Hacking Bluetooth: attacchi più comuni e consigli per la sicurezza delle comunicazioni

Il termine Bluetooth è ormai parte del linguaggio di uso quotidiano in quanto si tratta di una tecnologia presente in moltissimi dei dispositivi elettronici che utilizziamo ogni giorno: auricolari, sistemi audio, vivavoce in auto, smartwatch, videogiochi, apparati industriali e medici, IoT e tanti altri e questa sua grande esposizione non poteva non attirare le attenzioni dei criminal hacker che, mediante tecniche di hacking, cercano di intercettare le comunicazioni e rubare preziose informazioni.

Proviamo, dunque, dopo una breve introduzione sul funzionamento del protocollo Bluetooth, ad analizzare le tecniche di attacco più diffuse per essere in gradi di adottare le migliori contromisure di sicurezza.

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Cos’è il Bluetooth

Ricordiamo, innanzitutto, che il protocollo di comunicazione Bluetooth è in realtà è piuttosto “anziano”: è stato, infatti, introdotto verso la fine degli anni Novanta dalla Ericsson e normato dal SIG (Special Interest Group), un’associazione di produttori di apparati, tra cui la stessa Ericsson.

Il suo obiettivo è stato fin dal principio (anche se parliamo di parecchie ere tecnologiche addietro) quello di permettere il trasferimento di dati tra dispositivi personali senza usare cavi e connettori, in ottica quindi di rete punto-punto della tipologia WPAN (Wireless Personal Area Network), caratterizzata da basse velocità e portata ridotta (le prime versioni supportavano – nominalmente- una velocità di circa 700kb/s, la versione attuale 50 Mb/s).

L’evoluzione dei dispositivi, delle applicazioni e delle modalità di utilizzo ha portato a una periodica evoluzione di velocità e portata (in base alle classi e agli ambienti si possono raggiungere distanze sino a 200 metri), nonché all’ottimizzazione del consumo energetico dei dispositivi impegnati nella trasmissione.

Il Bluetooth e il concetto “pairing”

È possibile utilizzare diverse modalità di utilizzo delle connessioni Bluetooth, dalla rilevabilità del dispositivo al tipo di accoppiamento con altri.

Le modalità di utilizzo delle interfacce bluetooth dei dispositivi sono:

1. Discoverable: selezionato questa modalità i dispositivi risulteranno visibili e rilevabili dagli altri (modalità “visibile”);
2. Non-discoverable: tramite questa modalità il dispositivo non sarà presente nella lista dei disponibili al momento della ricerca da parte degli altri (modalità “non visibile”);
3. Limited discoverable: modalità promiscua, il dispositivo risulta rilevabile soltanto per un periodo limitato o per un determinato evento.

Le seguenti sono, invece, le tipologie di setup per accoppiamento tra dispositivi:

1. Non-pairable mode: il dispositivo rifiuta qualunque tentativo di accoppiamento Bluetooth;
2. Pairable mode: modalità per la quale si possono accettare richieste di accoppiamento e di connessione.

La connessione iniziale tra i due dispositivi avviene tramite il concetto di “pairing”: i due dispositivi si “autenticano” tramite un PIN dedicato e valido per entrambi, a partire dal quale viene calcolata la chiave di cifratura (attraverso diversi passaggi matematici) che proteggerà tutte le comunicazioni all’interno della sessione. Ecco perché è necessario proteggerne il valore fin dal principio.

Una volta che i dispositivi risultano accoppiati, si scambiano le seguenti informazioni:

1. nome, classe, velocità, lista dei servizi e informazioni tecniche;
2. identificativo del dispositivo (48 bit);
3. chiave di cifratura da utilizzare durante la trasmissione.

A seguire può quindi iniziare la sessione cifrata di scambio dati, attraverso l’algoritmo implementato dai vari produttori di hardware (solitamente basati su SAFER+, cifratura a blocchi – CBC).

Lo stesso procedimento, in linea di massima, riguarda anche le connessioni tra più dispositivi, le piconet (reti molto piccole) formate da un master e fino a sette slave attivi.

Sicurezza delle comunicazioni Bluetooth

Come tutti i metodi e i protocolli di comunicazione anche Bluetooth può essere soggetto a rischi relativi alla sicurezza dei dati trasmessi.

Le tipologie di attacco più “appetitose” per un attaccante riguardano, per esempio, il furto di dati, la loro intercettazione, l’invio di codice malevole ai dispositivi.

La tutela dei dati durante la comunicazione è affidata ai diversi meccanismi di sicurezza utilizzabili dai dispositivi, dalla chiave di cifratura (pre-shared key) alla frequenza scelta per la trasmissione.

Il Bluetooth, infatti, utilizza la modalità FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), ovvero sceglie in maniera casuale la frequenza di trasmissione all’interno della banda disponibile (2-4GHz).

Esistono poi tipi diversi di configurazione della sicurezza, più o meno recenti:

1. Security mode 1: modello con livello di sicurezza molto basso, senza autenticazione ne cifratura;
2. Security mode 2: il controllo di accesso alla rete Bluetooth è demandato ad un ruolo centralizzato, che si occupa di gestire le regole di accesso e dell’interfaccia verso i dispositivi;
3. Security mode 3: da questa versione sono presenti autenticazione e cifratura in entrambe le tratte di comunicazione, utilizzando chiavi distinte dalla chiave utilizzata per il pairing;
4. Security mode 4: in questa ulteriore evoluzione il setup delle tratte sicure avviene dopo la connessione fisica e il “Secure Simple Pairing” avviene tramite algoritmi DH ellittici (Elliptic Curve Diffie Hellman che assicurano generazioni e scambio chiavi sicuri.

Hacking del Bluetooth: le tipologie di attacco

L’obiettivo principale degli attacchi alla sicurezza è l’accesso abusivo alle informazioni in transito.

Le cause della buona riuscita delle tecniche di hacking del Bluetooth sono da ricercare in vulnerabilità di specifiche implementazioni dello stack Bluetooth (versione, dispositivo, produttore) piuttosto che in debolezze strutturali della tecnologia di comunicazione.

Possiamo rappresentare le tipologie di hacking alle trasmissioni Bluetooth nelle seguenti categorie:

• Bluesnarfing: furto di dati dal dispositivo coinvolto in una trasmissione Bluetooth, l’attaccante nel raggio di azione della connessione utilizza software specializzato che sfrutta solitamente vulnerabilità note del protocollo OBEX (Object Exchange, utilizzato appunto per lo scambio di oggetti come attributi file, richieste dati o parametri di connessione da concordare tra i dispositivi).
• Blueprinting: footprinting del dispositivo bersaglio tramite connessione Bluetooth, volto quindi a verificare la presenza di vulnerabilità note acquisendo informazioni relative a marca, modello, servizi attivi, protocolli eccetera.

Una schermata dell’applicazione BTCrawler.

• BLE (Bluetooth low energy) attack: attacchi basati sulle vulnerabilità di BLE, progettato per offrire circa le stesse funzionalità di Bluetooth ma con minor consumi di energia. Alcuni esempi sono Man in the Middle (MITM) per l’intercettazione dei dati o per l’intrusione nel sistema remoto.

Esempio di utilizzo dell’applicazione BTLEjack.

• Bluebugging: accesso remoto al dispositivo e controllo delle sue funzioni (incluse chiamate, servizi sms) senza che il proprietario de ne accorga (p.e. apertura di backlog).

• Car Whispering: intercettazione illegittima dei contenuti audio dei sistemi bluetooth delle auto, è possibile intercettare la conversazione oppure inviare e/o ricevere contenuti. L’attacco sfrutta le configurazioni errate dei dispositivi che spesso utilizzano codici di accoppiamento uguali per tutti i dispositivi oppure della classica forma ‘1234’ o ‘0000’.
• Bluejacking: tecnica di Hijacking via Bluetooth, tramite messaggi indesiderati, eventualmente contenenti codici malevoli, attacco fastidioso più che dannoso.

• Bluesmack: attacco mirato a causare Denial of service (DoS) per esempio trasmettendo pacchetti dati oltre la dimensione consentita tramite il protocollo di livello 2 L2CAP, simile al classico attacco di ping of the death su applicazioni ICMP.

• Location tracking: tracciamento della posizione del dispositivo Bluetooth, intercettando i dati della sua posizione in tempo reale, per esempio perché in uso da applicazioni per il fitness.
• Bluesniff: si tratta di una tecnica di war driving, simile a quelle utilizzate per rilevare reti wireless.
• KNOB (Key Negotiation of Bluetooth) attack: attacco di tipo per l’intrusione in dispositivi già accoppiati, solitamente tramite chiave di cifratura condivisa, attraverso suo brute force.
• MAC spoofing attack: attacco passivo simile al classico attacco su reti LAN, per cui l’attaccante si finge il destinatario (clonando e/o sostituendo) l’indirizzo MAC di uno dei dispositivi, potendo minare quindi confidenzialità e integrità dei dati in transito.

Consigli per difendersi dall’hacking del Bluetooth

Per proteggere le informazioni che viaggiano via Bluetooth contrasntando le tecniche di hacking appena viste valgono le comuni regole di gestione del rischio informatico:

1. disabilitare sempre il Bluetooth quando non necessario, evitando connessioni indesiderate;
2. attivare la modalità “visibile” soltanto quando inevitabile;
3. dalle impostazioni del dispositivo scegliere sempre l’utilizzo di PIN lunghi;
4. diffidare delle richieste di “nuovo pairing” da dispositivi già conosciuti e accoppiati;
5. non attivare le funzionalità di “pairing automatico”, la volontà di connessione deve essere sempre esplicita e prevedere il PIN.