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BlueSWAT:一种面向低功耗蓝牙的轻量级状态感知安全框架

密码学与安全 2024-05-29 v1

摘要

低功耗蓝牙(BLE)是一种面向资源受限物联网设备的短距离无线通信技术。不幸的是,BLE 容易受到基于会话的攻击,在这种攻击中,先前的数据包为后续数据包创建了可利用的条件,从而危及连接。防御基于会话的攻击具有挑战性,因为攻击序列中的每一步在单独检查时都是合法的。在本文中,我们提出了 BlueSWAT,一种用于保护 BLE 设备的轻量级状态感知安全框架。为了在会话级别而非单个数据包级别执行检查,BlueSWAT 利用有限状态机(FSM)在运行时监控连接的顺序行为。基于会话的攻击模式被建模为 FSM 中的恶意转移路径。为了克服异构物联网环境,我们开发了一个轻量级的 eBPF 框架,以促进跨不同 BLE 架构和协议栈的通用补丁分发,而无需设备重启。我们在 5 个具有不同芯片和协议栈的真实设备上实现了 BlueSWAT,以展示其跨设备适应性。在我们包含 101 个真实 BLE 漏洞的数据集上,BlueSWAT 可以缓解 76.1% 的基于会话的攻击,优于其他防御框架。在我们的端到端应用评估中,BlueSWAT 补丁平均引入了 0.073% 的内存开销和可忽略的延迟。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.17987,
  title  = {BlueSWAT: A Lightweight State-Aware Security Framework for Bluetooth Low Energy},
  author = {Xijia Che and Yi He and Xuewei Feng and Kun Sun and Ke Xu and Qi Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.17987},
  year   = {2024}
}