插入U盘自动攻击：BadUSB原理与实现（含视频）

漏洞背景

“BadUSB”是今年计算机安全领域的热门话题之一，该漏洞由Karsten Nohl和Jakob Lell共同发现，并在今年的BlackHat安全大会上公布。BadUSB号称是世界上最邪恶的USB外设。

笔者使用他们的代码做了个类似的U盘，用户插入U盘，就会自动执行预置在固件中的恶意代码，下载服务器上恶意文件，执行恶意操作。注意，这里的U盘自动运行可不是以前的autorun.inf自动运行程序哦，具体的技术细节可以参考后文内容。

视频链接：http://v.qq.com/boke/page/l/g/w/l01425u2igw.html

BadUSB最可怕的一点是恶意代码存在于U盘的固件中，由于PC上的杀毒软件无法访问到U盘存放固件的区域，因此也就意味着杀毒软件和U盘格式化都无法应对BadUSB进行攻击。

BadUSB原理

在介绍BadUSB的原理之前，笔者在这里先介绍下BadUSB出现之前，利用HID(Human InterfaceDevice，是计算机直接与人交互的设备，例如键盘、鼠标等)进行攻击的两种类型。分别是"USB RUBBERDUCKY"和"Teensy"。

TEENSY介绍

攻击者在定制攻击设备时，会向USB设备中置入一个攻击芯片，此攻击芯片是一个非常小而且功能完整的单片机开发系统，它的名字叫TEENSY。通过TEENSY你可以模拟出一个键盘和鼠标，当你插入这个定制的USB设备时，电脑会识别为一个键盘，利用设备中的微处理器与存储空间和编程进去的攻击代码，就可以向主机发送控制命令，从而完全控制主机，无论自动播放是否开启，都可以成功。

关于TEENSY，可以参考天融信阿尔法实验室的《HID攻击之TEENSY实战》

USB RUBBER DUCKY介绍

简称USB橡皮鸭，是最早的按键注入工具，通过嵌入式开发板实现，后来发展成为一个完全成熟的商业化按键注入攻击平台。它的原理同样是将USB设备模拟成为键盘，让电脑识别成为键盘，然后进行脚本模拟按键进行攻击。

这两种攻击方式，是在BadUSB公布之前，比较流行的两种HID攻击方式，缺陷在于要定制硬件设备，通用性比较差。但是BadUSB就不一样了，它是在“USB RUBBER DUCKY”和“Teensy”攻击方式的基础上用通用的USB设备（比如U盘）。

U盘的内部构造

U盘由芯片控制器和闪存两部分组成，芯片控制器负责与PC的通讯和识别，闪存用来做数据存储；闪存中有一部分区域用来存放U盘的固件，它的作用类似于操作系统，控制软硬件交互；固件无法通过普通手段进行读取。

BadUSB就是通过对U盘的固件进行逆向重新编程，相当于改写了U盘的操作系统而进行攻击的。

USB协议漏洞

为什么要重写固件呢？下面我们可以看看USB协议中存在的安全漏洞。

现在的USB设备很多，比如音视频设备、摄像头等，因此要求系统提供最大的兼容性，甚至免驱；所以在设计USB标准的时候没有要求每个USB设备像网络设备那样占有一个唯一可识别的MAC地址让系统进行验证，而是允许一个USB设备具有多个输入输出设备的特征。这样就可以通过重写U盘固件，伪装成一个USB键盘，并通过虚拟键盘输入集成到U盘固件中的指令和代码而进行攻击。

BadUSB利用代码分析

笔者对KarstenNohl和Jakob Lell公布的代码进行简单的一个流程解析。

这样一个带有恶意代码的U盘就产生了，更详细的可以搜索Karsten Nohl 和 Jakob Lell公布的代码。

总结

“USB RUBBER DUCKY”、“TEENSY”、“BadUSB”三种最终都是利用了USB协议的漏洞而进行攻击的，“BadUSB”和另外两者的区别在于：BadUSB可以利用普通的USB设备，而不需要进行硬件定制，更具有普遍性。

HID攻击方式有很多种，BadUSB作为其中一种是通过伪装成键盘设备来实现的，同时HID攻击也可以通过伪装成网卡进行DNS劫持攻击。BadUSB的危害目前局限于单向感染，即USB设备感染PC，暂无发现从PC感染USB设备案例。

为了预防此类安全风险，需要我们在日常使用USB设备时，不要使用陌生的USB设备，避免USB存在恶意代码导致安全风险。

延伸：更多的USB接口攻击

通过USB接口攻击的案例很多，BadUSB只是一类，还有通过USB接口横跨PC和Mobile平台进行攻击的案例。

比如今年爆发的WireLurker蠕虫，感染病毒的电脑系统会通过USB接口去间接感染iOS设备，即使是未越狱的设备也无法避免；还有前段时间发现的电子香烟通过USB传播恶意软件到PC；最近央视也报道了充电宝盗取手机隐私的案例。

http://www.hq.xinhuanet.com/news/2014-12/03/c_1113505877.htm

对于愈演愈烈的USB风险，应用层还没有见到好的解决方案。倒是硬件层面比较容易解决。比如360无线安全研究团队的SecUSB，还有我们腾讯安全应急响应中心的SecLine。原理都是将USB中的两根数据线去掉，具体细节可以参考《揭秘：充电宝是如何盗取你的个人隐私的》。

http://www.freebuf.com/news/special/53260.html

或许未来SecUSB或者SecLine将成为USB接口标配。

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