诡计还是升温？利用整流攻击操纵基于临界温度的控制系统
密码学与安全
2019-09-25 v4 系统与控制
摘要
温度传感与控制系统广泛用于维持患者热稳定性等关键过程的闭环控制，或用于检测温度相关危险的报警系统。然而，这些系统的安全性尚待充分探索，留下了可能被利用以掌控关键系统的潜在攻击面。本文从安全与可靠性角度研究基于温度的控制系统的可靠性。我们展示了通过对模拟温度传感元件进行物理层攻击可引发意外后果与安全风风险。例如，我们演示了攻击者可在不篡改受害系统或触发自动温度报警的情况下，远程操纵婴儿培养箱的温度传感器测量值以造成潜在安全问题。该攻击利用运算放大器和仪表放大器中可诱导的非预期整流效应来控制传感器输出，欺骗受害系统的内部闭环控制进行加热或冷却。此外，我们展示了该硬件级漏洞的利用如何影响共享相似信号调理过程的不同类别模拟传感器。实验结果表明，这些系统中常规部署的防御不足以缓解该威胁，因此我们提出了一种用于关键应用的低成本异常检测器原型设计，以确保温度传感器信号的完整性。
引用
@article{arxiv.1904.07110,
title = {Trick or Heat? Manipulating Critical Temperature-Based Control Systems Using Rectification Attacks},
author = {Yazhou Tu and Sara Rampazzi and Bin Hao and Angel Rodriguez and Kevin Fu and Xiali Hei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07110},
year = {2019}
}
备注
Accepted at the ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS), 2019