车联网安全入门——CAN总线模糊测试

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车联网安全入门——CAN总线模糊测试

01

介绍

ICSim 是一个用于模拟车辆仪表集群的工具,专门为 SocketCAN 设计。SocketCAN 是 Linux 内核中的一个模块,用于支持控制器局域网(CAN)接口。

主要特点

  1. 仪表集群模拟:ICSim 可以模拟车辆仪表盘,包括速度表、转速表、燃油表等。这对于开发和测试基于 CAN 总线的汽车电子系统非常有用。

  2. 与 SocketCAN 集成:ICSim 与 Linux 的 SocketCAN 接口集成,允许用户通过标准的 SocketCAN 工具与模拟器进行通信和调试。

  3. 教育和开发:它是汽车网络和协议学习的一个极佳工具,可以帮助工程师、研究人员和学生理解 CAN 总线的工作原理和应用。

使用场景

  • 软件开发:在开发车辆电子控制单元(ECU)时,可以使用 ICSim 进行初步测试,而无需实际的车辆硬件。

  • 教学和培训:提供一个虚拟的车辆环境,便于教学 CAN 总线通信。

  • 调试和验证:与实际车辆硬件的连接前,先在模拟环境中验证通信和功能。

02

模糊测试(Fuzz Testing)

模糊测试(Fuzz Testing)是一种用于发现软件漏洞和缺陷的自动化测试技术。其核心思想是通过向系统输入大量随机或半随机的数据,观察系统的响应,从而发现潜在的错误和安全漏洞。模糊测试常用于安全性测试和稳定性测试。

CAN 总线模糊测试(CAN Packet Fuzzing)

CAN Packet Fuzzing 是将模糊测试应用于控制器局域网(CAN)总线的一种技术。CAN 总线是现代汽车中用于电子控制单元(ECU)之间通信的关键协议。模糊测试在这个上下文中的主要目标是通过发送异常或无效的 CAN 数据帧,来发现车辆网络协议栈中的漏洞和缺陷。

主要步骤

  1. 定义测试范围:确定要测试的 CAN 网络的节点和消息类型。

  2. 生成模糊数据:使用随机或半随机的方法生成 CAN 数据帧。这些数据帧可以是完全随机的,也可以在现有合法数据的基础上进行变异。

  3. 发送模糊数据:将生成的模糊数据帧发送到 CAN 总线上,模拟正常通信环境。

  4. 监控系统行为:观察系统对这些模糊数据的响应,记录任何异常行为或系统崩溃。

  5. 分析和报告:分析捕获的异常行为,找出潜在的漏洞,并生成测试报告。

工具和软件

  • ICSim:虽然主要是用于模拟和测试,但也可以配置为进行初步的 CAN 模糊测试。

  • SavvyCAN:用于捕获和分析 CAN 数据,结合其他模糊测试工具一起使用。

  • 其他模糊测试工具:例如 Can-Hax,CANard、CANalyzat0r 以及定制的脚本和程序,可以生成和发送模糊数据帧。

主要目标

  • 安全性测试:发现并修复可能被恶意利用的漏洞。

  • 稳定性测试:确保系统在异常输入情况下的稳定性,避免意外崩溃或错误。

  • 协议验证:验证 CAN 协议实现的健壮性,确保其能正确处理所有类型的数据帧。

Can-Hax

安装

我们直接从GitHub克隆下来就好了,这点比较的简单:

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使用

Can-Hax是使用can-utils的指纹和模糊控制器区域网络(CAN)数据包/帧的实用程序,可用于大多数Linux。

CAN有效载荷模板有以下几种:0=在使用中未观察到,H=观察到的十六进制值,N=观察到的十进制值,所以它看起来像00NHHHHH。

获得指纹

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我们来简单介绍一下里面的数据大概是什么意思:

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133代表的是can总线ID号,后面0代表的是从来没有变化,一直是0;H表示的是十六进制,也就是说,这一位出现过十六进制数;N代表十进制,也就是这一位没有出现过十六进制的数。

模糊测试

接下来我们开始进行模糊测试了,这个就是全部模糊(可能需要很长时间,可以缩短时延),会一个一个进行测试。

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除了全部测试之外,我们还可以测试特定的CAN ID,我们可以指定–canid。

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我们还可以使用–Quick或–Superquick快速指定一组简化的可能值。

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自适应测试计算有效负载模板复杂程度的指标,并使用一组简化的可能值。

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这个就是自适应,但是我一直是递增一,所以感觉不是很好用,我们搭配上面那些就能进行简单的模糊测试了。

SavvyCAN

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总结

CAN 总线模糊测试是一种强大的方法,用于发现和修复汽车网络系统中的安全漏洞和稳定性问题。通过系统地生成和发送异常 CAN 数据帧,测试人员可以识别出潜在的缺陷,从而增强车辆电子系统的安全性和可靠性。结合 ICSim, Can-Hax和 SavvyCAN 等工具,可以有效地进行 CAN 总线模糊测试,并为车辆网络安全提供坚实的保障。

来源:CSDN@花园宝宝小点点

原文链接:

https://blog.csdn.net/weixin_66578482/article/details/139443574

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原文始发于微信公众号(谈思实验室):车联网安全入门——CAN总线模糊测试

版权声明:admin 发表于 2024年10月14日 下午5:51。
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