هجوم الإعادة
هجوم إعادة الإرسال (المعروف أيضًا بهجوم التكرار أو هجوم التشغيل ) هو شكل من أشكال الهجمات الشبكية [ 1 ] حيث يتم تكرار أو تأخير نقل البيانات الصحيحة بشكل خبيث أو احتيالي. [ 1 ] يتم تنفيذ هذا الهجوم إما من قِبل المُرسِل أو من قِبل مُهاجم يعترض البيانات ويعيد إرسالها، ربما كجزء من هجوم انتحال الهوية عن طريق استبدال حزم بروتوكول الإنترنت . يُعد هذا الهجوم أحد أشكال هجمات الوسيط ( Man-in-the-Middle) . عادةً ما تكون هجمات إعادة الإرسال سلبية بطبيعتها.
ويمكن وصف هذا الهجوم بطريقة أخرى: "هجوم على بروتوكول أمني باستخدام إعادة تشغيل الرسائل من سياق مختلف إلى السياق المقصود (أو الأصلي والمتوقع)، وبالتالي خداع المشارك (المشاركين) النزيهين وجعلهم يعتقدون أنهم أكملوا تشغيل البروتوكول بنجاح." [ 2 ]
مثال

لنفترض أن أليس تريد إثبات هويتها لبوب. يطلب بوب كلمة مرورها كدليل على هويتها، فتقدمها أليس بكل إخلاص (ربما بعد إجراء بعض التعديلات عليها مثل التشفير أو حتى إضافة قيمة عشوائية). في هذه الأثناء، تتنصت إيف على المحادثة وتحتفظ بكلمة المرور (أو قيمة التشفير). بعد انتهاء المحادثة، تتصل إيف (متظاهرةً بأنها أليس) ببوب؛ وعندما يُطلب منها إثبات هويتها، ترسل إيف كلمة مرور أليس (أو قيمة التشفير) التي قرأتها من الجلسة السابقة، فيقبلها بوب، وبذلك تحصل إيف على حق الوصول. [ 2 ]
الوقاية والتدابير المضادة
يمكن منع هجمات إعادة التشغيل عن طريق وسم كل مكون مشفر بمعرف جلسة ورقم مكون. [ 2 ] لا يعتمد هذا المزيج من الحلول على أي مكونات مترابطة. وبسبب عدم وجود ترابط، تقل الثغرات الأمنية. ينجح هذا الأسلوب لأن معرف جلسة فريدًا وعشوائيًا يُنشأ لكل تشغيل للبرنامج؛ مما يجعل تكرار التشغيل السابق أكثر صعوبة. في هذه الحالة، لن يتمكن المهاجم من إعادة التشغيل لأن معرف الجلسة سيتغير في التشغيل الجديد. [ 2 ]
تُعدّ معرّفات الجلسات ، والمعروفة أيضًا برموز الجلسات، إحدى الآليات التي يمكن استخدامها للمساعدة في تجنب هجمات إعادة الإرسال. وتتمثل طريقة إنشاء معرّف الجلسة فيما يلي.
- يرسل بوب رمزًا لمرة واحدة إلى أليس، والتي تستخدمه أليس لتحويل كلمة المرور وإرسال النتيجة إلى بوب. على سبيل المثال، ستستخدم الرمز لحساب دالة تجزئة لرمز الجلسة وإلحاقها بكلمة المرور المراد استخدامها.
- من جانبه، يقوم بوب بنفس العملية الحسابية باستخدام رمز الجلسة.
- إذا وفقط إذا تطابقت قيم كل من أليس وبوب، فإن عملية تسجيل الدخول تكون ناجحة.
- لنفترض الآن أن المهاجمة إيف قد استولت على هذه القيمة وتحاول استخدامها في جلسة أخرى. سيرسل بوب رمز جلسة مختلفًا، وعندما ترد إيف بالقيمة التي استولت عليها، ستكون مختلفة عن القيمة التي حسبها بوب، وبالتالي سيعرف أنها ليست أليس.
ينبغي اختيار رموز الجلسة عشوائيًا (عادةً ما تُستخدم عمليات شبه عشوائية ). وإلا، فقد تتمكن إيف من انتحال شخصية بوب، وعرض رمز متوقع، وإقناع أليس باستخدامه في عملية التحول. بعد ذلك، تستطيع إيف إعادة عرض ردها لاحقًا (عندما يعرض بوب الرمز المتوقع بالفعل)، وسيقبل بوب عملية المصادقة .
تُشبه كلمات المرور لمرة واحدة رموز الجلسة من حيث انتهاء صلاحيتها بعد استخدامها أو بعد فترة وجيزة جدًا. ويمكن استخدامها لتوثيق المعاملات الفردية بالإضافة إلى الجلسات. كما يمكن استخدامها أثناء عملية التوثيق للمساعدة في بناء الثقة بين الطرفين المتواصلين.
يمكن لبوب أيضًا إرسال أرقام عشوائية (nonces)، ولكن يجب عليه حينها تضمين رمز مصادقة الرسالة (MAC)، والذي يجب على أليس التحقق منه.
يُعدّ تحديد الطابع الزمني طريقة أخرى لمنع هجمات إعادة الإرسال. [ 3 ] يجب تحقيق التزامن باستخدام بروتوكول آمن. على سبيل المثال، يبثّ بوب دوريًا الوقت على ساعته مع رمز مصادقة الرسائل (MAC). عندما ترغب أليس في إرسال رسالة إلى بوب، تُضمّن رسالتها أفضل تقدير لديها للوقت على ساعته، ويتم التحقق من صحة هذه الرسالة أيضًا. لا يقبل بوب إلا الرسائل التي يقع طابعها الزمني ضمن هامش مقبول. كما يتم تطبيق الطوابع الزمنية أثناء المصادقة المتبادلة ، عندما يُصادق كل من بوب وأليس على الآخر باستخدام معرّفات جلسات فريدة، وذلك لمنع هجمات إعادة الإرسال. [ 4 ] تتمثل مزايا هذه الآلية في أن بوب لا يحتاج إلى توليد أرقام عشوائية (أو شبه عشوائية)، وأن أليس لا تحتاج إلى طلب رقم عشوائي من بوب. في الشبكات أحادية الاتجاه أو شبه أحادية الاتجاه، قد يكون ذلك ميزة. أما المقابل فهو أن هجمات إعادة الإرسال، إذا نُفّذت بسرعة كافية، أي ضمن هذا الحد "المعقول"، قد تنجح.
بروتوكول كيربيروس للوقاية
يتضمن بروتوكول مصادقة Kerberos بعض التدابير المضادة. في حالة هجوم إعادة الإرسال التقليدية، يلتقط المهاجم رسالةً ثم يعيد إرسالها لاحقًا لإحداث تأثير معين. على سبيل المثال، إذا كان نظام مصرفي عرضةً لهذا الهجوم، فقد تُعاد إرسال رسالة تؤدي إلى تحويل أموال مرارًا وتكرارًا لتحويل مبالغ أكبر من المبلغ المقصود أصلًا. مع ذلك، يتضمن بروتوكول Kerberos، كما هو مُطبق في Microsoft Windows Active Directory ، استخدام نظام يعتمد على الطوابع الزمنية للحدّ بشكل كبير من فعالية هجمات إعادة الإرسال. تُعتبر الرسائل التي تجاوزت مدة صلاحيتها (TTL) قديمةً ويتم تجاهلها. [ 5 ]
تم اقتراح تحسينات، من بينها استخدام نظام كلمات مرور ثلاثية. تُستخدم هذه الكلمات الثلاث مع خادم المصادقة ، وخادم منح التذاكر، ونظام TGS. تستخدم هذه الخوادم كلمات المرور لتشفير الرسائل باستخدام مفاتيح سرية بين الخوادم المختلفة. يُساعد التشفير الذي توفره هذه المفاتيح الثلاثة في منع هجمات إعادة الإرسال. [ 6 ]
التوجيه الآمن في الشبكات المخصصة
تُعدّ الشبكات اللاسلكية المخصصة عرضةً لهجمات إعادة الإرسال. في هذه الحالة، يُمكن تحسين نظام المصادقة وتعزيزه بتوسيع بروتوكول AODV . تُحسّن هذه الطريقة أمان الشبكات المخصصة مع زيادة طفيفة في الحمل الزائد. [ 7 ] في حال زيادة الحمل الزائد بشكل كبير ، ستواجه الشبكة خطر التباطؤ وانخفاض الأداء. بالحفاظ على حمل زائد منخفض نسبيًا، يُمكن للشبكة الحفاظ على أداء أفضل مع تعزيز الأمان في الوقت نفسه.
بروتوكول المصادقة بالتحدي والمصافحة
تُعدّ عمليات المصادقة وتسجيل الدخول من قِبل العملاء باستخدام بروتوكول نقطة إلى نقطة (PPP) عرضةً لهجمات إعادة الإرسال عند استخدام بروتوكول مصادقة كلمة المرور (PAP) للتحقق من هويتهم، حيث يُرسل العميل المُصادق اسم المستخدم وكلمة المرور كنص عادي ، ثم يُرسل الخادم المُصادق ردًا على ذلك. وبالتالي، يُمكن للعميل المُعترض قراءة البيانات المُرسلة وانتحال شخصية كلٍّ من العميل والخادم، بالإضافة إلى إمكانية تخزين بيانات اعتماد العميل لانتحالها لاحقًا أمام الخادم. يُؤمّن بروتوكول مصادقة التحدي والمصافحة (CHAP) ضد هذا النوع من هجمات إعادة الإرسال خلال مرحلة المصادقة، وذلك باستخدام رسالة "تحدي" من المُصادق، يستجيب لها العميل بقيمة مُحسوبة باستخدام دالة تجزئة بناءً على سر مشترك (مثل كلمة مرور العميل)، والتي يُقارنها المُصادق بحساباته الخاصة للتحدي والسر المشترك لمصادقة العميل. من خلال الاعتماد على سر مشترك لم يتم نقله بنفسه، بالإضافة إلى ميزات أخرى مثل تكرار التحديات الذي يتحكم فيه المصادق، وتغيير قيم المعرف والتحدي، يوفر بروتوكول CHAP حماية محدودة ضد هجمات إعادة الإرسال. [ 8 ]
أمثلة واقعية على قابلية التعرض لهجمات إعادة التشغيل
هناك العديد من الأمثلة الواقعية لكيفية استخدام هجمات إعادة التشغيل وكيف تم اكتشاف المشكلات وإصلاحها من أجل منع المزيد من الهجمات.
نظام الدخول عن بعد بدون مفتاح للمركبات
تستخدم العديد من المركبات على الطرق نظامًا للتحكم عن بُعد بدون مفتاح ، أو ما يُعرف بجهاز التحكم عن بُعد، لتوفير الراحة للمستخدم. تتميز الأنظمة الحديثة بتحصينها ضد هجمات إعادة الإرسال البسيطة، لكنها عرضة لهجمات إعادة الإرسال المُخزّنة مؤقتًا. يتم تنفيذ هذا الهجوم عن طريق وضع جهاز قادر على استقبال وإرسال موجات الراديو ضمن نطاق المركبة المستهدفة. يحاول جهاز الإرسال التشويش على أي إشارة فتح المركبة بترددات الراديو أثناء استقبالها وتخزينها مؤقتًا لاستخدامها لاحقًا. عند محاولات فتح المركبة اللاحقة، يقوم جهاز الإرسال بتشويش الإشارة الجديدة وتخزينها مؤقتًا، ثم إعادة تشغيل إشارة قديمة، مما يُنشئ مخزنًا مؤقتًا متجددًا يسبق المركبة بخطوة. في وقت لاحق، قد يستخدم المهاجم هذا الرمز المُخزّن مؤقتًا لفتح المركبة. [ 9 ] [ 10 ]
التحقق من هوية المتحدث بناءً على النص
تستخدم أجهزة متنوعة تقنية التعرف على المتحدث للتحقق من هويته. في الأنظمة التي تعتمد على النصوص، يستطيع المهاجم تسجيل كلام الشخص المستهدف الذي تم التحقق منه بنجاح من قِبل النظام، ثم إعادة تشغيل التسجيل ليتم التحقق منه مرة أخرى. وقد طُوِّر إجراء مضاد باستخدام خرائط البت الطيفية من الكلام المخزن للمستخدمين الذين تم التحقق منهم. في هذه الحالة، يكون للكلام المُعاد تشغيله نمط مختلف، وبالتالي سيرفضه النظام. [ 11 ]
هجمات إعادة التشغيل على أجهزة إنترنت الأشياء
في مجال بيئات المنازل الذكية، أصبحت أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) أكثر عرضةً لهجمات إعادة الإرسال، حيث يقوم المهاجم باعتراض وإعادة إرسال إشارات الاتصال المشروعة بين جهاز إنترنت الأشياء وتطبيقه المصاحب. يمكن لهذه الهجمات أن تُعرّض مجموعة واسعة من الأجهزة للخطر، بما في ذلك المقابس الذكية وكاميرات المراقبة وحتى الأجهزة المنزلية. وقد أظهرت دراسة حديثة [ 12 ] أن نسبة كبيرة من أجهزة إنترنت الأشياء الاستهلاكية عُرضة لهجمات إعادة الإرسال. ووجد الباحثون أن 75% من الأجهزة التي تم اختبارها والتي تدعم الاتصال المحلي كانت عُرضةً لمثل هذه الهجمات. تسمح هذه الثغرات الأمنية للمهاجمين بتقليد الأوامر المشروعة، مما قد يُتيح لهم القيام بأفعال غير مصرح بها مثل تشغيل غلاية ذكية أو فتح الأبواب أو التلاعب بأنظمة الأمان. تُشكّل هذه الاختراقات مخاطر جسيمة على السلامة والأمن والخصوصية، حيث يمكن للمهاجمين السيطرة على أنظمة المنزل الحيوية.
في الثقافة الشعبية
في الحكاية الشعبية "علي بابا والأربعون حرامي" ، استخدم قائد اللصوص عبارة "افتح يا سمسم" لفتح باب مخزن غنائمهم. سمع علي بابا هذه العبارة، فأعاد استخدامها لاحقًا للدخول وجمع أكبر قدر ممكن من الغنائم. [ 13 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 العبادي، رضا؛ جمولي، هشام (25-01-2021). مورينو-فالينزويلا، خافيير (محرر). "التحكم الضبابي تاكاغي-سوغينو لنظام شبكي غير خطي مُعرَّض لهجوم إعادة الإرسال" . مسائل رياضية في الهندسة . 2021 : 1-13 . doi : 10.1155/2021/6618105 . ISSN 1563-5147 .
- 1 2 3 4 مالادي، سريكانث. "حول منع هجمات إعادة الإرسال على بروتوكولات الأمان" (ملف PDF) . oai.dtic.mil . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 20 يناير 2022.
- ↑ فيرارا، بيترو؛ ماندال، أميت كر؛ كورتيسي، أغوستينو؛ سبوتو، فاوستو (24 نوفمبر 2020). "التحليل الثابت لاكتشاف ثغرات إنترنت الأشياء" . المجلة الدولية لأدوات البرمجيات لنقل التكنولوجيا . 23 (1): 71-88 . doi : 10.1007/s10009-020-00592-x . hdl : 10278/3734701 . ISSN 1433-2779 .
- ↑ ديوانتا، فابيان وماساهيرو مامبو. 2019. "مخطط مصادقة متبادلة لتسليم خدمة الحوسبة الضبابية الآمنة في بيئة شبكة المركبات." IEEE Access 7:103095–114.
- ↑ أولسن، جير (1 فبراير 2012). "مقدمة في مصادقة كيربيروس: فهم أساسيات بروتوكول أمان كيربيروس" . مجلة ريدموند . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يونيو 2017 .
- ↑ دوا، غاغان (2013). "منع هجمات إعادة الإرسال في بروتوكول مصادقة كيربيروس باستخدام كلمة المرور الثلاثية". المجلة الدولية لشبكات الحاسوب والاتصالات . 5 (2): 59-70 . arXiv : 1304.3550 . doi : 10.5121/ijcnc.2013.5205 . S2CID 9715110 .
- ↑ زين، جين (2003). "منع هجمات إعادة الإرسال للتوجيه الآمن في الشبكات المخصصة". الشبكات المخصصة، والشبكات المتنقلة، والشبكات اللاسلكية . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 2865. الصفحات 140-150 . doi : 10.1007/978-3-540-39611-6_13 . ISBN 978-3-540-20260-8.
- ↑ سيمبسون، ويليام ألين (1996). "RFC 1994 – بروتوكول مصادقة المصافحة التحديية لبروتوكول PPP (CHAP)" . tools.ietf.org . doi : 10.17487/RFC1994 . تاريخ الاسترجاع: 12 سبتمبر 2018 .
- ↑ بيك، إس. فان دي؛ ليفيرينك، إف. (1 أغسطس 2016). "ضعف أنظمة الدخول عن بُعد بدون مفتاح أمام التداخل الكهرومغناطيسي النبضي والتحسينات الممكنة" . معاملات IEEE في التوافق الكهرومغناطيسي . 58 (4): 1259-1265 . doi : 10.1109/TEMC.2016.2570303 . S2CID 39429975 .
- ↑ فرانسيون، أوريليان. "الهجمات على أنظمة الدخول والتشغيل بدون مفتاح في السيارات الحديثة" (ملف PDF) . eprint.iacr.org/ . تاريخ الاطلاع: 8 ديسمبر 2016 .
- ↑ وو، ز.؛ غاو، س.؛ كلينغ، إي إس؛ لي، هـ. (1 ديسمبر 2014). القمة والمؤتمر السنوي لجمعية معالجة الإشارات والمعلومات (APSIPA)، 2014 آسيا والمحيط الهادئ . الصفحات 1-5 . doi : 10.1109/APSIPA.2014.7041636 . ISBN 978-6-1636-1823-8. S2CID 10057260 .
- ↑ لازارو، سارة؛ دي أنجيليس، فينتشنزو؛ ماندالاري، آنا ماريا؛ بوكافوري، فرانشيسكو (2024). "هل غلايتك أذكى من مخترق؟ أداة قابلة للتطوير لتقييم ثغرات هجمات إعادة التشغيل على أجهزة إنترنت الأشياء الاستهلاكية". المؤتمر الدولي IEEE للحوسبة والاتصالات المنتشرة (PerCom) لعام 2024. الصفحات 114-124 . arXiv : 2401.12184 . doi : 10.1109/PerCom59722.2024.10494466 .
{{cite conference}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ علي بابا والأربعون حرامي (نص إلكتروني على موقع Bartleby.com)
- الهجمات المشفرة
