University of MichiganとNASAの研究者は、宇宙船、航空機、発電システム、産業用制御システムなど、幅広い重要インフラで使われているTTE（Time-Triggered Ethernet）プロトコルに重大な欠陥があるとして警告している。
TTEは、ミッションクリティカルな装置（飛行制御装置など）が非重要システム（乗客向けWi-Fiなど）と同じハードウェアを利用できるようにしながら、相互に干渉しないことを保証することで、コストを削減し効率を高めている。
研究者らの攻撃「PCspooF」は、偽の同期メッセージを送信することで、この分離を破る。
電磁干渉
「通常、このメッセージを送信できるのはネットワークスイッチ以外にありません。そこで、スイッチに悪意のあるメッセージを転送させるため、Ethernetケーブルを通じてスイッチに電磁干渉を加えました」と、University of Michiganの博士課程学生で、NASA Johnson Space Centerの分野専門家であるAndrew Loveless氏は声明で説明した。
電磁干渉によってメッセージが通過できる程度の隙間が生じ、その後TTEデバイスは同期を繰り返し失っては再接続するようになる。
「1回の注入で、TTEデバイスは最大1秒間にわたって同期を失い、数十件のTTメッセージを送信できなくなる可能性があります。いずれも重要システムの障害につながり得ます」と、研究チームはIEEEの研究論文で指摘した。
研究者らは調査結果をデバイスメーカーに開示しており、その協力的な取り組みにより、この脆弱性による差し迫った脅威は認識していないという。
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宇宙船を予定航路から逸脱させる
この欠陥を実証するため、研究者らは単一の悪意あるデバイスを使って、有人カプセルの模擬機が宇宙船にドッキングしようとする動きを妨害した。その結果、カプセルは予定航路から外れ、ドッキングに失敗した。
「実際のシステムでどのような影響が生じるのかを確認したかったのです」と、Morris Wellman Faculty Development Assistant Professor of Computer Science and EngineeringのBaris Kasikci氏は述べた。「実際の宇宙飛行ミッションで誰かがこの攻撃を実行したら、どのような被害が生じるのでしょうか」
調査結果を詳しく説明した動画で、Kasikci氏は、実証実験で使ったもののような悪意あるデバイスが、信頼できないサプライチェーンを通じてネットワークに持ち込まれる可能性があると述べた。
「信頼できないサプライチェーンから機器を調達することには、すぐに入手でき、検証作業も不要で、多額のコストもかからないという利点があります。しかし同時に、そのような環境では脆弱になる可能性があります」とKasikci氏は述べた。
有効な緩和策
朗報なのは、この脅威を軽減する実行可能な方法が複数あることだ。
研究者らが提案する対策には、銅線Ethernetを光ファイバーケーブルに置き換えること、スイッチと信頼できないデバイスの間に光アイソレーターを設置すること、またはネットワーク構成を変更して、悪意のある同期メッセージが正規のメッセージと同じ経路にアクセスできないようにすることが含まれる。
「こうした対策の一部は、非常に迅速かつ低コストで実施できます」とKasikci氏は述べた。
研究者らは昨年、主要組織とデバイスメーカーに調査結果を開示しており、Loveless氏によると、各社は推奨された対策を前向きに受け止めているという。
「私たちの知る限り、この攻撃によって現在、誰かの安全が脅かされているわけではありません」と同氏は述べた。「産業界や政府から寄せられた反応には、大いに勇気づけられています」