网络上的现场黑盒模糊测试：对专有工业自动化运行时的现场黑盒模糊测试
摘要：网络可编程逻辑控制器（PLCs）是专有的工业设备，用于执行复杂的专有运行时环境中的控制逻辑应用程序，为PLC的硬件资源提供标准化的访问。这些控制应用程序是用领域特定的IEC 61131-3语言编程的，编译成专有的二进制格式，并通过工业协议处理提供的数据。控制应用程序在威胁受到操纵流量的攻击。例如，控制应用程序中的远程代码注入将直接允许接管PLC，威胁到物理过程损坏和人员安全。然而，由于领域特定的挑战和合适方法的有限可用性，评估控制应用程序的安全性是具有挑战性的。基于网络的模糊测试通常是测试此类设备的唯一方法，但在没有执行跟踪指导的情况下效率低下。本文介绍了FieldFuzz框架，该框架分析了Codesys运行时（由80个工业PLC供应商的400多个设备使用）的安全风险。FieldFuzz利用三个主要贡献进行基于网络的高效模糊测试：i）反向工程启用了对控制应用程序和运行时组件的远程控制，ii）通过网络流量自动发现命令和提取状态代码，以及iii）监视设置，以允许系统内跟踪和覆盖计算。我们使用FieldFuzz进行模糊测试活动，发现了多个漏洞，报告了三个CVE ID。为了研究FieldFuzz的跨平台适用性，我们在各种工业控制系统（ICS）设备上重现了这些发现，显示出与现有技术相比的显着改进。
作者：Andrei Bytes, Prashant Hari Narayan Rajput, Constantine Doumanidis, Nils Ole Tippenhauer, Michail Maniatakos, Jianying Zhou
论文ID：2204.13499
分类：Cryptography and Security
分类简称：cs.CR
提交时间：2023-08-01