139_车载信息娱乐系统(IVI)安全分析与渗透测试实战指南

IVI系统架构 → 通信协议分析 → 漏洞挖掘 → 渗透测试 → 安全加固

物理接口 → 无线通信 → 车载网络 → 应用程序 → 操作系统

IVI域 → 车身控制域 → 动力传动域 → 底盘控制域 → 安全域

# 简单的CAN消息解析示例
import can

def analyze_can_message(channel='vcan0'):
    # 创建CAN总线接口
    bus = can.interface.Bus(channel=channel, bustype='socketcan')
    
    print(f"监听CAN总线: {channel}")
    
    try:
        while True:
            message = bus.recv()
            
            # 解析CAN消息
            print(f"ID: 0x{message.arbitration_id:03X} DLC: {message.dlc} Data: {message.data.hex()}")
            
            # 示例：识别特定ID的消息
            if message.arbitration_id == 0x123:
                print("[+] 检测到重要控制消息")
                
                # 解析数据字段（示例）
                speed = (message.data[0] << 8) | message.data[1]
                throttle = message.data[2]
                print(f"    车速: {speed} km/h, 油门位置: {throttle}%")
                
    except KeyboardInterrupt:
        print("停止监听")
    finally:
        bus.shutdown()

if __name__ == "__main__":
    analyze_can_message()

# 1. 通过USB接口进行攻击
# 准备恶意USB设备

# 2. 通过诊断接口OBD-II进行攻击
echo "准备连接OBD-II接口进行测试"

# 3. 通过SD卡/CD/DVD进行攻击
# 准备包含恶意文件的存储介质

# 4. 通过AUX接口进行攻击
# 利用音频信号注入攻击

# 简单的蓝牙扫描和连接测试
import bluetooth

def scan_bluetooth_devices():
    print("正在扫描蓝牙设备...")
    devices = bluetooth.discover_devices(lookup_names=True)
    
    print(f"发现 {len(devices)} 个蓝牙设备:")
    for addr, name in devices:
        print(f"  {addr} - {name}")
        
        # 检查是否为车载设备
        if "car" in name.lower() or "vehicle" in name.lower():
            print("  [+] 可能是车载蓝牙设备")
            
            # 扫描服务
            print("  扫描服务:")
            services = bluetooth.find_service(address=addr)
            for service in services:
                print(f"    {service['name']} - {service['protocol']}:{service['port']}")
                
                # 示例：检测不安全的服务
                if service['protocol'] == 'RFCOMM' and service['port'] == 1:
                    print("    [!] 发现可能不安全的RFCOMM服务")

if __name__ == "__main__":
    scan_bluetooth_devices()

// 使用Frida分析车载App
Java.perform(function() {
    console.log("开始分析车载App");
    
    // 1. 查找关键类和方法
    var VehicleManager = Java.use('com.example.vehicle.VehicleManager');
    console.log("找到VehicleManager类");
    
    // 2. 监控车辆状态访问
    VehicleManager.getVehicleStatus.implementation = function() {
        console.log("[+] 调用getVehicleStatus方法");
        var status = this.getVehicleStatus();
        console.log("[+] 车辆状态: " + status);
        return status;
    };
    
    // 3. 监控车辆控制操作
    VehicleManager.setVehicleCommand.implementation = function(command, value) {
        console.log("[+] 调用setVehicleCommand方法");
        console.log("[+] 命令: " + command + ", 值: " + value);
        
        // 可以尝试修改命令值进行测试
        // return this.setVehicleCommand(command, "modified_value");
        
        return this.setVehicleCommand(command, value);
    };
    
    // 4. 监控数据传输
    var NetworkManager = Java.use('com.example.network.NetworkManager');
    NetworkManager.sendData.implementation = function(data) {
        console.log("[+] 发送网络数据: " + data);
        return this.sendData(data);
    };
    
    // 5. 查找硬编码的凭证或密钥
    var SecurityUtils = Java.use('com.example.security.SecurityUtils');
    console.log("[+] SecurityUtils类方法:");
    console.log(Java.classFactory.getUsedClasses().filter(cls => cls.match(/SecurityUtils/)));
});

# 1. 提取固件文件
# 使用dd命令或专用工具从设备中提取固件
echo "提取IVI系统固件..."

# 2. 固件解压和分析
# 使用binwalk进行固件分析
pip install binwalk

echo "使用binwalk分析固件..."
binwalk -e firmware.bin

# 3. 搜索敏感信息
find _firmware.bin.extracted -type f -name "*.conf" -o -name "*.cfg" -o -name "*.xml" | xargs grep -l "password\|key\|secret"

# 4. 检查可执行文件
find _firmware.bin.extracted -type f -executable | xargs file | grep "executable"

# 5. 提取文件系统
# 对于squashfs文件系统
unsquashfs filesystem.squashfs

# 简单的IVI系统服务扫描脚本
import socket
def scan_ivi_services(ip, ports):
    print(f"扫描IVI系统服务: {ip}")
    open_ports = []
    
    for port in ports:
        sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        sock.settimeout(2)
        result = sock.connect_ex((ip, port))
        
        if result == 0:
            print(f"[+] 端口 {port} 开放")
            open_ports.append(port)
            
            # 尝试获取服务信息
            try:
                sock.send(b'\r\n')
                banner = sock.recv(1024).decode().strip()
                print(f"    服务信息: {banner}")
            except:
                pass
                
        sock.close()
    
    print(f"扫描完成，发现 {len(open_ports)} 个开放端口")
    return open_ports

if __name__ == "__main__":
    # 常见IVI系统服务端口
    common_ports = [21, 22, 23, 80, 443, 8080, 8443, 5555, 12345]
    scan_ivi_services("192.168.1.1", common_ports)

# CAN总线消息注入测试
import can
def inject_can_message(channel='vcan0', can_id=0x123, data=[0x01, 0x02, 0x03]):
    # 创建CAN总线接口
    bus = can.interface.Bus(channel=channel, bustype='socketcan')
    
    print(f"准备向CAN总线 {channel} 注入消息")
    print(f"ID: 0x{can_id:03X}, 数据: {data.hex()}")
    
    # 创建CAN消息
    message = can.Message(
        arbitration_id=can_id,
        data=data,
        is_extended_id=False
    )
    
    try:
        # 注入消息
        bus.send(message)
        print("[+] CAN消息注入成功")
    except can.CanError:
        print("[-] CAN消息注入失败")
    finally:
        bus.shutdown()

if __name__ == "__main__":
    # 示例：注入车辆控制消息（仅用于测试环境）
    inject_can_message(channel='vcan0', can_id=0x123, data=[0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00])

# 1. 安装必要的工具
echo "安装CAN工具包"
sudo apt-get update
sudo apt-get install can-utils

# 2. 配置虚拟CAN接口
echo "配置虚拟CAN接口"
sudo modprobe vcan
sudo ip link add dev vcan0 type vcan
sudo ip link set up vcan0

# 3. 安装Scapy进行网络分析
echo "安装Scapy"
pip install scapy

# 4. 配置Wireshark进行CAN分析
echo "配置Wireshark以支持CAN分析"
# 在Wireshark中启用SocketCAN支持

# 5. 安装汽车专用安全测试工具
echo "安装caringcaribou工具"
git clone https://github.com/CaringCaribou/caringcaribou.git
cd caringcaribou

# 1. 使用binwalk分析固件结构
binwalk -Me firmware.bin

# 2. 分析文件系统中的关键文件
find _firmware.bin.extracted -name "*.sh" -o -name "*.py" -o -name "*.js" | grep -v "node_modules" | head -10

# 3. 查找硬编码的凭证
grep -r "password\|admin\|root\|secret" --include="*.sh" --include="*.conf" --include="*.js" _firmware.bin.extracted/

# 4. 检查启动脚本
find _firmware.bin.extracted -name "init*" -o -name "rc*.d" | xargs ls -la

# 5. 分析Web界面代码
find _firmware.bin.extracted -name "*.html" -o -name "*.php" -o -name "*.js" | grep -i "web\|admin\|interface"

# 使用caringcaribou进行CAN总线渗透测试
# 这是一个概念示例，实际使用需要导入caringcaribou工具包

def test_can_fuzzing(channel='vcan0', start_id=0x000, end_id=0x7FF, iterations=100):
    print(f"开始CAN总线模糊测试: {channel}")
    print(f"ID范围: 0x{start_id:03X} - 0x{end_id:03X}")
    
    # 实际测试中，这里应该使用caringcaribou的can_fuzzer模块
    # 或者使用can-utils中的cansend工具
    
    print("CAN模糊测试完成")

def discover_can_devices(channel='vcan0'):
    print(f"发现CAN总线上的设备: {channel}")
    
    # 实际测试中，这里应该使用caringcaribou的discover模块
    # 或者使用can-utils中的candump工具分析总线上的流量
    
    print("CAN设备发现完成")

if __name__ == "__main__":
    # 示例：执行CAN总线渗透测试
    discover_can_devices()
    # test_can_fuzzing(iterations=50)

// 车载App安全测试脚本
Java.perform(function() {
    console.log("开始车载App安全测试");
    
    // 1. 检查证书验证实现
    try {
        var SSLContext = Java.use('javax.net.ssl.SSLContext');
        var TrustManager = Java.use('javax.net.ssl.X509TrustManager');
        
        // 查找是否实现了自定义TrustManager
        var CustomTrustManager = Java.use('com.example.vehicle.security.CustomTrustManager');
        console.log("[+] 找到自定义TrustManager");
        
        // 监控证书验证方法
        CustomTrustManager.checkServerTrusted.implementation = function(chain, authType) {
            console.log("[+] 调用checkServerTrusted方法");
            console.log("[+] 认证类型: " + authType);
            
            // 尝试绕过证书验证
            try {
                console.log("[*] 尝试绕过证书验证");
                // 不调用原始方法，实现绕过
                return;
            } catch (e) {
                console.log("[!] 绕过失败: " + e.message);
                // 调用原始方法
                return this.checkServerTrusted(chain, authType);
            }
        };
    } catch (e) {
        console.log("[-] 未找到自定义TrustManager: " + e.message);
    }
    
    // 2. 检查数据存储安全性
    try {
        var SharedPreferences = Java.use('android.content.SharedPreferences');
        var Editor = Java.use('android.content.SharedPreferences$Editor');
        
        // 监控数据存储
        Editor.putString.implementation = function(key, value) {
            console.log("[+] 存储字符串数据");
            console.log("  键: " + key);
            console.log("  值: " + value);
            
            // 检查是否存储敏感信息
            if (key.toLowerCase().includes("password") || 
                key.toLowerCase().includes("token") || 
                key.toLowerCase().includes("key")) {
                console.log("[!] 警告: 可能存储了敏感信息");
            }
            
            return this.putString(key, value);
        };
    } catch (e) {
        console.log("[-] 监控数据存储失败: " + e.message);
    }
    
    // 3. 检查蓝牙通信安全性
    try {
        var BluetoothManager = Java.use('com.example.vehicle.bluetooth.BluetoothManager');
        
        // 监控蓝牙连接
        BluetoothManager.connectToDevice.implementation = function(device) {
            var deviceName = device.getName();
            var deviceAddress = device.getAddress();
            
            console.log("[+] 尝试连接蓝牙设备");
            console.log("  设备名称: " + deviceName);
            console.log("  设备地址: " + deviceAddress);
            
            return this.connectToDevice(device);
        };
        
        // 监控蓝牙数据传输
        BluetoothManager.sendData.implementation = function(data) {
            console.log("[+] 发送蓝牙数据: " + data);
            return this.sendData(data);
        };
    } catch (e) {
        console.log("[-] 监控蓝牙通信失败: " + e.message);
    }
});

1. 实施CAN总线安全措施
   - 消息认证
   - 授权控制
   - 入侵检测

2. 加强无线通信安全
   - 蓝牙安全配对
   - Wi-Fi加密与认证
   - 蜂窝网络安全配置

3. 实施TLS/SSL
   - 证书固定
   - 强加密套件
   - 定期证书更新

# 简单的车载系统安全监控示例（概念代码）
def monitor_ivi_security():
    print("启动IVI系统安全监控")
    
    # 监控CAN总线异常流量
    # monitor_can_bus_anomalies()
    
    # 监控网络连接
    # monitor_network_connections()
    
    # 监控关键系统文件
    # monitor_system_files()
    
    # 监控用户活动
    # monitor_user_activities()
    
    print("安全监控运行中...")

def detect_security_incidents():
    print("检测潜在安全事件")
    
    # 实现异常检测算法
    # ...
    
    print("安全事件检测完成")

def respond_to_security_incidents(incident_type):
    print(f"响应安全事件: {incident_type}")
    
    # 根据事件类型采取不同响应措施
    # ...
    
    print("安全事件响应完成")

if __name__ == "__main__":
    monitor_ivi_security()