【摘 要】“數(shù)據(jù)作為武器系統(tǒng)”以及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)被“武器化”，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用斗爭(zhēng)的產(chǎn)物，也是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及地緣政治和價(jià)值觀演變的必然。對(duì)此，我們的感知和認(rèn)識(shí)必須與之相適應(yīng)，方能有效地應(yīng)對(duì)潛在的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，高質(zhì)量地提升對(duì)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全和安全數(shù)據(jù)的保障能力。
美國(guó)國(guó)防部發(fā)布《數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》（2020年9月30日）強(qiáng)調(diào)，“數(shù)據(jù)作為武器系統(tǒng)”。必須看到，承載數(shù)據(jù)的是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；生成數(shù)據(jù)的是信息通信技術(shù)（ICT）及其應(yīng)用和服務(wù)，由此所形成和構(gòu)成的供應(yīng)鏈?zhǔn)?ldquo;數(shù)據(jù)作為武器系統(tǒng)”戰(zhàn)略的基本支撐和重要保障。一方面，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是由“點(diǎn)”（設(shè)備）和“線”（鏈路）的集合所組成；“點(diǎn)”是被作為“中間人”（MITM）發(fā)動(dòng)攻擊的依靠（據(jù)點(diǎn)），“線”是被作為“隱形人”（MOTS）進(jìn)行攻擊的依托（暗道）。因此，（物理）網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施被“武器化”，是“數(shù)據(jù)作為武器系統(tǒng)”的必要條件，而且是“被動(dòng)性”的條件。另一方面，網(wǎng)絡(luò)入侵與攻擊的形式和方式正在發(fā)生演變。通過對(duì)用戶終端下載軟件的修改和更新，植入惡意軟件以及遠(yuǎn)程指揮和控制的指令（木馬），不需要（傳統(tǒng)的）漏洞挖掘，卻更具有目標(biāo)性和針對(duì)性，影響范圍更大。“太陽(yáng)風(fēng)”管理軟件安全事件就是一個(gè)典型案例。因此，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和技術(shù)被“武器化”，是“數(shù)據(jù)作為武器系統(tǒng)”的充分條件，并且是“主動(dòng)性”的條件。“數(shù)據(jù)作為武器系統(tǒng)”以及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)被“武器化”，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用斗爭(zhēng)的產(chǎn)物，也是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及地緣政治和價(jià)值觀演變的必然。對(duì)此，我們的感知和認(rèn)識(shí)必須與之相適應(yīng)，方能有效地應(yīng)對(duì)潛在的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，高質(zhì)量地提升對(duì)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全和安全數(shù)據(jù)的保障能力。事實(shí)上，美國(guó)國(guó)家安全局（NSA）和英國(guó)政府通信情報(bào)總局（GCHQ），20多年前就已經(jīng)使互聯(lián)網(wǎng)（Internet）“武器化”了！2013年11月13日，美國(guó)《連線》（Wired）雜志發(fā)表索納爾•喬克希（Sonal Chokshi）署名的專題文章（以下簡(jiǎn)稱《連線》）。盡管當(dāng)前全球網(wǎng)絡(luò)信息空間的態(tài)勢(shì)和狀況已發(fā)生了顯著變化，其中一些觀點(diǎn)仍具有積極的借鑒和警示意義。《連線》指出，互聯(lián)網(wǎng)（Internet，以下同）骨干網(wǎng)（數(shù)據(jù)流量所依賴的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施），已經(jīng)從被動(dòng)性的通信基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展成為被用于攻擊的主動(dòng)性武器（系統(tǒng)）。據(jù)被揭露的有關(guān)美國(guó)“量子”（Quantum）秘密行動(dòng)計(jì)劃，美國(guó)國(guó)家安全局（NSA）可以“獵殺”（Shoot）其鎖定的任何目標(biāo)，就是利用目標(biāo)數(shù)據(jù)通信所必須通過的骨干網(wǎng)絡(luò)（竊聽和攔截）。由此證實(shí)，是美國(guó)國(guó)家安全局（NSA）和英國(guó)政府通信情報(bào)總局（GCHQ），率先使互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)“武器化”。看來(lái)，即使沒有斯諾登揭露美國(guó)政府的所作所為，其他國(guó)家也都可以做同樣的事，然后大家都會(huì)說(shuō)，“這不是我們干的。即便是，你看著辦吧。”《連線》指出，如果NSA入侵巴西國(guó)家石油公司（Petrobras），俄羅斯就可以認(rèn)為其攻擊美國(guó)美孚石油公司（Exxon Mobil）是合理的；如果GCHQ入侵比利時(shí)通信公司（Belgacom）并進(jìn)行秘密竊聽，法國(guó)就可以對(duì)美國(guó)通信公司AT＆T進(jìn)行同樣的操作；如果加拿大針對(duì)的目標(biāo)是巴西的礦產(chǎn)和能源部，中國(guó)就可以把美國(guó)內(nèi)政部作為目標(biāo)。我們現(xiàn)在生活在同一個(gè)世界，如果“背運(yùn)”的話，對(duì)我們的網(wǎng)絡(luò)攻擊者，可能就是來(lái)自我們的數(shù)據(jù)流經(jīng)過的每一個(gè)國(guó)家，除了我們自己的國(guó)家。▲ 其實(shí)也不盡然，從2020年美國(guó)總統(tǒng)大選的情勢(shì)看來(lái)，攻擊者可能就在國(guó)內(nèi)，就在自己的身邊。《連線》指出，這就意味著我們中間的一部分人，尤其是在經(jīng)濟(jì)上或政治上具有重要意義的公司或個(gè)人，現(xiàn)在都成為被攻擊的目標(biāo)。所有明文的數(shù)據(jù)流量不僅是發(fā)送與接收的信息，也可能成為攻擊載體。《連線》闡述這一過程稱，NSA的秘密行動(dòng)計(jì)劃“量子”（QUANTUM）的代號(hào)，非常適合被稱為是一種“數(shù)據(jù)包注入”的技術(shù)，該技術(shù)通過欺騙或偽造數(shù)據(jù)包竊聽目標(biāo)。NSA的竊聽甚至不需要保持靜默，只需要先向目標(biāo)發(fā)送一條消息。其工作原理是，向監(jiān)測(cè)目標(biāo)所發(fā)出的（連接）請(qǐng)求，注入看似來(lái)自真實(shí)收件人的虛假答復(fù)，從而掌控和跟蹤目標(biāo)（受害者）的行動(dòng)。《連線》稱，在這種情況下，數(shù)據(jù)包注入用于“隱形人”（MOTS，或“鏈路劫持”）攻擊，其比“中間人”（MITM）攻擊更能容忍失敗，因?yàn)樵试S監(jiān)聽者觀察如做“加法”（增加新的跟蹤和掌控的線索），不同于“中間人”攻擊只能做“減法”。這就是“隱形人”為什么在監(jiān)聽系統(tǒng)中特別受歡迎的緣故。監(jiān)聽漏掉一些線索也沒關(guān)系，錯(cuò)過幾個(gè)總比根本沒有線索好。▲ 根據(jù)定義，“隱形人”（MOTS：man-on-the-side）攻擊，是網(wǎng)絡(luò)安全中的一種主動(dòng)攻擊形式，類似于“中間人”（MITM：man-in-the-middle）攻擊。但“隱形人”的攻擊并不同于“中間人”的攻擊那樣完全控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，而只是定期訪問通信鏈路，竊聽數(shù)據(jù)流量并注入新消息，且不得修改或刪除其他參與者發(fā)送的消息。《連線》指出，“隱形人”技術(shù)本身實(shí)際上很簡(jiǎn)單，且在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上使用的相同技術(shù)，也可以用于骨干網(wǎng)中竊聽。作者就曾從零開始，僅用幾個(gè)小時(shí)編寫一個(gè)數(shù)據(jù)包注入器的軟件程序，一直成為黑客大會(huì)（DefCon）惡作劇的主要內(nèi)容。諸如數(shù)據(jù)包注入的“武器化”技術(shù)，《連線》列出NSA的八種已知的典型做法：在斯諾登泄密事件之前，最臭名昭著的就是在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管審查中，使用數(shù)據(jù)包注入。互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）通過注入TCP重置數(shù)據(jù)包（RST），攔截不受歡迎的數(shù)據(jù)流量。當(dāng)聯(lián)網(wǎng)終端接收到一個(gè)注入的RST數(shù)據(jù)包時(shí)，以為通信已經(jīng)完成，就會(huì)關(guān)閉連接。盡管公開披露了監(jiān)管審查的做法，迫使ISP停止這種行為，但網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管審查仍然繼續(xù)利用數(shù)據(jù)包的注入重置，擴(kuò)展到域名系統(tǒng)（DNS），注入域名請(qǐng)求的虛假回復(fù)響應(yīng)，阻止網(wǎng)絡(luò)訪問連接。2）用戶身份識(shí)別（Identification）網(wǎng)絡(luò)廣告和服務(wù)，在客戶端插入的Cookie（保存在客戶端的純文本文件），也是NSA定位的重要標(biāo)識(shí)符。但是，Web瀏覽器僅在與此類端點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)，才顯示這些Cookie。NSA的“量子”Cookie攻擊作為一種解決方案，被利用對(duì)Tor（洋蔥網(wǎng)）的用戶進(jìn)行去匿名化（de-anonymizing）。數(shù)據(jù)包注入軟件程序，可以通過HTTP 302重定向目標(biāo)站點(diǎn)（例如Hotmail，微軟提供的公共電子郵箱），利用回復(fù)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)抓取（如小圖像），以獲取用戶端的Cookie。一旦連接到Hotmail時(shí)，所有非安全的cookie都被獲取和監(jiān)聽，既可以在竊聽中識(shí)別用戶身份，也可以在竊聽中使用這些cookie。于是，對(duì)于未使用HTTPS加密的任何Webmail服務(wù)，NSA的“量子”Cookie都可以竊聽目標(biāo)登錄日志，并讀取目標(biāo)的郵件。由于“量子”Cookie在重定向目標(biāo)時(shí)，所抓取的Cookie也可以被設(shè)置或修改以及作身份識(shí)別，從而使NSA得以在網(wǎng)絡(luò)通信中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和跟蹤所感興趣的用戶。NSA擁有一系列旨在追蹤和利用網(wǎng)絡(luò)訪問者的Fox Acid服務(wù)器，是美國(guó)國(guó)家安全局設(shè)計(jì)的能夠針對(duì)目標(biāo)計(jì)算機(jī)發(fā)動(dòng)各種攻擊的系統(tǒng)。概念上，這些服務(wù)器類似于Metasploit（安全漏洞監(jiān)測(cè)工具）的Web Server瀏覽器自動(dòng)滲透測(cè)試模式，可監(jiān)測(cè)任何正在運(yùn)行的瀏覽器，以尋找要利用的弱點(diǎn)。只要目標(biāo)（受害者）訪問網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)請(qǐng)求被截獲，“量子”竊聽就能識(shí)別出受害者，即在數(shù)據(jù)包中注入“302”，受害者的網(wǎng)絡(luò)通信將被重定向到Fox Acid服務(wù)器。一旦受害者的瀏覽器開始與Fox Acid服務(wù)器進(jìn)行通信，該服務(wù)器就會(huì)迅速接管受害者的計(jì)算機(jī)。NSA將此稱為“量子嵌入”（Quantum Insert）。NSA和GCHQ使用此技術(shù)，不僅監(jiān)聽“洋蔥網(wǎng)”（Tor）中閱讀“基地”組織英語(yǔ)宣傳雜志（Inspire）的用戶，而且還作為竊聽比利時(shí)電信公司（Belgacom）的切入點(diǎn)。另一個(gè)特別的手段是，識(shí)別目標(biāo)在LinkedIn（社交平臺(tái)）或Slashdot（技術(shù)社區(qū)）的賬戶。當(dāng)“量子”系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到訪問LinkedIn或Slashdot的個(gè)人時(shí)，它會(huì)先檢查返回的HTML以識(shí)別用戶身份，然后“獵殺”（跟蹤和利用）目標(biāo)。只要NSA編寫一個(gè)解析器，就能夠從訪問的頁(yè)面內(nèi)容（包括任何通過HTTP訪問的頁(yè)面）中提取用戶身份信息。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器通常會(huì)緩存關(guān)鍵腳本，例如十分普遍的Google分析腳本“ga.js”。數(shù)據(jù)包注入者可以看到對(duì)這些腳本的請(qǐng)求，并以惡意版本進(jìn)行響應(yīng)，該惡意版本目前在許多網(wǎng)頁(yè)上運(yùn)行。由于此類腳本很少更改，因此受害者將持續(xù)使用攻擊者的惡意腳本，直到服務(wù)器更改腳本或?yàn)g覽器清除其緩存為止。5）無(wú)需漏洞挖掘（Zero-Exploit Exploitation，零漏洞挖掘）英國(guó)伽瑪國(guó)際（Gamma International）公司的Fin Fly“遠(yuǎn)程監(jiān)控”黑客工具被銷售給政府，通過對(duì)用戶終端下載軟件的修改和更新，嵌入包含F(xiàn)in Fisher間諜軟件的副本，而無(wú)須漏洞挖掘。雖然Fin Fly黑客工具可以作為“中間人”模式運(yùn)作，但是數(shù)據(jù)包注入可以反復(fù)地重現(xiàn)效果。數(shù)據(jù)包注入器只需等待在受害者嘗試下載文件時(shí)，就會(huì)在數(shù)據(jù)包中注入“302”，受害者的網(wǎng)絡(luò)通信將被重定向到一個(gè)新的服務(wù)器，并提取和修改原始文件后，將其傳遞給受害者。當(dāng)受害者運(yùn)行可執(zhí)行的被修改文件時(shí)，就被“獵殺”（跟蹤和利用），而無(wú)需任何實(shí)際的漏洞挖掘。▲ Fin Fly是伽瑪國(guó)際公司開發(fā)的系列黑客工具，包括Fin Fly-ISP、Fin Fly-Web等。據(jù)稱，F(xiàn)in Fly是一種面向國(guó)家范圍的戰(zhàn)略性解決方案，也是一種戰(zhàn)術(shù)性（移動(dòng)）工具，可以被集成到ISP的接入和核心網(wǎng)絡(luò)中，在選定的目標(biāo)系統(tǒng)上遠(yuǎn)程安裝和遠(yuǎn)程監(jiān)控的軟件。許多安卓（Android）和iOS應(yīng)用程序簡(jiǎn)單地通過HTTP獲取數(shù)據(jù)。特別是安卓廣告庫(kù)“Vulna”，是一個(gè)容易被攻擊的目標(biāo)，只要等待對(duì)該廣告庫(kù)的請(qǐng)求，并注入回應(yīng)，就可以有效地完全控制受害者的手機(jī)。盡管Google刪除了應(yīng)用程序使用這個(gè)廣告庫(kù)，但其他廣告庫(kù)和應(yīng)用程序仍然可能存在類似的漏洞。7）域名系統(tǒng)衍生的“中間人”（DNS-Derived MITM）某些網(wǎng)絡(luò)攻擊（例如使用偽造的證書攔截HTTPS流量），需要有一個(gè)“中間人”，而不是一個(gè)簡(jiǎn)單的竊聽者。由于每一次通信都是以DNS請(qǐng)求開始，且DNS解析服務(wù)器極少使用DNSSEC加密驗(yàn)證請(qǐng)求與響應(yīng)，因此，數(shù)據(jù)包注入者可以簡(jiǎn)單地查看DNS請(qǐng)求，并注入惡意的DNS響應(yīng)。例如，對(duì)郵件服務(wù)器解析記錄（MX）的注入，重定向并攔截和修改電子郵件。這相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)攻擊能力的提升，將“隱形人”轉(zhuǎn)換成了“中間人”。▲ “中間人”攻擊，是指攻擊者與通信的兩端分別創(chuàng)建獨(dú)立的聯(lián)系，并交換其所收到的數(shù)據(jù)，使通信的兩端認(rèn)為他們正在通過一個(gè)私密的連接與對(duì)方直接對(duì)話，但事實(shí)上整個(gè)會(huì)話都被攻擊者完全控制。8）放大攻擊面（Amplifying Reach）網(wǎng)絡(luò)的大流量和多傳輸路徑，使得監(jiān)聽和“量子嵌入”（Quantum Insert）受到約束。通過對(duì)被托管的大數(shù)據(jù)的監(jiān)聽，當(dāng)期望的目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)，使用數(shù)據(jù)包注入將其重定向到既定的服務(wù)器；在決定是否進(jìn)行攻擊之前，只需觀察潛在受害者來(lái)自哪個(gè)IP 地址。這就像是“水坑”攻擊，而攻擊者不需要破壞“水坑”（Watering Hole）。▲ “水坑攻擊”，是在受害者必經(jīng)之路設(shè)置一個(gè)“水坑”（陷阱）。最常見的做法是，黑客分析被攻擊目標(biāo)的上網(wǎng)活動(dòng)規(guī)律，尋找攻擊目標(biāo)經(jīng)常訪問的網(wǎng)站的弱點(diǎn)，先將此網(wǎng)站“攻破”并植入惡意代碼，一旦被攻擊目標(biāo)訪問該網(wǎng)站就會(huì)“中招”。《連線》指出，加密（或類似的系統(tǒng)性方法和手段），不僅可以保護(hù)數(shù)據(jù)流量免受竊聽，還可以保護(hù)免受攻擊。例如，DNSSEC驗(yàn)證可以保護(hù)DNS免受篡改，SSL可以保護(hù)電子郵件和Web數(shù)據(jù)。《連線》認(rèn)為，雖然加密互聯(lián)網(wǎng)上的所有數(shù)據(jù)流量，涉及許多工程和數(shù)理邏輯上的困難，但是，如果要保護(hù)自己免受骨干網(wǎng)絡(luò)已被“武器化”（Weaponized）的傷害，我們必須克服這些困難。（作者：邱實(shí)，網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)專家；牟承晉，昆侖策研究院高級(jí)研究員、中國(guó)移動(dòng)通信聯(lián)合會(huì)國(guó)際戰(zhàn)略研究中心主任、浙江省北斗未來(lái)網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)空間研究院首席研究員。來(lái)源：昆侖策網(wǎng)【原創(chuàng)】）【本公眾號(hào)所編發(fā)文章歡迎轉(zhuǎn)載，為尊重和維護(hù)原創(chuàng)權(quán)利，請(qǐng)轉(zhuǎn)載時(shí)務(wù)必注明原創(chuàng)作者、來(lái)源網(wǎng)站和公眾號(hào)。閱讀更多文章，請(qǐng)點(diǎn)擊微信號(hào)最后左下角“閱讀原文”】
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