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En 2010 salía a la luz Stuxnet, un malware que había infectado la central nuclear Natanz, en Irán. El grupo de seguridad Langner ha estado durante todo este tiempo investigando qué hacía y cómo burló los sistemas de seguridad, y finalmente han publicado un análisis exhaustivo de lo que ha pasado.

 Stuxnet viene con sorpresas. Vamos a repasar ese análisis y tratar de explicar la historia de lo que ya se considera el primer ciber-arma, un precedente de lo que los gobiernos tendrán que enfrentar durante los años venideros.

StuxnetAtaque

> ¿Qué hacía Stuxnet?

Siempre que hemos oído hablar de Stuxnet hemos oído que “infectó una central nuclear”. ¿Qué significa exactamente eso? ¿Qué conseguían los creadores de Stuxnet al infectar la central?

Según la investigacion de Langner, el propósito de Stuxnet era retrasar el programa nuclear iraní. Para entenderlo mejor tenemos que hablar del diseño de la central de Natanz. No profundizaremos demasiado, pero si os interesa el análisis en PDF tiene toda una sección dedicada al funcionamiento de la central.

EsquemaAtaqueLa central iraní usa centrifugadoras para enriquecer uranio. El diseño es el IR-1, originalmente desarrollado en Europa en los años 60, robado por A.Q. Khan, un traficante de secretos nucleares, que lo entregó a Irán en los años 80. Los ingenieros iraníes no lograron dominar la complejidad del sistema por completo y no lo pudieron poner a funcionar pleno rendimiento. Sin embargo, sí consiguieron producir esas centrifugadoras a escala industrial, de tal forma que podían sustituirlas más rápido de lo que se rompían.

Y es que otro de los problemas de esas centrifugadoras que fabricaba Irán es que no eran muy robustas. Se rompían con relativa facilidad, así que idearon un sistema que las aislaban y permitían a los ingenieros reemplazarlas. Sin embargo, para poder hacer eso había que parar las centrifugadoras de la siguiente etapa a la que hubiese fallado.

Al parar las centrifugadoras, la presión del sistema subía y los rotores sufrían más daño. Si la presión superaba un límite máximo podría llegar a explotar la instalación. Hubo que diseñar válvulas que liberasen la presión si subía por encima de un límite. Estas válvulas son el primer punto débil del diseño de la central de Natanz.

El otro punto débil eran los rotores de las centrifugadoras. El diseño del IR-1 es extramadamente crítico: para llegar a la velocidad normal de operación (63.000 rpm), los rotores pasaban por varias velocidades críticas o armónicos. A estas velocidades se producía un fenómeno de resonancia que hacía vibrar los rotores. Como podréis imaginar, esto no les sentaba muy bien. Estas velocidades son el segundo punto débil de la central.

> Primera versión de Stuxnet: agresiva pero discreta

La primera versión de Stuxnet tenía como objetivo los controladores industriales Siemens S7-417, los encargados de controlar las válvulas y sensores de presión de las centrifugadoras. En aquel entonces, Stuxnet venía en forma de un archivo de configuración para el software de Siemens. Por fuera parecía normal, pero explotaba algunos fallos para poder ejecutar sus acciones.

La infección de esos controladores fue muy poco glamurosa: alguien tuvo que abrir manualmente ese archivo de configuración, ya fuese a través de un USB o llevándolo guardado en uno de los portátiles que se usaban para configurar los sistemas. Stuxnet no tenía por aquel entonces ningún método de autopropagación.

Cuando el archivo malicioso se cargaba, se saltaba el código propio de la ejecución y tomaba el control del sistema, pero de forma muy discreta. Reemplazaba las funciones del sistema que permitían al código legítimo acceder a las lecturas de los sensores, y después dejaba que todo se ejecutase normalmente como si no pasara nada.

Sin embargo, cuando se daban una serie de condiciones, Stuxnet entraba en acción. Grababa 21 segundos de lecturas de los sensores y entonces los reproducía en bucle. Más concretamente, sobreescribía las regiones de memoria en las que se almacenaban los datos leídos con los que había grabado. De esta forma, cuando el sistema de control SCADA (en otro ordenador, externo al controlador Siemens) pidiese las lecturas, el controlador devolvería las lecturas reproducidas de Stuxnet y ni los ingenieros ni los sistemas automáticos verían nada anormal.

Una vez que Stuxnet había echado el telón, se ponía a trabajar aislando etapas de las centrifugadoras, de tal forma que la presión del sistema comenzaba a subir. En este momento, las válvulas de escape deberían actuar y dejar salir el exceso de presión. Pero no lo hacían.

Estas válvulas tienen sensores de presión analógicos: para traducir esa señal a una digital que pueda entender un ordenador tienen que calibrarse manualmente. Stuxnet los descalibraba, de tal forma que las válvulas no detectaban presiones anormalmente altas y por lo tanto no se abrían. La presión dentro del sistema empezaba a subir hasta que Stuxnet decidía parar el ataque. ¿Por qué?

> Stuxnet aprieta pero no ahoga

Los creadores de Stuxnet podrían haber destrozado totalmente las instalaciones nucleares de Natanz. Sin embargo, no lo hicieron porque había otra forma mejor de conseguir sus propósitos: retrasar el programa nuclear iraní.

Un fallo catastrófico en la central habría llevado a los ingenieros a analizar exhaustivamente qué había pasado, y probablemente habrían detectado y corregido el problema. Esto, junto con la capacidad iraní de producción de centrifugadoras, habría supuesto un retraso no demasiado grande.

Stuxnet simplemente modificaba periódicamente las condiciones de las centrifugadoras, causando mucho más estrés a los rotores y provocando fallos y reemplazos más frecuentes. De esta forma, lograban tener a los ingenieros frustrados buscando qué provocaba una tasa de fallos tan grande en los sistemas (obviamente, no buscaban malware sino fallos en el diseño o construcción) en lugar de avanzar para mejorar el rendimiento de la central.

> Versión 2: la NSA toma las riendas

Langner menciona en el análisis que mientras la primera versión de Stuxnet parece hecha por un grupo de expertos industriales y programadores, en la segunda se aprecia la influencia de gente muy relacionada con el mundo de la seguridad. Los sospechosos principales son los ingenieros de la NSA.

La primera diferencia de la versión 2 es el método de propagación. Parece ser que perdieron el acceso directo a los sistemas de la central, así que tuvieron que inventar otro método para infiltrarse.

Usando cuatro vulnerabilidades 0-day (no descubiertas previamente), Stuxnet infectaba unidades USB para transmitirse de un ordenador a otro. Además, usaba una vulnerabilidad en el sistema RPC de Windows para infectar a los ordenadores de una misma red privada (conectados por un mismo router).

Y por si esas cuatro vulnerabilidades fueran pocas, Stuxnet también había sido firmado con certificados digitales robados. De esta forma, Windows lo detectaba como un driver legítimo y confiable y no notificaba al usuario de la infección.

Stuxnet se movía ahora por redes privadas y confiables. Pero sigue habiendo un problema: ¿cómo llevarlo hasta la central de Natanz? Desde luego, pasar todos los sistemas de seguridad no era fácil. Pero había otro punto débil: contratistas externos que trabajaban en la central. Infectando uno de sus ordenadores, menos protegidos, Stuxnet acabaría entrando más tarde o más temprano en los sistemas de Natanz: sólo hace falta que ese contratista conecte su portátil o su USB a un ordenador de la central. Entonces sería cuestión de tiempo que Stuxnet llegase a su objetivo, los controladores Siemens S7-315.

Estos controladores se encargaban de los rotores, el segundo punto débil que habíamos comentado antes. Más o menos una vez al mes, Stuxnet tomaba el control del sistema que se encargaba de gestionar la velocidad de los rotores. Reducía la velocidad hasta casi pararlos (120 rpm) y después los llevaba de nuevo a la velocidad normal. Como comentamos antes, para llegar ahí los rotores pasan por varias velocidades críticas que los hacen vibrar y por lo tanto los dañan reduciendo su vida útil.

En este caso, Stuxnet no necesitaba falsificar las lecturas de velocidad de los rotores. Como normalmente los rotores operan a un número constante de revoluciones por minuto, no hacía falta reproducir lecturas anteriores. El malware simplemente se encargaba de que no se ejecutase el código que actualiza en memoria las lecturas de velocidad.

Como el software de control SCADA obtenía los valores de las lecturas de la memoria y no comunicándose con los sensores del rotor, siempre obtendría la misma lectura, la de la última vez que se actualizó. Por lo tanto todo parecería normal a ojos de cualquier sistema de monitorización, automático o humano.

> ¿Sigilo? ¿Para qué?

TraficoStuxnet

La segunda versión de Stuxnet no era precisamente sigilosa. Como alguno ya se habrá imaginado, llevar varios cientos de rotores de 63.000 rpm a 120 rpm no es algo que pase desapercibido si estamos atentos al ruido que hacen. Sin embargo, los ingenieros iraníes llevaban auriculares protectores siempre y no oían los cambios de velocidad.

Además, Stuxnet se comunicaba a través de la red para sincronizar los ataques en varios controladores al mismo tiempo, lo que generaba un tráfico sospechoso y fácilmente detectable si se estuviese monitorizando.

El análisis de Langner también ha revelado que Stuxnet no tenía ningún tipo de “interruptor” que permitiese a sus controladores desactivarlo. De hecho, en agosto de 2010, el ISP nacional iraní bloqueó las direcciones IP de los servidores de control de Stuxnet, de tal forma que el malware pasó a ejecutarse autónomamente desde entonces.

Tal y como estaba diseñado Stuxnet, se transmitía entre redes privadas sin ningún tipo de discriminación. Precisamente a través de esos contratistas externos con los que entró a Natanz, también logró salir y expandirse cada vez un poco más, con pequeños saltos que lo hicieron llegar finalmente a las compañías de seguridad informática que lo sacaron a la luz.

Todo esto nos hace pensar que los creadores no estaban ya tan preocupados por no ser detectados, sino que estaban viendo hasta dónde podían llegar con esta creación. Estaban experimentando con lo que ya sabían que sería el primer paso de la ciberguerra.

> El pionero de la ciberguerra

Stuxnet se puede considerar el primer ciberarma. Es el pionero en este mundo, y señala varios puntos e ideas en los que centrarán sus sucesores en el futuro.

Lo primero es la muestra de lo vulnerables que pueden llegar a ser los sistemas industriales. Los fallos de los que se aprovechó para introducirse en los controladores Siemens son fallos de diseño de software, no simples bugs, y por lo tanto es más difícil que se corrijan con un parche aplicado rápidamente. El fabricante de ese software de control se mostró muy reacio a reconocer y corregir esos fallos, lo que nos da una idea de hasta qué punto pueden llegar a ser vulnerables los sistemas de control industriales.

Por otra parte, también tenemos el problema de la seguridad y el control de acceso a esos sistemas. La segunda versión usó varias vulnerabilidades 0-day en Windows, pero la primera se introdujo manualmente y sin tanta virguería informática. Hay muchos puntos de acceso a esos sistemas vulnerables y es muy difícil controlarlos todos.

Y todo esto ha ocurrido en una central nuclear. Imaginad qué puede ocurrir en otro tipo de infraestructuras civiles menos protegidas. Este tipo de infraestructuras también son mucho más vulnerables por la estandarización: es mucho más fácil conseguir los diseños y encontrar fallos de los sistemas en ellas que en centrales nucleares ultrasecretas.

¿Y los recursos necesarios para preparar Stuxnet? En este caso específico sólo un Estado ha podido crear el malware, ya que según Langner se habría necesitado hasta una copia real de la planta de enriquecimiento para probar los efectos de las modificaciones ejecutadas por Stuxnet. Pero si un atacante no quiere ser tan sigiloso como fueron los creadores de Stuxnet y no quiere atacar una planta de enriquecimiento secreta, no necesitará tantos recursos. La capacidad de crear ciberarmas similares a Stuxnet no es exclusiva de las agencias de seguridad estatales.

Como decíamos, Stuxnet es todo un pionero y el que ha marcado los pasos a seguir para las futuras ciberarmas. Veremos cómo reaccionan los Estados y los fabricantes de sistemas de control industriales frente a esta nueva amenaza.

Fuente | Ralph Langner

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La empresa de seguridad Symantec ha advertido sobre un nuevo tipo de ataque parecido al de Stuxnet y que ha sido bautizado como Duqu

Stuxnet causó estragos en el programa nuclear de Irán, aunque ahora parece que el propósito de este nuevo ataque es diferente: robar información de los controles industriales en lugar de sabotearlos.

El propósito del malware, es recopilar datos y activos, como documentos de diseño de los fabricantes de sistemas de control industrial. Esa información podría ayudar a un atacante a crear una ofensiva contra una fábrica. Es posible que los hackers que hay detrás de Duqu estén utilizando variantes para otro tipo de organizaciones.

Utilizando un protocolo personalizado sobre HTTP o HTTPS, Duqu se comunica con el servidor de comando y control para descargar ejecutables, como malware capaces de grabar las teclas pulsadas en el teclado y otra información sensible para preparar futuros ataques.

A pesar de compartir el código de Stuxnet, la carga es totalmente diferente a Stuxnet. “En lugar de una carga útil diseñado para sabotear un sistema de control industrial, la carga ha sido reemplazado con el general de acceso remoto. Los creadores de Duqu tienen acceso al código fuente de Stuxnet, y no sólo los binarios de Stuxnet”, advierte Symatec.

> ¿Stuxnet 2.0?

Investigadores encontraron evidencia de que el virus informático Stuxnet, que alarmó a varios gobiernos en 2010, podría estar regenerándose. Aseguran que Duqu, un nuevo virus, es el precursor de futuros ataques al estilo de Stuxnet.

Partes de Duqu son casi idénticas al Stuxnet, pero con un objetivo totalmente diferente, indicó la empresa de seguridad informática que lo descubrió, Symantec.

‘El propósito de Duqu es recopilar información de inteligencia y de los activos de entidades como fábricas de sistemas de control industrial para ejecutar más fácilmente ataques contra terceras partes en el futuro’, señaló la compañía en su .

En otras palabras, Duqu no está diseñado para atacar sistemas industriales, como sucedió con Stuxnet y las instalaciones nucleares iraníes, sino para reunir información de inteligencia con miras a un ataque futuro. De acuerdo con Symantec, los atacantes están buscando información como documentos de diseño que podrían ayudarlos a organizar un atraque.

En febrero de 2011, la empresa confirmó que un poderoso gusano malicioso, el Stunext, atacó durante 10 meses cinco instalaciones industriales en Irán

> Descubrimiento

‘La amenaza fue escrita por los mismos autores (o quienes tienen acceso al código fuente de Stuxnet) y pareciera que fue creado desde que el último archivo de Stuxnet fue recuperado’, indicó Symantec.

‘Un laboratorio con fuertes conexiones internacionales nos alertó sobre una muestra que es muy similar al Stuxnet. Ellos lo llamaron la amenaza ‘Duqu’ porque crea archivos con el prefijo ‘~DQ’. El laboratorio nos dio muestras que recuperaron de los sistemas informáticos localizados en Europa, así como también un informe detallado con sus hallazgos iniciales, incluyendo un análisis comparativo con Stuxnet, el cual nosotros confirmamos’, informó la compañía en su blog.

Aún se desconocen los creadores de Stuxnet, pero algunas voces han dirigido sus sospechas a los gobiernos de Israel y Estados Unidos.

‘A diferencia de Stuxnet, Duqu no contiene ningún código relacionado con sistemas de control industrial y no se replica a sí mismo’, señaló Symantec.

Fuente

Jalali dijo a la agencia semi-oficial de noticias Mehr que el nuevo virus, llamado “Stars”, estaba siendo investigado por expertos.

“Afortunadamente, nuestros jóvenes expertos han sido capaces de descubrir el virus y el ‘Stars’ está ahora en el laboratorio para más investigaciones”, declaró Jalali.

El funcionario no especificó el impacto y las intenciones con las que se envió “Stars”.

“Se han descubierto las características particulares del virus “Stars”, indicó Jalali. “El virus es congruente y es compatible con el sistema informático y en su fase inicial causa un daño menor y podría ser confundido con algunos archivos de organizaciones del Gobierno”, manifestó.

Jalali advirtió de que el gusano Stuxnet, descubierto en ordenadores de la central nuclear de Bushehr el pasado año, sigue teniendo un riesgo potencial. Algunos expertos lo describen como el primer “cibermisil guiado” que tenía como objetivo el programa atómico de Irán.

Las autoridades iraníes han afirmado que Stuxnet fue neutralizado antes de que creara peligro para la instalación nuclear. Culpan por el ataque a Israel y a Estados Unidos, países que sospechan que Irán busca fabricar armas nucleares.

La república islámica afirma que su programa nuclear es totalmente pacífico.

> Riesgo de Stuxnet

La existencia de Stuxnet llegó a ser de conocimiento público al mismo tiempo que Irán comenzó a cargar combustible dentro de su primer reactor nuclear, Bushehr, en agosto.

Irán dijo en septiembre que los ordenadores del personal de Bushehr se habían visto afectados pero que la planta salió ilesa.

Bushehr aún no está operativa, después de haber tenido graves fallos para arrancar sus labores en la fecha establecida. Esto ha llevado a especulaciones respecto a que Stuxnet habría dañado la planta, algo que Irán niega.

Funcionarios oficiales han afirmado que el virus podría haber supuesto un mayor riesgo si no hubiera sido descubierto y tratado antes de que creara daños graves.

Algunos analistas de defensa afirman que el principal objetivo fue, probablemente, el programa iraní de enriquecimiento de uranio. El enriquecimiento crea combustible para las plantas de energía nuclear o, si se propusiera llegar más lejos, puede suministrar material para una bomba atómica.

Jalali dijo que Stuxnet aún podría suponer un peligro.

“Debemos saber que la lucha contra el virus Stuxnet no significa que la amenaza esté totalmente atajada, ya que los virus tienen una particular duración y podrían continuar su actividad de otra forma”, aseveró.

El funcionario instó al Gobierno a tomar medidas contra los enemigos que están librando una ciberguerra contra Irán.

“Tal vez, el Ministerio de Relaciones Exteriores pasó por alto la opción del procesamiento jurídico del caso, y parece que nuestro aparato diplomático debe prestar más atención al seguimiento de las guerras cibernéticas en contra de Irán”, indicó.

Fuente

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