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Cyberspionage

Wie Computer-LEDs Geheimnisse nach draußen blinken können

Ein Computer ohne Internetverbindung gilt als besonders abhörsicher. Israelische Sicherheitsforscher zeigen nun ein Angriffsszenario, bei dem dank LED-Signalen trotzdem Informationen abgefischt werden können.

Getty Images

Grüne LED-Lichter und Kabel (Symbolbild)

Donnerstag, 23.02.2017   12:33 Uhr

Die abgeklebte Laptop-Kamera gehört in Hacker-Kreisen fast schon zum guten Ton. Auch zahlreiche andere Computernutzer - Facebook-Chef Mark Zuckerberg eingeschlossen - setzen auf diese Maßnahme, um sicher zu gehen, dass sie nicht über die heimlich angeschaltete Kamera ausgespäht werden können.

Eine neue Studie aus Israel legt nun nahe, dass es unter Umständen auch sinnvoll sein könnte, kleine LED-Leuchten von Computern abzukleben. Ein wissenschaftliches Paper (pdf) beschreibt ein Angriffsszenario, bei dem das Blinken der LEDs von Festplatten so manipuliert werden kann, dass der Computer über eine Art Licht-Morsecode Informationen verrät. Die Autoren sind IT-Forscher der Ben-Gurion-Universität in Beer Sheva in der israelischen Negev-Wüste.

Mit dem Trick konnten die Forscher sogar einem Gerät mit sogenannter Air Gap Informationen abluchsen. Damit sind Computer oder Laptops gemeint, die aus Sicherheitsgründen nie ans Internet angeschlossen wurden, sozusagen in einer Art Quarantäne-Status sind. Denn das Internet ist einer der beliebtesten Wege, um Computer mit Schadsoftware zu infizieren.

Sichtverbindung zum Zielcomputer per Drohne

Ein Angriff auf Computer mit Air Gap ist allerdings sehr aufwendig, zeigt ein Video der Forscher: Um die Blinksignale auslesen zu können, braucht es eine direkte Sichtverbindung zum Zielcomputer.

Die israelischen Wissenschaftler führen im Video vor, dass das zum Beispiel über eine Drohne mit Kamera gelingen kann, die an einer Gebäudewand emporsteigt.

Außerdem muss ein Angreifer mindestens einmal direkten Zugang zu dem Zielcomputer haben, um überhaupt die Malware darauf zu installieren, die das LED-Lichtsignal im Sinne des Angreifers steuert. Das kann beispielsweise per USB-Stick geschehen. Damit das schnelle Lichtsignal aufgenommen und später decodiert werden kann, ist außerdem eine gute Kamera nötig. Es reicht also nicht, eine GoPro an die Drohne zu schnallen, oder ein Smartphone.

Blinken fürs menschliche Auge nicht sichtbar

Aber würde das erratische Blinken der LEDs nicht auffallen? Nein, sagen die Forscher um Mordechai Guri. Das LED-Licht der Geräte kann per Schadsoftware so schnell zum Blinken gebracht werden, dass das menschliche Auge es nicht mehr wahrnimmt. Laut dem Bericht kann die LED bis zu 5800 Mal pro Sekunde blinken. "Außerdem blinken LEDs an Computern sowieso die ganze Zeit, deshalb ist dieses Verhalten auch nicht verdächtig für Nutzer", wird Guri zitiert.

Dank der LED-Lichtsignale lassen sich Informationen zudem schneller als durch bisher bekannte optische Angriffsmöglichkeiten für Air-Gap-Computer nach außen durchgeben, sagen die Forscher. Möglich seien Übertragungsraten bis zu 4000 Bits pro Sekunde. So könnten zum Beispiel Schlüssel für chiffrierte Daten schneller abgegriffen werden.

Die Autoren empfehlen, Computer mit wichtigen Informationen nicht nur vom Internet zu trennen, sondern auch in Räumen ohne Fenster aufzustellen - oder eben die LEDs abzukleben.

Schad- und Spähsoftware

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Trojaner
Wie das Trojanische Pferd in der griechischen Mythologie verbergen Computer-Trojaner ihre eigentliche Aufgabe (und Schädlichkeit!) hinter einer Verkleidung. Meist treten sie als harmlose Software auf: Bildschirmschoner, Videodatei, Zugangsprogramm. Sie werden zum Beispiel als E-Mail-Anhang verbreitet. Wer das Programm startet, setzt damit immer eine verborgene Schadfunktion ein: Meist besteht diese aus der Öffnung einer sogenannten Backdoor , einer Hintertür, die das Computersystem gegenüber dem Internet öffnet und durch die weitere Schadprogramme nachgeladen werden.
Virus
Computerviren befallen vorhandene Dateien auf den Computern ihrer Opfer. Die Wirtsdateien funktionieren – zumindest eine Zeit lang - weiterhin wie zuvor. Denn Viren sollen nicht entdeckt werden. Sie verbreiten sich nicht selbständig, sondern sind darauf angewiesen, dass Computernutzer infizierte Dateien weitergeben, sie per E-Mail verschicken, auf USB-Sticks kopieren oder in Tauschbörsen einstellen. Von den anderen Schad- und Spähprogrammen unterscheidet sich ein Virus allein durch die Verbreitungsmethode. Welche Schäden er anrichtet, hängt allein vom Willen seiner Schöpfer ab.
Rootkit
Das kleine Kompositum führt die Worte "Wurzel" und "Bausatz" zusammen: "Root" ist bei Unix-Systemen der Benutzer mit den Administratorenrechten, der auch in die Tiefen des Systems eingreifen darf. Ein "Kit" ist eine Zusammenstellung von Werkzeugen. Ein Rootkit ist folglich ein Satz von Programmen, die mit vollem Zugriff auf das System eines Computers ausgestattet sind. Das ermöglicht dem Rootkit weitgehende Manipulationen, ohne dass diese beispielsweise von Virenscannern noch wahrgenommen werden können. Entweder das Rootkit enthält Software, die beispielsweise Sicherheitsscanner deaktiviert, oder es baut eine sogenannte Shell auf, die als eine Art Mini-Betriebssystem im Betriebssystem alle verdächtigen Vorgänge vor dem Rechner verbirgt. Das Gros der im Umlauf befindlichen Rootkits wird genutzt, um Trojaner , Viren und andere zusätzliche Schadsoftware über das Internet nachzuladen. Rootkits gehören zu den am schwersten aufspürbaren Kompromittierungen eines Rechners.
Wurm
Computerwürmer sind in der Praxis die getunte, tiefergelegte Variante der Viren und Trojaner. Im strengen Sinn wird mit dem Begriff nur ein Programm beschrieben, das für seine eigene Verbreitung sorgt - und der Programme, die es transportiert. Würmer enthalten als Kern ein Schadprogramm , das beispielsweise durch Initiierung eines eigenen E-Mail-Programms für die Weiterverbreitung von einem befallenen Rechner aus sorgt. Ihr Hauptverbreitungsweg sind folglich die kommunikativen Wege des Webs: E-Mails, Chats, AIMs , P2P-Börsen und andere. In der Praxis werden sie oft als Vehikel für die Verbreitung verschiedener anderer Schadprogramme genutzt.
Drive-by
Unter einem Drive-by versteht man die Beeinflussung eines Rechners oder sogar die Infizierung des PC durch den bloßen Besuch einer verseuchten Web-Seite. Die Methode liegt seit einigen Jahren sehr im Trend: Unter Ausnutzung aktueller Sicherheitslücken in Browsern und unter Einsatz von Scripten nimmt ein auf einer Web-Seite hinterlegter Schadcode Einfluss auf einen Rechner. So werden zum Beispiel Viren verbreitet, Schnüffelprogramme installiert, Browseranfragen zu Web-Seiten umgelenkt, die dafür bezahlen und anderes. Drive-bys sind besonders perfide, weil sie vom PC-Nutzer keine Aktivität (wie das Öffnen einer E-Mail) verlangen, sondern nur Unvorsichtigkeit. Opfer sind zumeist Nutzer, die ihre Software nicht durch regelmäßige Updates aktuell halten - also potenziell so gut wie jeder.
Botnetz
Botnets sind Netzwerke gekidnappter Rechner - den Bots. Mit Hilfe von Trojaner-Programmen, die sie beispielsweise durch manipulierte Web-Seiten oder fingierte E-Mails auf die Rechner einschleusen, erlangen die Botnet-Betreiber Zugriff auf die fremden PC und können sie via Web steuern. Solche Botnets zu vermieten, kann ein einträgliches Geschäft sein. Die Zombiearmeen werden unter anderem genutzt, um millionenfache Spam-Mails zu versenden, durch eine Vielzahl gleichzeitiger Anfragen Web-Seiten in die Knie zu zwingen oder in großem Stile Passwörter abzugrasen. (mehr bei SPIEGEL ONLINE)
Fakeware, Ransomware
Das Wort setzt sich aus "Fake", also "Fälschung", und "Ware", der Kurzform für Software zusammen: Es geht also um "falsche Software" . Gemeint sind Programme, die vorgeben, eine bestimmte Leistung zu erbringen, in Wahrheit aber etwas ganz anderes tun. Häufigste Form: angebliche IT-Sicherheitsprogramme oder Virenscanner. In ihrer harmlosesten Variante sind sie nutzlos, aber nervig: Sie warnen ständig vor irgendwelchen nicht existenten Viren und versuchen, den PC-Nutzer zu einem Kauf zu bewegen. Als Adware-Programme belästigen sie den Nutzer mit Werbung.

Die perfideste Form aber ist Ransomware : Sie kidnappt den Rechner regelrecht, macht ihn zur Geisel. Sie behindert oder verhindert das normale Arbeiten, lädt Viren aus dem Netz und stellt Forderungen auf eine "Reinigungsgebühr" oder Freigabegebühr, die nichts anderes ist als ein Lösegeld: Erst, wenn man zahlt, kann man mit dem Rechner wieder arbeiten. War 2006/2007 häufig, ist seitdem aber zurückgegangen.
Zero-Day-Exploits
Ein Zero-Day-Exploit nutzt eine Software-Sicherheitslücke bereits an dem Tag aus, an dem das Risiko überhaupt bemerkt wird. Normalerweise liefern sich Hersteller von Schutzsoftware und die Autoren von Schadprogrammen ein Kopf-an-Kopf-Rennen beim Stopfen, Abdichten und Ausnutzen bekanntgewordener Lücken.
Risiko Nummer eins: Nutzer
Das größte Sicherheitsrisiko in der Welt der Computer sitzt vor dem Rechner. Nicht nur mangelnde Disziplin bei nötigen Software-Updates machen den Nutzer gefährlich: Er hat auch eine große Vorliebe für kostenlose Musik aus obskuren Quellen, lustige Datei-Anhänge in E-Mails und eine große Kommunikationsfreude im ach so informellen Plauderraum des Webs. Die meisten Schäden in der IT dürften von Nutzer-Fingern auf Maustasten verursacht werden.
DDoS-Attacken
Sogenannte distribuierte Denial-of-Service-Attacken (DDoS) sind Angriffe, bei denen einzelne Server oder Netzwerke mit einer Flut von Anfragen anderer Rechner so lange überlastet werden, bis sie nicht mehr erreichbar sind. Üblicherweise werden für solche verteilten Attacken heutzutage sogenannte Botnetze verwendet, zusammengeschaltete Rechner, oft Tausende oder gar Zehntausende, die von einem Hacker oder einer Organisation ferngesteuert werden.

gru

insgesamt 15 Beiträge
marthaimschnee 23.02.2017
1. immer die gleichen Verdächtigen
diese israelischen Forscher sind berühmt berüchtigt für hochgradig theoretische Angriffsszenarien, die allesamt praktisch bedeutungslos sind, weil sie zunächst einen Zugriff auf den Rechner voraussetzen, der mit den Umständen [...]
diese israelischen Forscher sind berühmt berüchtigt für hochgradig theoretische Angriffsszenarien, die allesamt praktisch bedeutungslos sind, weil sie zunächst einen Zugriff auf den Rechner voraussetzen, der mit den Umständen (Air Gap) nicht so ohne weiteres realisierbar ist. Die ungleich größere Schwierigkeit verglichen mit dem Datenabfluß ist es, die entsprechende Schadsoftware auf einen solchen Rechner zu bringen, die Aktivitäten wie LED blinken, Frequenzänderung des Prozessors oder auch Drehzahl des Lüfters verursacht. Zudem ist das Angriffsszenario extrem speziell, ohne detaillierte Kenntnisse darüber, was der Rechner sonst so treibt, ist das alles nur weißes Rauschen. Voraussetzung ist ebenso, daß der zu belauschende Rechner immer das Selbe tut, weil ansonsten natürlich ebenso Kauderwelsch rauskommt. Eine wenig viele "aber", um das sinnvoll zu nutzen.
Putin-Troll 23.02.2017
2. Interessant aber...
... in der Praxis wohl weniger relevant. Da müssen schon eine Menge glückliche Umstände zusammenkommen, um dieses Szenario zu realisieren.
... in der Praxis wohl weniger relevant. Da müssen schon eine Menge glückliche Umstände zusammenkommen, um dieses Szenario zu realisieren.
permissiveactionlink 23.02.2017
3.
Eine in das Gehäuse integrierte, aber unauffällige IR-Diode oder -Laserdiode würde sich nach außen gar nicht mehr zu Erkennen geben. Noch gefährlicher sind kleine, in elektronischen Bauteilen versteckte oder als solche [...]
Eine in das Gehäuse integrierte, aber unauffällige IR-Diode oder -Laserdiode würde sich nach außen gar nicht mehr zu Erkennen geben. Noch gefährlicher sind kleine, in elektronischen Bauteilen versteckte oder als solche getarnte HochfrequenzsendeempfÄmter mit geeigneten Kleinstantennen, die nur in bestimmten, codierten Zeitfenstern senden und entweder FH (Frequency Hopping) oder DS (Direct Sequence) Spread-Spectrum-Verfahren zur Übertragung der Informationen an einen externen Empfänger/Umsetzer nutzen, selbstverständlich überschlüsselt. Sofern ein Lautsprecher am Gerät vorhanden ist (sehr unwahrscheinlich) läst sich Nutztinformation auch unhörbar im Rauschen desselben verstecken und mit empfindlichen Mikrophon-Laser-Systemen dem Vibrieren der Fensterscheiben des Raumes entnehmen, in dem der Computer platziert ist.
MarkInTosh 23.02.2017
4. Wow!!!
4000 Bit bzw. 500 Byte pro Sekunde! Willkommen zurück in der PC-Steinzeit. Um es mal etwas anschaulicher zu machen: Bei 16 Bit-Zeichensätzen sowie den üblichen Steuerinfirmationen bedeutet dies z.B. bei einem Word-Dokument, [...]
4000 Bit bzw. 500 Byte pro Sekunde! Willkommen zurück in der PC-Steinzeit. Um es mal etwas anschaulicher zu machen: Bei 16 Bit-Zeichensätzen sowie den üblichen Steuerinfirmationen bedeutet dies z.B. bei einem Word-Dokument, dass die Übertragung des Dokuments länger dauern dürfte, als der User für's Lesen desselben benötigt. Vielleicht wäre es effektiver, hinter dem User, gut getarnt einen Fahnenschwenker zu platzieren, der den Bildschirminhalt durch Winkgesten übermittelt... Ich liebe diese so schön theoretischen, israelischen Sicherheits-Hacks...
Crom 23.02.2017
5.
Sagen Sie das mal den iranischen Atomphysikern. ;)
Zitat von marthaimschneediese israelischen Forscher sind berühmt berüchtigt für hochgradig theoretische Angriffsszenarien, die allesamt praktisch bedeutungslos sind, weil sie zunächst einen Zugriff auf den Rechner voraussetzen, der mit den Umständen (Air Gap) nicht so ohne weiteres realisierbar ist. Die ungleich größere Schwierigkeit verglichen mit dem Datenabfluß ist es, die entsprechende Schadsoftware auf einen solchen Rechner zu bringen, die Aktivitäten wie LED blinken, Frequenzänderung des Prozessors oder auch Drehzahl des Lüfters verursacht. Zudem ist das Angriffsszenario extrem speziell, ohne detaillierte Kenntnisse darüber, was der Rechner sonst so treibt, ist das alles nur weißes Rauschen. Voraussetzung ist ebenso, daß der zu belauschende Rechner immer das Selbe tut, weil ansonsten natürlich ebenso Kauderwelsch rauskommt. Eine wenig viele "aber", um das sinnvoll zu nutzen.
Sagen Sie das mal den iranischen Atomphysikern. ;)

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