遠程操縱一臺5G手機，不僅可以打電話、發短信、拍照片等，而且還能更改手機的IMEI串號信息。換句話說，攻擊者幾乎可以做任何事情。你認爲這可能嗎？科恩實驗室的最新研究成果表明這是可以的。
科恩實驗室公佈全球首個5G漏洞應用實例
在9月11日舉辦的騰訊數字生態大會的5G專場上，騰訊安全科恩實驗室的專家研究員Marco Grassi演示了通過對5G基帶模塊漏洞的利用，遠程改變了一臺5G手機的IMEI串號信息。
據瞭解，這次攻擊主要是針對協議實現的，科恩實驗室從5G基帶模塊的漏洞入手實現了完整漏洞利用，拿到基帶模塊的root權限並實現代碼執行。
後果很嚴重
如果連IMEI串號信息都能更改，這意味着攻擊者可以做很多事。
據悉，IMEI全稱國際移動設備識別碼，即通常所說的手機序列號、手機“串號”，用於在移動電話網絡中識別每一部獨立的手機等移動通信設備。它相當於移動電話的身份證，是手機的唯一標識。
Marco Grassi表示，“能夠修改IMEI，意味着我們已經可以在手機上實現任意代碼執行。在實現手機內的任意代碼執行之後，攻擊者就有可能進行更多的惡意操作，比如竊取數據。”
這個簡單的演示雖然僅僅表達了一種可能性，但事實上還能通過相同的攻擊完成通話攔截、竊聽麥克風、數據竊取或者冒充主機發送信息等更高風險的行爲。
“我們實現了基帶上的任意代碼執行。從攻擊者的角度，這已經是基帶上的最高權限。如果想實現這一效果，通常需要找到基帶上的一些內存破壞漏洞，通過構造惡意數據劫持器的執行流，實現這樣的一個攻擊。”科恩實驗室的另一位5G安全研究人員陳星宇說。
值得注意的是，這次研究算是全球首個達成了這樣一個5G漏洞利用的效果。此前的一些安全研究主要使用中間人攻擊手段，或降級攻擊（如用某種手段讓手機在通話時從LTE降級到GSM，繞過一些安全認證）。
陳星宇對InfoQ記者表示：“我們這次不一樣的地方是，通過基帶裏面的RCE，即在基帶處理器上的任意代碼執行。這意味着其他許多研究實現的攻擊效果，我們也能實現。這個危害性是非常大的。”
“5G是國家新基建的重點之一。作爲安全研究人員，我們能做的就是挖掘基帶中的漏洞，（以攻促防）提高它的安全性。”
5G手機基帶芯片安全
相比4G手機，5G手機有着更快的傳輸速度、低時延，並且有着更多的應用場景和玩法，承載着消費者們的很大期待。而在廠商層面，5G手機已經成爲它們爭搶的新賽道，國內多家手機廠商早在去年就迫不及待地推出5G手機，到今年，5G手機的發佈成爲了常態化。廠商們寄希望於5G帶來的換機潮，搶佔更多市場份額或打敗競爭對手。
根據Canalys的最新報告預計，2020年，全球5G智能手機出貨量將達到近2.8億臺，預計2020年智能手機出貨量總額將比2019年全年同比下降10.7%，2021年則有望反彈同比增長9.9%，屆時整個市場的出貨量將超過13億臺。
不過，5G手機的發展速度似乎將安全遠遠甩在了後面。每一部5G手機中都有一個5G基帶芯片，它是專門用於無線電傳輸和接收數據的數字芯片，主要分爲CPU處理器、信道編碼器、數字信號處理器、調制解調器和接口模塊5個子模塊。
一旦某家廠商的5G基帶芯片存在漏洞，那麼使用該基帶芯片的5G手機就會面臨很大的安全風險。在業界不同的5G芯片廠商中，它們的安全性其實是存在差別的。
有業內5G安全研究專家向InfoQ記者透露：“像華爲、高通，它們屬於行業裏的老大哥，它們的基帶芯片在安全性上是走在前列的。然後，英特爾和MTK(聯發科)，它們比行業裏的老大哥稍弱一些。不過，再強的老大哥也犯過錯，也會有安全漏洞。“
5G時代，我們該如何確保海量設備的安全？
衆所周知，5G有三大特性：大帶寬高速率、低時延高可靠和海量連接。通過5G，我們可以實現自動駕駛、遠程醫療、智能電網、工業控制、VR/AR和智慧城市。並且，5G或許能將我們帶入一個萬物互聯時代。
而在這個萬物互聯時代，安全就是它的底座。海量的終端設備和物聯網設備會首先連接到5G網絡，然後可能會進一步連接到互聯網。那麼，保證這些海量設備的安全性就顯得至關重要。
我們以網絡接入爲例。在5G時代，來自不同網絡系統、不同接入技術、不同類型的站點並行或同時接入，攻擊者如果發起DDoS攻擊可以讓5G降維到4G/3G而更容易實施攻擊。
這屬於降級攻擊。在Marco Grassi看來，尤其是在第2代和第2.5代網絡中，這是攻擊移動設備一個很常見的技術，並且已存在多年。
事實上，有一種方法可以實現更高的安全性——在我們與網絡之間有更多雙向認證的情況下，強制設備使用4G或5G。
但是，這只是一種理論上的可能。在實際層面，它並沒有被廣泛採用。爲什麼？這是因爲5G和4G網絡還沒有實現全面的覆蓋。而設備用戶和IoT始終需要使用網絡，所以供應商需要在安全性和可用性之間做出折衷。
Marco Grassi解釋：“實際上，它們不能禁用所有（不同代）的網絡。但近期，我們看到更多僅支持4G或5G的設備，尤其是像IoT這樣的小型設備。所以，我們必須密切注意這種情況會如何演變。”
舉個例子，一部智能手機必須支持所有分代的網絡，因此降級攻擊作爲一種潛在威脅仍將持續一段時間。“實際上，這不僅僅是4G和5G網絡面臨的問題，這在其他技術和領域中也很常見“。
比如互聯網——萬維網。雖然它已經發展幾十年，但仍然沒有強制性的HTTPS協議來控制流量以及保護數據的隱私性和完整性。
出於兼容性的原因，HTTPS並沒有在所有地方應用。“這與4G和5G的問題類似。而這種安全性技術的升級往往是一個非常痛苦的過程，我們很難將現有的標準或技術替換爲一個更爲安全的標準或技術。這需要大量的資金投入。”Marco Grassi補充說。
在移動網絡方面，尤其如此，因爲通訊運營商往往在上一代網絡上投入了大量資金，他們希望儘可能多地獲得投資回報，以及更有效地利用資源。因此，從某種程度上來說，新舊網絡的迭代有可能完整地比較緩慢。
網絡接入僅僅是5G安全的一個環節。試想，不僅我們熟悉的終端設備會接入5G網絡，比如手機，還有汽車、冰箱、機器人、安全攝像頭和傳感器等，而且還有其他大量我們沒意識到卻一直服務我們的設備，比如交通信號燈、公共交通設備等一些關鍵基礎設施。“
這個時候，安全漏洞的影響不再僅僅侷限於數據竊取等場景，而是可能導致物理上的一系列後果。這個時候，保證5G網絡的安全變得尤爲重要。”Marco Grassi強調。