针对Mac电脑的ROM级恶意软件-Thunderstrike (mac对mac)

教程大全 2025-07-19 00:48:20 浏览

众所周知苹果Mac电脑很安全,但是随着恶意软件的发展,凭借现有Mac安全机制想要完全对抗恶意软件的感染可能会变得更加艰难。近期一种新型恶意软件的问世,使得黑客通过短暂的物理接触,让2011年以后生产的苹果Mac电脑感染ROM级恶意程序。

背景

近日,安全研究人员发现一种让苹果电脑感染ROM级恶意程序的方法。

这个攻击由编程专家Trammell Hudson在德国汉堡举办的年度混沌计算机大会上展现,他证明这将使重写苹果Mac计算机固件成为可能。

针对Mac电脑的ROM级恶意软件 科普(本文涉及的专有名词解释)

Thunderbolt(雷电)接口: 英特尔在2009年设计完成的某种接口,替代并统一目前电脑上数量繁多性能参差不齐的扩展接口。雷电接口形状与MiniDisplayport一样,并且可以对其兼容。其理论最高传输速度可达单向10Gbps,是USB 3.0规范的2倍。并且在未来会提供对存储设备的支持,可以大幅提升传输带宽。

该技术由苹果和intel共同开发、推广,苹果新款MacBook Pro中便使用了全新的Intel雷电技术。

Option ROM: PCI Option ROM又叫PCI Expansion ROM。 它是用于设备初始化和系统boot的code。有的PCI Option ROM被存放在板卡上,而有的则保存在BIOS的binary里面。

是更高级的Rootkit,该项目通过感染MBR(磁盘主引记录)的方式,实现绕过内核检查和启动隐身。可以认为,所有在开机时比WINDOWS内核更早加载,实现内核劫持的技术,都可以称之为Bootkit。

循环冗余校验算法: 要计算n位的CRC值,将待CRC的数据左移n位(即在其最右端添加n个0),如果待CRC数据的最高位为0,不进行任何操作,否则将其与事先设定好的除数(divisor)进行异或操作,然后将除数右移一位。重复上述两个操作直到除数到达待CRC数据的右端。

EFI可扩展固件接口: (英文名Extensible Firmware Interface 或EFI)是由英特尔,一个主导个人电脑技术研发的公司推出的一种在未来的类PC的电脑系统中替代BIOS的升级方案。

全称“统一的可扩展固件接口”(Unified Extensible Firmware Interface), 是一种详细描述类型接口的标准。这种接口用于操作系统自动从预启动的操作环境,加载到一种操作系统上。

恶意软件“雷击(Thunderstrike)”

原理:

一旦安装了这种名“雷击(Thunderstrike)”的恶意软件,它会替换Mac下的引导固件程序,以高优先级的指令获得系统控制权限。这款恶意软件(bootkit)可以绕过固件程序密码验证及硬盘密码验证,在操作系统启动时就预装上后门。

该恶意软件安装以后,将独立于操作系统和硬盘驱动,因此格式化硬盘和重装操作系统也拿它没办法。

原因是该恶意软件取代了苹果的数字签名。本来Mac下运行的固件程序都需要数字签名进行授权,现在数字签名被替换了后也就没有了相应的限制。同时,当前很少有方法可以清理受恶意软件感染了的引导系统。目前这个概念首次在OS X平台提出,暂时在真实环境下并没有发现这样的攻击实例,现有的技术也没法对这类攻击进行精确检测。

传播方式:

该恶意软件通过连接Mac机器Thunderbolt(雷电)接口的外接设备进行传播。当攻击者使用带有恶意软件的外接设备插入Mac机器中进行引导时,会把恶意Option ROM注入可扩展固件接口(EFI)。

Option ROM负责启用Mac系统的管理模式,并在系统加载前激活其他低级指令。它替换了Mac下的RSA密钥(key),使得不经过授权的固件程序也可以安装。这样的话,操控了生杀大权的Thunderbolt外接设备就可以随意往Mac安装恶意固件程序,没有新的key很难将它去除。

如何实施攻击

从表面上看,这种攻击行为需要短时间接触物理机,也许有童鞋会认为这种攻击实现难度比较高。

但事实未必如此,现实中仍然有很多攻击机会:比如,某名不怀好意的酒店服务人员可能有机会接触你的电脑,海关陆卡的人员也有很多机会接触他人电脑。前NSA员工斯诺登泄密的文档里也显示,从事美国情报工作的相关人员会拦截那些运往目标组织的设备硬件,在中途悄悄将修改过的固件程序装上去。

如何实施Thunderstrike式攻击呢?将恶意改装过的Thunderbolt设备插入Mac并将其重启就行。如果你碰到一台Mac机器开机后却发现存在密码校验机制,只需要按下电源键几秒钟对机器进行硬重启,固件密码、硬盘密码,以及用户密码等防护手段都将失效,因为Option ROMs在这些保护措施进行检测之前已经加载了。

“雷击(Thunderstrike)”的历史

Thunderstrike在去年12月下旬于混沌通信大会亮相。该漏洞由Trammell Hudson发现,这名安全研究员供职于纽约一家名为Two Sigma Investments的高科技对冲基金公司。当初发现这个漏洞时,他只是试图对公司的Mac笔记本进行安全加固。Hudson自称为一名逆向爱好者,以前曾以创建佳能单反相机的开源编程扩展包Magic Lantern而出名。

2012年黑帽大会曾展示了一个绕过OS X FileVault保护,然后安装rootkit的攻击案例。Thunderstrike的实现与其比较相似。如Thunderstrike一般,那款2012年黑帽大会的exp也使用了Thunderbolt端口,对引导进程注入了恶意payload。但是,它却不能对引导ROM本身进行更改。为了绕过这一限制,研究人员写出了针对EFI系统分区的bootkit。

Thunderstrike的其中一个技术突破点,是其可以通过引导ROM固件卷的验证。Hudson在常规验证过程中发现一个未证明的CRC32循环冗余校验程序,正是从这个里面他得到了启发。第二次技术突破点,则是Hudson发现Option ROMs会在恢复引导模式进行加载。就是这两个突破,让Hudson想出了如何替换苹果的现有的EFI代码。

Thunderstrike只是在12月混沌通信大会上演示的基于EFI的攻击之一,该大会演示了至少演示了两个以上的同类型攻击。其中有一个话题单独剖析了可扩展固件接口(UEFI),讨论了如何使用相似的机制用来引导启动某些Win或者linux机器。Hudson表示,有一种名为黑暗绝地(Dark Jedi)的技术,黑客不需要进行物理接触,只需要远程实施攻击。

本周早些时候,美国CERT发布了关于使用UEFI的设备的三个漏洞的预警:

此外,安全公司Bromium的某名研究员在关于UEFI讨论中,也发布有短篇的writeup。

漏洞作者的建议

Hudson表示苹果公司只会在局部修补漏洞,正是这个情况造就了“雷击(Thunderstrike)”漏洞。想要补救该漏洞,就需要禁止Option ROMs在固件更新时进行加载。Hudson指出,这个措施能有效地遏制其目前发现的漏洞影响。苹果公司已经升级了Mac Mini和iMac Retina 5k,而且打算尽量在短时间内向用户推广。

但是Hudson指出,苹果的这次升级并非一个完美的解决方案。Option ROMs仍然实行的是普通引导模式,所以2012年的那种攻击手法仍然能够起效,导致老版Mac在更新固件版本后反而会受到该类攻击。

在苹果提出完美修复方案之前,并没太多防御“雷击(Thunderstrike)”的可行方案。

也许在Thunderbolt端口浇上大量的环氧树脂胶确实会增加攻击难度,这样的话黑客不得不拆开外壳才能才能接触到底层的Flash ROM芯片。但是毕竟这是以禁用关键的功能为代价的……另一个不靠谱的解决方案,就是让电脑主人寸步不离机器,不过就算放在酒店保险箱和储物盒密封,也总会有被人进行物理接触的可能。、


为什么硬盘系统无法启动?

无法从硬盘启动系统的原因分析与解决使用partitionMagic软件将C盘的分区格式由FA32转换为NTFS后,重新启动电脑,发现系统无法从硬盘启动,在BIOS程序中分别设置系统从软盘和CD-ROM启动也都一样,整个系统在自检完成后就进入死机状态,屏幕除了最上方的光标外,没有任何启动的迹象,同时硬盘灯长亮。 故障分析从故障现象来看,初步断定硬盘存在问题,重系启动电脑,进入BIOS设置程序检测该硬盘的参数,发现BIOS可以正确识别硬盘参数,将硬盘参数设置为“NOne”,然后设置系统从光盘启动,电脑可以从光盘启动,进入DOS状态。 屏蔽硬盘就可以顺利启动win7系统下载/win7/,因此可以断定硬盘是导致电脑无法启动的原因所在由于故障出现在转换分区格式之后,因而初步断定在使用partitionMagic软件转换分区格式的过程中,硬盘的引导扇区主引导记录货分区表遭到破坏,而系统在启动是需要获得硬盘的相关信息,此时如果读不出就会一只循环读取,这很有可能呆滞硬盘灯长亮。 故障排除解决次故障最简单的两种分别是:低级格式化硬盘和使用相关软件恢复主引导记录。 如果硬盘中的数据无需保留,可以使用DM软件低级格式化硬盘;如果硬盘中存在有重要数据则需要使用主引导巨鹿恢复软件恢复主引导记录。 下面使用DisGen软件恢复硬盘主引导记录,具体操作步骤如下:1、使用USBoot软件将U盘制作为DOS启动盘,然后将DiskGen软件存放到制作好的DOS启动U盘中。 2、重新启动电脑,在未进入系统之前进入BIOS设置程序,设置系统从USB-ZIP启动即从U盘启动,然后按下“F10”键保存设置并退出BIOS设置界面。 3、电脑自动重启后进入DOS状态,进入DiskGen软件目录后输入“diskgen”命令,然后按下“Enter”键即可运行DiskGen软件。 4、随即进入DiskGen主界面,然后按下“Alt+T”组合键展开“工具”菜单项,接着按下“?”键选择“重写主引导记录”菜单项。 5、按下“Enter”键,导出“信息”对话框,系统询问用户“重建硬盘主引导记录(MBR),”6、单击“确定”按钮,反悔DiskGen主界面即可完成主引导记录的重建。 7、按下“ESC”键,弹出“信息”对话框,然后单击“重新启动”按钮即可成功修复主引导记录。 8、电脑重新启动后即可从硬盘启动电脑进入系统。

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