخی سامانه‌های بوئینگ 737 شناسایی کرده‌اند که به یک دستگاه بسیار کوچک متکی است. بوئینگ 737 یکی از پرکاربردترین هواپیماهای مسافربری جهان است و به همین دلیل، این یافته توجه زیادی را در حوزه امنیت سایبری هوانوردی به خود جلب کرده است.

بر اساس این پژوهش، دستگاه موردنظر می‌تواند از طریق یکی از درگاه‌های دسترسی به سامانه‌های الکترونیکی هواپیما، روی ارتباطات داخلی برخی تجهیزات تأثیر بگذارد. پژوهشگران می‌گویند نصب این ابزار در آزمایش‌های آن‌ها کمتر از یک دقیقه زمان برده است.

چرا هک هواپیما دشوارتر از هک خودرو است؟

امروزه هک رایانه‌ها و تلفن‌های هوشمند موضوعی شناخته‌شده است، اما با گسترش تجهیزات متصل، مهاجمان سایبری اهداف متفاوتی از خودروها و دوچرخه‌ها گرفته تا تجهیزات خانگی و صنعتی را نیز بررسی کرده‌اند.

هواپیماهای مدرن نیز از تعداد زیادی رایانه و سامانه الکترونیکی استفاده می‌کنند؛ برخی از این سامانه‌ها وظایف بسیار مهمی از محاسبه پارامترهای پرواز تا مدیریت بخش‌هایی از فرایند هدایت هواپیما را بر عهده دارند.

با این حال، یک تفاوت مهم وجود دارد: سامانه‌های حیاتی هواپیماها معمولاً به اینترنت عمومی متصل نیستند و معماری آن‌ها با در نظر گرفتن الزامات ایمنی و امنیتی طراحی شده است. همین موضوع باعث می‌شود دسترسی از راه دور به سامانه‌های حساس هواپیما بسیار دشوارتر از بسیاری از تجهیزات دیجیتال دیگر باشد.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو و کالج اوبرلین بیش از یک دهه روی این موضوع تحقیق کرده‌اند. آن‌ها برای بررسی این مسئله، قطعات رایانه‌ای مربوط به بوئینگ 737 را تهیه کردند و یک محیط آزمایشگاهی برای شبیه‌سازی سامانه‌های هواپیما ساختند.

حمله Bus Driver چگونه کشف شد؟

پژوهشگران پس از بررسی معماری الکترونیکی بوئینگ 737، یک درگاه دسترسی پیدا کردند که به یک گذرگاه داده موسوم به ARINC 429 متصل است. این گذرگاه برای ارتباط میان برخی تجهیزات الکترونیکی هواپیما مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در آزمایش‌های پژوهشگران، مشخص شد که دستکاری سیگنال‌های موجود در این مسیر می‌تواند امکان تغییر برخی فرمان‌های معتبر را فراهم کند. آن‌ها سپس نمونه‌ای از یک ابزار کوچک ساختند که برای برقراری ارتباط با این گذرگاه طراحی شده بود.

این حمله «Bus Driver» نام‌گذاری شد؛ نامی که هم به «اتوبوس» در معنای وسیله نقلیه و هم به «Bus» در معماری رایانه‌ای اشاره دارد؛ یعنی مسیری که اجزای مختلف یک سامانه از طریق آن با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

ابزار کوچک چه تأثیری بر سامانه‌های بوئینگ 737 دارد؟

پژوهشگران در محیط آزمایشگاهی نشان دادند که دستکاری ارتباطات میان برخی سامانه‌های پروازی می‌تواند روی چندین نوع داده و فرایند تأثیر بگذارد.

یکی از مواردی که بررسی شد، اطلاعات مورد استفاده برای محاسبه برخی پارامترهای برخاست و فرود بود. تغییر این داده‌ها می‌تواند محاسبات مربوط به سرعت یا عملکرد موردنیاز هواپیما را تحت تأثیر قرار دهد.

در آزمایش‌های دیگر، پژوهشگران نشان دادند که امکان دستکاری برخی اطلاعات مرتبط با مسیر پرواز نیز وجود دارد. در صورت موفقیت یک حمله واقعی، چنین دستکاری‌هایی می‌توانند از نظر ایمنی اهمیت بالایی داشته باشند.

با این حال، میان «امکان فنی در محیط آزمایشگاهی» و «اجرای موفق حمله علیه یک هواپیمای در حال پرواز» تفاوت بسیار زیادی وجود دارد.

آیا مهاجم می‌تواند مسیر پرواز را تغییر دهد؟

یکی از سناریوهایی که پژوهشگران بررسی کرده‌اند، امکان تغییر داده‌های مربوط به مسیر پرواز و سامانه خلبان خودکار است.

برای مثال، دستکاری جزئی مسیر در یک پرواز طولانی می‌تواند در صورت شناسایی‌نشدن، هواپیما را از مسیر اصلی منحرف کند. با این حال، اجرای چنین سناریویی در دنیای واقعی با موانع و لایه‌های حفاظتی متعددی روبه‌رو است.

پژوهشگران نیز تأکید کرده‌اند که در بسیاری از موارد، یک خدمه پرواز هوشیار می‌تواند مغایرت اطلاعات را از طریق سایر نمایشگرهای کابین تشخیص دهد. همچنین خلبانان می‌توانند با کنار گذاشتن خلبان خودکار، کنترل دستی هواپیما را در اختیار بگیرند.

آیا حمله می‌تواند از دید خلبانان پنهان بماند؟

یکی از نکات مهم پژوهش این است که مهاجم در شرایط آزمایشگاهی توانسته بود برخی داده‌های ورودی به سامانه را تغییر دهد و هم‌زمان اطلاعات نمایش‌داده‌شده در یک واحد کنترلی را نیز تحت تأثیر قرار دهد.

این موضوع از منظر امنیت سایبری اهمیت دارد؛ زیرا در یک حمله پیچیده، صرفاً تغییر داده‌ها کافی نیست و پنهان‌کردن تغییرات از کاربر نیز می‌تواند بخشی از تهدید باشد.

با این حال، پژوهشگران تأکید می‌کنند که اطلاعات صحیح همچنان می‌تواند در سایر نمایشگرهای کابین قابل مشاهده باشد و خلبانان ابزارهایی برای شناسایی مغایرت‌ها و بازپس‌گیری کنترل هواپیما در اختیار دارند.

آیا بوئینگ 737 ناامن است؟

با وجود نتایج این پژوهش، پاسخ کوتاه این است که این یافته به معنای ناامن بودن پرواز با بوئینگ 737 نیست.

پژوهشگران برای جلوگیری از ایجاد خطر در دنیای واقعی، جزئیات دقیقی درباره محل درگاه مورد استفاده در آزمایش‌های خود منتشر نکرده‌اند. آن‌ها همچنین از سال 2020 یافته‌های خود را با بوئینگ در میان گذاشته‌اند.

یکی از پیشنهادهای مطرح‌شده، حذف درگاه آسیب‌پذیر یا ایمن‌سازی فیزیکی آن برای جلوگیری از اتصال تجهیزات غیرمجاز بوده است. گزینه‌های دیگر نیز شامل تقویت حفاظت الکتریکی گذرگاه‌های داخلی و ایجاد سامانه‌هایی برای شناسایی تلاش‌های غیرمجاز برای دستکاری ارتباطات است.

پژوهشگران همچنین در بلندمدت پیشنهاد کرده‌اند سازندگان هواپیما از احراز هویت رمزنگاری‌شده برای پیام‌های ردوبدل‌شده میان تجهیزات الکترونیکی هواپیما استفاده کنند.

واکنش بوئینگ به آسیب‌پذیری امنیتی

بوئینگ اعلام کرده است که لایه‌های مختلف حفاظتی موجود در هواپیما، از جمله طراحی سامانه‌ها و محیط عملیاتی، برای کاهش احتمال و ریسک حملات واقعی در نظر گرفته شده‌اند.

نکته مهم این است که پژوهش انجام‌شده عمدتاً یک اثبات امکان فنی در محیط آزمایشگاهی محسوب می‌شود و به این معنا نیست که مهاجمان می‌توانند به‌سادگی کنترل یک هواپیمای مسافربری را در اختیار بگیرند.

آیا هنوز می‌توان با بوئینگ 737 پرواز کرد؟

یافته‌های این پژوهش از نظر امنیت سایبری هوانوردی مهم هستند، زیرا نشان می‌دهند حتی سامانه‌هایی که به اینترنت عمومی متصل نیستند نیز ممکن است در صورت دسترسی فیزیکی و وجود ضعف در معماری ارتباطی، در معرض تهدید قرار بگیرند.

با این حال، وجود یک آسیب‌پذیری پژوهشی به‌تنهایی به معنای وجود خطر فوری برای مسافران نیست. هواپیماهای تجاری دارای چندین لایه ایمنی، سامانه‌های پشتیبان و رویه‌های عملیاتی هستند و بسیاری از سناریوهای مطرح‌شده در آزمایشگاه برای تبدیل‌شدن به یک حمله واقعی به شرایط بسیار خاصی نیاز دارند.

به همین دلیل، این پژوهش را باید بیش از آنکه دلیلی برای نگرانی مسافران دانست، هشداری برای صنعت هوانوردی درباره اهمیت امنیت سایبری سامانه‌های الکترونیکی هواپیما تلقی کرد.