PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT KHAI THÁC THIẾT BỊ IoT

IoT là mạng lưới các thiết bị vật lý kết nối Internet để thu thập, trao đổi và xử lý dữ liệu tự động. IoT được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, mang lại tiện ích và nâng cao hiệu quả nhưng đồng thời cũng đặt ra thách thức lớn về bảo mật và quyền riêng tư. Các thiết bị IoT thường thiếu các biện pháp bảo mật như cập nhật phần mềm, giao thức an toàn và sử dụng mật khẩu mạnh, tạo điều kiện cho các cuộc tấn công mạng. Hiện nay một dạng tấn công rất phổ biến là MITM, trong đó kẻ tấn công can thiệp vào giao tiếp giữa hai bên để đánh cắp hoặc thay đổi dữ liệu. Các hình thức tấn công MITM thường gặp như DNS Spoofing, ARP Spoofing và SSL Stripping, nhắm vào việc giám sát hoặc thao túng thông tin nhạy cảm mà người dùng không hay biết. Đây là mối đe dọa đáng lo ngại trong hệ sinh thái IoT, đòi hỏi sự chú trọng về bảo mật từ các nhà phát triển và người dùng.

Khi kẻ tấn công chiếm quyền điều khiển một thiết bị IoT và biến nó thành proxy trung gian, chúng có thể khai thác các điểm yếu bảo mật của thiết bị để đạt được mục tiêu của mình. Việc hiểu rõ các phương pháp và kỹ thuật khai thác thiết bị IoT là rất quan trọng trong việc xây dựng các biện pháp bảo vệ mạnh mẽ trước các cuộc tấn công tiềm ẩn. Dưới đây là một số phương pháp phổ biến mà kẻ tấn công có thể sử dụng để khai thác thiết bị IoT.

Tấn công vào Giao Thức IoT

Thiết bị IoT đa phần sử dụng các giao thức truyền tải không được bảo mật đầy đủ hoặc không mã hóa dữ liệu một cách hiệu quả, khiến việc khai thác trở nên dễ dàng. Một số giao thức phổ biến mà các thiết bị IoT thường sử dụng bao gồm HTTP, MQTT và CoAP, những giao thức này nếu không được bảo mật cẩn thận, có thể dễ dàng bị lợi dụng để tấn công. Ví dụ, trong giao thức HTTP khi truyền tải dữ liệu dưới dạng văn bản rõ ràng và không mã hóa sẽ khiến cho kẻ tấn công có thể dễ dàng đọc và thay đổi các gói dữ liệu trong quá trình truyền tải. MQTT là giao thức phổ biến cho các ứng dụng IoT, cũng gặp phải vấn đề tương tự nếu không sử dụng giao thức TLS (Transport Layer Security) [1] để bảo vệ dữ liệu.

Khai thác lỗ hổng phần mềm và hệ điều hành

Như nhiều thiết bị điện tử khác, thiết bị IoT cũng có thể gặp phải các lỗ hổng phần mềm hoặc lỗ hổng trong hệ điều hành của chúng. Khi thiết bị IoT không được cập nhật phần mềm thường xuyên hoặc không có các bản vá bảo mật kịp thời, kẻ tấn công có thể khai thác các lỗ hổng này để chiếm quyền điều khiển thiết bị. Các lỗ hổng này có thể bao gồm lỗi Buffer Overflow, lỗi xác thực hoặc lỗi trong các dịch vụ mở mà thiết bị IoT sử dụng.

Các lỗ hổng thường tồn tại trong các hệ điều hành nhúng như Linux, FreeRTOS hoặc VxWorks, vốn được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị IoT. Các lỗ hổng này có thể được lợi dụng để thực thi mã độc từ xa, cho phép kẻ tấn công kiểm soát thiết bị IoT và biến nó thành một proxy trung gian trong các cuộc tấn công.

Tấn công Brute Force

Các thiết bị IoT được bán ra với các mật khẩu mặc định đơn giản, chẳng hạn như “admin” hoặc “password” và người dùng thường không thay đổi chúng sau khi sử dụng. Kẻ tấn công có thể lợi dụng các mật khẩu mặc định này để xâm nhập vào thiết bị, thậm chí khi thiết bị yêu cầu mật khẩu mới, nhiều người dùng vẫn sử dụng các mật khẩu yếu, dễ đoán.

Khai thác lưu lượng mạng

Kỹ thuật phân tích lưu lượng mạng (Traffic Analysis) [2] cho phép kẻ tấn công giám sát và phân tích lưu lượng mạng giữa các thiết bị IoT và máy chủ quản lý, nhằm tìm kiếm các điểm yếu hoặc thông tin nhạy cảm. Trong các hệ thống IoT, nơi dữ liệu được truyền tải qua mạng không dây hoặc các kết nối mạng công cộng, kẻ tấn công có thể thu thập và phân tích các gói dữ liệu để tìm kiếm các thông tin quan trọng hoặc tiềm năng khai thác.

GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG VÀ PHÁT HIỆN TẤN CÔNG IoT

Bảo mật các thiết bị IoT là một vấn đề phức tạp nhưng cấp thiết trong bối cảnh sự phát triển mạnh mẽ của mạng lưới các thiết bị kết nối. Việc các thiết bị IoT bị xâm nhập và trở thành proxy trung gian có thể gây ra những tổn thất nghiêm trọng cho cả cá nhân và tổ chức. Do đó, việc triển khai các biện pháp phòng ngừa và phát hiện tấn công là vô cùng quan trọng. Dưới đây là một số phương pháp hiệu quả để bảo vệ các thiết bị IoT khỏi các cuộc tấn công và phát hiện sớm các hoạt động tấn công tiềm ẩn.

Cải thiện bảo mật mạng và giao thức truyền tải

Đảm bảo tất cả các thiết bị IoT sử dụng các giao thức bảo mật mạnh như HTTPS, TLS/SSL cho các kết nối mạng và truyền tải dữ liệu. Việc sử dụng các giao thức mã hóa không chỉ bảo vệ dữ liệu trong quá trình truyền tải mà còn giúp giảm thiểu khả năng bị tấn công MITM [3]. Các thiết bị IoT cần phải có khả năng tự động cập nhật để vá các lỗ hổng bảo mật, đặc biệt là khi các giao thức bảo mật mới hoặc các phương thức xác thực mạnh mẽ hơn được phát triển.

Quản lý mật khẩu và xác thực đa lớp

Nhiều thiết bị IoT được bán ra với mật khẩu mặc định hoặc mật khẩu đơn giản, dễ đoán, khiến chúng trở thành mục tiêu lý tưởng cho các cuộc tấn công Brute-Force. Vì vậy, việc thay đổi mật khẩu mặc định và sử dụng các mật khẩu mạnh là một biện pháp cơ bản nhưng quan trọng. Các mật khẩu phải bao gồm sự kết hợp của chữ hoa, chữ thường, số và ký tự đặc biệt và cần phải thay đổi định kỳ.

Ngoài ra, việc triển khai xác thực đa yếu tố (MFA) cho các thiết bị IoT, đặc biệt là đối với các ứng dụng điều khiển hoặc quản lý thiết bị là một biện pháp rất hiệu quả để ngăn ngừa việc xâm nhập trái phép. Xác thực đa yếu tố giúp tạo thêm một lớp bảo vệ, yêu cầu kẻ tấn công không chỉ cần mật khẩu mà còn phải vượt qua các bước xác minh khác như mã OTP gửi qua SMS hoặc email hay thậm chí thông qua sinh trắc học.

Cập nhật phần mềm và quản lý lỗ hổng bảo mật

Cập nhật phần mềm thường xuyên là một biện pháp quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị IoT khỏi các cuộc tấn công khai thác lỗ hổng. Các nhà sản xuất thiết bị IoT cần triển khai cơ chế cập nhật phần mềm tự động hoặc thông báo cho người dùng về các bản vá bảo mật mới. Điều này đặc biệt quan trọng trong trường hợp các lỗ hổng bảo mật đã được phát hiện và có thể bị khai thác để chiếm quyền điều khiển thiết bị.

Tường lửa và các giải pháp giám sát mạng

Việc triển khai tường lửa cho các thiết bị IoT là một biện pháp bảo vệ mạng hiệu quả, giúp ngăn chặn các kết nối không mong muốn và giám sát lưu lượng mạng đến và đi từ các thiết bị IoT. Tường lửa có thể giúp lọc các yêu cầu không hợp lệ, ngăn chặn các cuộc tấn công từ bên ngoài và giám sát các hoạt động của thiết bị để phát hiện các hành vi bất thường.

Triển khai hệ thống phát hiện và ngăn chặn tấn công

Hệ thống phát hiện xâm nhập (Intrusion Detection System - IDS) và hệ thống ngăn chặn xâm nhập (Intrusion Prevention System - IPS) là các công cụ mạnh mẽ giúp giám sát và phân tích các cuộc tấn công vào hệ thống IoT. IDS có thể phát hiện các dấu hiệu của cuộc tấn công khi nó xảy ra và cảnh báo cho các nhà quản trị hệ thống, trong khi IPS không chỉ phát hiện mà còn có thể ngừng ngay các cuộc tấn công bằng cách chặn các kết nối mạng nguy hiểm.

Để tăng cường bảo mật, IDS/IPS có thể được kết hợp với các thuật toán học máy và trí tuệ nhân tạo [4] để phát hiện các mẫu tấn công mới và phân tích lưu lượng mạng một cách hiệu quả hơn. Các công cụ này có thể giúp xác định các cuộc tấn công tinh vi, chẳng hạn như các cuộc tấn công MITM hoặc các cuộc tấn công từ các thiết bị IoT bị xâm nhập, mà không cần dựa vào các mẫu tấn công đã biết.

Giáo dục nhận thức về bảo mật

Nâng cao nhận thức về bảo mật và giáo dục người dùng về các rủi ro bảo mật là một biện pháp phòng ngừa không thể thiếu. Các thiết bị IoT thường được triển khai trong các môi trường gia đình hoặc văn phòng, nơi người dùng có thể không có đủ kiến thức về bảo mật mạng. Các nhà sản xuất thiết bị và các tổ chức cần tổ chức các khóa đào tạo về bảo mật IoT cho người sử dụng và nhân viên, giải thích các nguy cơ có thể xảy ra khi thiết bị bị xâm nhập và các biện pháp bảo vệ cần thiết để bảo vệ chúng.

KẾT LUẬN

Mặc dù IoT mang lại những tiện ích to lớn trong việc kết nối và tự động hóa, nhưng nó cũng kéo theo nhiều rủi ro bảo mật nghiêm trọng, đặc biệt là khi các thiết bị IoT bị khai thác để làm proxy trung gian trong các cuộc tấn công mạng. Để ngăn chặn những nguy cơ này, việc áp dụng các biện pháp bảo mật là điều cần thiết và rất quan trọng. Tuy nhiên, không chỉ các nhà sản xuất mà người dùng cũng cần nâng cao nhận thức về bảo mật IoT, vì chỉ khi bảo mật được thực hiện một cách toàn diện và có sự hợp tác chặt chẽ giữa các bên liên quan thì chúng ta mới có thể đảm bảo sự an toàn và bền vững cho hệ sinh thái IoT trong tương lai.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Zhang, H., & Wang, X. (2022). The security risks of IoT devices and their role in cyberattacks: A survey. Journal of Cybersecurity Research, 15(2), 123-137. https://doi.org/10.1016/j.jcr.2022.01.010.

[2]. Kim, J., & Lee, Y. (2020). Exploiting IoT devices as proxies for DDoS attacks: A comprehensive analysis. Trong Proceedings of the International Conference on Cyber Threats and Security (pp. 110–119). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICTS.2020.099345.

[3]. National Institute of Standards and Technology (NIST). (2019). Securing Internet of Things (IoT) devices: Best practices and strategies (NIST Special Publication 800-53). NIST. https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-53.

[4]. Internet Society. (2021). IoT security: Challenges and solutions. Retrieved from https://www.internetsociety.org/iot-securitychallenges-solutions.

Nguồn:https://antoanthongtin.gov.vn/gp-atm/phong-tranh-khai-thac-thiet-bi-iot-thanh-proxy-trung-gian-trong-cac-cuoc-tan-cong-mang-111482