Serangan Bluetooth dan BLE

Bluetooth ada di mana-mana: headset, kunci, perangkat medis, pelacak kebugaran, sistem hiburan mobil, dan sensor industri. Dua teknologi berbeda menggunakan merek yang sama:

• Bluetooth Klasik (BR/EDR) — laju transfer lebih tinggi, digunakan untuk audio dan transfer berkas.
• Bluetooth Hemat Energi (BLE) — konsumsi daya rendah, digunakan oleh IoT, perangkat sandang, dan kunci pintar.

Keduanya berbeda dalam perilaku radio, pemasangan, dan tumpukan protokol, sehingga serangan terhadap salah satunya jarang berlaku untuk yang lain. BLE mendominasi IoT dan menjadi fokus sebagian besar penilaian modern karena sangat sering diterapkan tanpa keamanan yang memadai.

BLE beroperasi pada pita 2,4 GHz melalui 40 kanal. Tiga di antaranya (37, 38, 39) merupakan kanal penyiaran yang digunakan untuk penemuan; 37 kanal lainnya membawa data koneksi.

Model data intinya adalah GATT (Profil Atribut Generik):

• Layanan mengelompokkan fungsi yang saling terkait.
• Karakteristik merupakan titik data individual yang dapat Anda baca, tulis, atau jadikan langganan.
• Masing-masing memiliki UUID dan pengenal.

Menginventarisasi tabel GATT menunjukkan dengan tepat hal-hal yang disediakan perangkat, dan inilah inti penilaian BLE.

Pengintaian dimulai dengan memindai paket penyiaran untuk mengetahui apa saja yang berada dalam jangkauan, kemudian menghubungkan perangkat untuk menginventarisasi basis data GATT.

Di Linux, tumpukan BlueZ dan alat seperti bluetoothctl, hcitool, serta gatttool memungkinkan Anda memindai dan memeriksa perangkat. nRF Connect di ponsel merupakan alternatif grafis yang sangat baik.

Untuk mengamati komunikasi antara perangkat dan aplikasinya, Anda menyadap komunikasi melalui udara. Karena BLE berpindah-pindah kanal, alat penyadap harus mengikuti koneksi.

• Dongle nRF52840 dengan pengaya nRF Sniffer untuk Wireshark merupakan alat perekaman berbiaya rendah yang umum digunakan.
• Ubertooth One dapat merekam BLE dan sebagian lalu lintas Bluetooth Klasik.
• Lakukan perekaman selama peristiwa koneksi untuk menangkap jabat tangan awal.

Wireshark menguraikan paket yang direkam menjadi data penyiaran, permintaan koneksi, dan operasi GATT, sehingga Anda dapat memetakan dengan tepat hal-hal yang dibaca dan ditulis aplikasi.

Keamanan BLE bergantung pada metode pemasangan yang dipilih saat pengikatan:

• Just Works — tidak ada verifikasi pengguna; sejak awal rentan terhadap serangan perantara (MITM). Metode ini sangat umum pada IoT murah.
• Passkey Entry — kode 6 digit, lebih kuat tetapi dapat ditembus dengan mencoba semua kemungkinan jika penerapannya buruk.
• Numeric Comparison — kedua perangkat menampilkan angka untuk dikonfirmasi (LE Secure Connections).

Pemasangan lawas (sebelum versi 4.2) lemah secara kriptografis, dan kuncinya dapat dipulihkan dari jabat tangan yang direkam. LE Secure Connections menggunakan ECDH dan merupakan satu-satunya metode yang dianggap kuat.

Saat perangkat menggunakan pemasangan BLE lawas, pertukaran pemasangan yang direkam dapat diuji dengan semua kemungkinan untuk memulihkan Kunci Sementara dan pada akhirnya Kunci Jangka Panjang.

Alat crackle mengotomatiskan proses ini terhadap berkas pcap yang berisi peristiwa pemasangan. Setelah kunci dipulihkan, lalu lintas terenkripsi yang sebelumnya ada dalam rekaman dapat didekripsi.

Banyak perangkat BLE memercayai siapa pun yang dapat terhubung. Setelah Anda menginventarisasi karakteristik yang dapat ditulis, sering kali Anda dapat mengirim perintah secara langsung tanpa autentikasi.

• Penulisan tanpa autentikasi — mengirim nilai yang dirancang khusus ke karakteristik kendali dapat membuka kunci pintar atau mengubah keadaan relai.
• Pemalsuan perangkat — menyalin MAC periferal dan data penyiarannya untuk menyamar sebagai perangkat tersebut di hadapan aplikasi korban.
• GATTacker / Mirage — kerangka kerja yang melakukan serangan perantara terhadap periferal dengan meneruskan lalu lintas GATT.

Temuan umum adalah kunci pintar yang menggunakan penulisan teks biasa statis sebagai perintah pembuka, sehingga siapa pun dapat memutarnya ulang.

Proksi MITM BLE menggandakan periferal target, memungkinkan aplikasi korban terhubung ke salinannya, lalu meneruskan lalu lintas ke perangkat yang sebenarnya. Hal ini membuka seluruh percakapan dan memungkinkan modifikasi secara langsung.

Kerangka kerja seperti Mirage dan GATTacker mengotomatiskan penyalinan penyiaran dan penjembatanan dua radio. Anda dapat merekam, memodifikasi, atau memutar ulang operasi GATT apa pun saat sedang diteruskan.

Bluetooth Klasik memiliki riwayat masalahnya sendiri. Contoh pentingnya mencakup BlueBorne (serangkaian kelemahan eksekusi kode jarak jauh pada tingkat tumpukan) dan KNOB (Negosiasi Kunci Bluetooth), yang memaksa panjang kunci enkripsi menjadi cukup pendek untuk ditembus dengan mencoba semua kemungkinan.

• Banyak headset dan perangkat mobil masih menerima PIN lemah atau bawaan.
• Penemuan layanan melalui SDP dapat membocorkan kemampuan perangkat dan petunjuk tentang perangkat tegar.
• Tumpukan lama mungkin belum ditambal terhadap CVE yang telah diketahui.

Untuk Bluetooth Klasik, penilaian Anda berfokus pada versi tumpukan, kekuatan pemasangan, dan perangkat tegar yang diketahui rentan.

Perangkat BLE yang terus-menerus menyiarkan sinyal menimbulkan risiko privasi dan pelacakan. Alamat MAC statis memungkinkan pengamat mengikuti seseorang dari satu lokasi ke lokasi lain.

• Pengacakan MAC mengganti alamat secara berkala untuk mencegah pelacakan, tetapi banyak perangkat menerapkannya dengan buruk atau sama sekali tidak menerapkannya.
• Muatan data penyiaran yang dapat diidentifikasi (nama tetap, data produsen) dapat mengidentifikasi kembali perangkat meskipun MAC-nya telah diacak.
• Antena terarah jarak jauh memperluas jarak penyadapan praktis jauh melampaui jarak nominal 10 meter.

Menilai paparan pelacakan merupakan bagian yang sah dan penting dalam peninjauan privasi BLE.

Rekomendasi pertahanan dari penilaian BLE biasanya mencakup:

• Gunakan LE Secure Connections dengan perbandingan numerik; jangan pernah menggunakan Just Works untuk fungsi sensitif.
• Terapkan enkripsi dan autentikasi pada lapisan aplikasi di atas lapisan tautan, sehingga MITM tidak dapat memutar ulang atau memalsukan perintah.
• Terapkan nilai sekali pakai per sesi atau kode bergulir untuk perintah kendali seperti membuka kunci.
• Aktifkan pengacakan MAC yang benar dan hapus data penyiaran yang dapat mengidentifikasi perangkat.
• Pastikan tumpukan Bluetooth selalu ditambal untuk mengatasi BlueBorne, KNOB, dan masalah serupa.

Pelajaran yang terus berulang: keamanan lapisan tautan tidak cukup jika aplikasi memercayai klien terhubung mana pun.

Uji pemahaman Anda tentang keamanan pemasangan BLE.

Sekarang Anda dapat menilai perangkat Bluetooth dan BLE secara menyeluruh:

• BLE menggunakan 40 kanal dan menyediakan data melalui model GATT yang terdiri dari layanan dan karakteristik.
• Pengintaian berarti memindai penyiaran dan menginventarisasi basis data GATT dengan alat BlueZ atau nRF Connect.
• Penyadapan menggunakan nRF52840 atau Ubertooth memasok data ke Wireshark untuk analisis protokol.
• Just Works dan pemasangan lawas bersifat lemah; crackle memulihkan kunci dari jabat tangan lawas yang direkam.
• Serangan aktif memanfaatkan penulisan tanpa autentikasi dan proksi MITM seperti Mirage dan GATTacker.
• Pertahanan memerlukan LE Secure Connections, autentikasi pada lapisan aplikasi, serta perintah bergulir.

Selanjutnya Anda akan beralih dari protokol terhubung ke label tanpa kontak dengan RFID dan NFC.