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バックドアは、コンピュータ、製品、組み込みデバイス（例：ホームルーター）、またはその具体化（例：暗号システム、アルゴリズム、チップセットの一部、または「ホムンクルスコンピュータ」—IntelのAMTテクノロジーに見られるようなコンピュータ内の小さなコンピュータ）における通常の認証または暗号化を回避するための典型的な秘密の方法です。[1] [2]バックドアは、コンピュータへのリモートアクセスを保護するため、または暗号システムのプレーンテキストにアクセスするために使用されます。そこから、パスワードなどの特権情報にアクセスしたり、ハードドライブ上のデータを破壊または削除したり、自動スケジューリングネットワーク内で情報を転送したりするために使用される可能性があります。
米国では、1994年の通信法執行支援法により、インターネットプロバイダーは政府当局にバックドアを提供することが義務付けられている。[3] [4] 2024年に米国政府は、中国が数か月、あるいはそれ以上の間、そのインフラを使用して米国の通信を盗聴していたことを認識した。[5]中国は、当時の副大統領の従業員を含む大統領候補の選挙事務所の電話と候補者自身の電話を録音した。[6]
バックドアは、プログラムの隠された部分、[7]、別のプログラム（例：Back Orificeはルートキットを介してシステムを破壊する可能性があります）、ハードウェアのファームウェア内のコード、 [8]、またはWindowsなどのオペレーティングシステムの一部の形をとる場合があります。[9] [10] [11]トロイの木馬は、デバイスに脆弱性を作成するために使用される可能性があります。トロイの木馬は完全に正当なプログラムのように見えるかもしれませんが、実行されると、バックドアをインストールする可能性のあるアクティビティをトリガーします。[12]いくつかは秘密裏にインストールされますが、他のバックドアは意図的で広く知られています。これらの種類のバックドアには、「正当な」用途があり、たとえば、製造元にユーザーのパスワードを復元する方法を提供します。
クラウド内に情報を保存するシステムの多くは、正確なセキュリティ対策を講じることができません。クラウド内で多くのシステムが接続されている場合、ハッカーは最も脆弱なシステムを介して他のすべてのプラットフォームにアクセスできます。[13] デフォルトのパスワード（またはその他のデフォルトの認証情報）は、ユーザーが変更しない限り、バックドアとして機能する可能性があります。一部のデバッグ機能も、リリースバージョンで削除されていない場合、バックドアとして機能する可能性があります。 [14] 1993年、米国政府は、法執行機関と国家安全保障アクセス用の明示的なバックドアを備えた暗号化システム、クリッパーチップの導入を試みました。チップは失敗しました。[15]
バックドアに対抗するための最近の提案としては、バックドアのトリガーのデータベースを作成し、ニューラルネットワークを使用してそれらを検出するというものがある。[16]
概要
バックドアの脅威は、マルチユーザーおよびネットワークオペレーティング システムが広く採用されるようになったときに表面化しました。ピーターセンとターンは、1967 年の AFIPS 会議の議事録で発表された論文で、コンピュータの破壊行為について論じました。[17]彼らは、システムへの「トラップドア」エントリ ポイントを使用してセキュリティ機能をバイパスし、データへの直接アクセスを許可するアクティブ侵入攻撃の種類について言及しました。ここでのトラップドアという語の使用は、バックドアの最近の定義と明らかに一致しています。ただし、公開鍵暗号化の出現以来、トラップドアという用語は異なる意味を獲得しており (トラップドア機能を参照)、トラップドアという語が使用されなくなった後、現在は「バックドア」という語が好まれています。より一般的には、このようなセキュリティ侵害は、1970 年にDARPAのスポンサーのもとで JP アンダーソンと DJ エドワーズが発表したRAND コーポレーションのタスク フォース レポートで詳細に議論されています。 [18]
バックドア攻撃は当初はコンピュータビジョンの領域をターゲットにしていましたが、テキスト、オーディオ、MLベースのコンピュータ支援設計、MLベースの無線信号分類など、さまざまな領域に拡大しています。さらに、バックドアの脆弱性は、深層生成モデル、強化学習（AI GOなど）、深層グラフモデルで実証されています。これらの広範囲にわたる潜在的なリスクは、国家安全保障機関から、その潜在的に悲惨な結果に対する懸念を引き起こしています。[19]
ログイン システムのバックドアは、システムへのアクセスを可能にするハードコードされたユーザー名とパスワードの組み合わせの形をとる場合があります。この種のバックドアの例は、1983 年の映画「ウォー・ゲーム」のストーリー展開の手段として使用されました。この映画では、「WOPR」コンピュータ システムの設計者が、ハードコードされたパスワードなしのアカウントを挿入し、ユーザーがシステムにアクセスできるようにし、システムの文書化されていない部分 (特に、ビデオ ゲームのようなシミュレーション モードと人工知能との直接的な対話) にもアクセスできるようにしました。
プロプライエタリ ソフトウェア(ソース コードが公開されていないソフトウェア)を使用するシステムにおけるバックドアの数は広く認知されていないものの、それでも頻繁に暴露されています。プログラマーは、イースター エッグとして大量の無害なコードをプログラムに密かにインストールすることに成功していますが、このようなケースでは、実際の許可は得られなくても、公式の忍耐が必要になる場合があります。
政治と帰属
責任を分担する際には、さまざまな秘密の考慮事項が関係してきます。
隠れたバックドアは、否認可能であるという理由で、不注意による欠陥 (バグ) を装うことがあります。場合によっては、これらは実際のバグ (不注意によるエラー) として始まり、一度発見されると、個人的な利益を狙った悪質な従業員によって、または C レベルの役員の認識と監督によって、故意に修正されず、開示されないままにされることがあります。
完全に公正な企業の技術基盤が外部のエージェント（ハッカー）によって密かに追跡不可能な形で汚染される可能性もあるが、このレベルの洗練度は主に国家レベルのアクターによって存在すると考えられている。たとえば、フォトマスクサプライヤーから入手したフォトマスクが、フォトマスク仕様といくつかのゲートで異なっていた場合、チップメーカーは、機能的にサイレントであれば、これを検出するのは困難である。フォトマスクエッチング装置で実行される秘密のルートキットは、フォトマスクメーカーに知られずにこの矛盾を引き起こす可能性があり、そのような手段によって、1 つのバックドアが別のバックドアにつながる可能性がある。[注 1]
一般的に言えば、現代の高度に専門化された技術経済における長い依存関係の連鎖と、無数の人間的要素のプロセス制御ポイントにより、秘密のバックドアが明らかになったときに責任を決定的に特定することが困難になります。
たとえ直接の責任の告白であっても、告白する側が他の強力な利害関係者に恩義がある場合には、慎重に精査されなければならない。
例
ワーム
SobigやMydoomなどの多くのコンピュータワームは、感染したコンピュータ (通常はMicrosoft WindowsとMicrosoft Outlook が稼働しているブロードバンド接続のPC ) にバックドアをインストールします。このようなバックドアは、スパマーが感染したマシンから迷惑メールを送信できるようにインストールされるようです。2005 年後半までに何百万枚もの音楽 CD にひそかに埋め込まれたSony/BMG ルートキットなどの他のワームは、 DRM対策を目的としています。この場合、データ収集エージェントとしてインストールされます。なぜなら、これらのワームがインストールした秘密のプログラムはどちらも定期的に中央サーバーにアクセスしていたからです。
2003年11月に明らかになったLinuxカーネルにバックドアを仕掛けようとする巧妙な試みでは、リビジョン管理システムを破壊して小さく微妙なコード変更が加えられた。[20]この場合、2行の変更で関数の呼び出し元のルートアクセス権限をチェックしている ように見えたが、等価性チェックではなく代入を使用していたため、実際にはシステムに権限を付与していた。この違いは見落とされやすく、意図的な攻撃ではなく、偶発的なタイプミスと解釈される可能性さえある。[21] [22]sys_wait4===
2014 年 1 月、Galaxy デバイスなどの一部のSamsung Android製品にバックドアが発見されました。Samsung 独自の Android バージョンには、デバイスに保存されているデータへのリモート アクセスを提供するバックドアが装備されています。特に、Samsung IPC プロトコルを使用してモデムとの通信を処理する Samsung Android ソフトウェアは、リモート ファイル サーバー (RFS) コマンドと呼ばれる一連の要求を実装しており、バックドア オペレーターはモデムを介してデバイスのハード ディスクまたはその他のストレージに対してリモート I/O 操作を実行できます。モデムは Samsung 独自の Android ソフトウェアを実行しているため、無線によるリモート コントロールが提供され、それを使用して RFS コマンドを発行し、デバイスのファイル システムにアクセスすることができます。[23]
オブジェクトコードバックドア
検出が難しいバックドアは、ソース コードではなくオブジェクト コードの変更を伴います。オブジェクト コードは、人間が読める形式ではなく、機械が読める形式で設計されているため、検査がはるかに困難です。これらのバックドアは、ディスク上のオブジェクト コードに直接挿入されるか、コンパイル、アセンブリ リンク、または読み込み中のある時点で挿入されます。後者の場合、バックドアはディスク上には表示されず、メモリ内にのみ表示されます。オブジェクト コードのバックドアは、オブジェクト コードの検査で検出するのは困難ですが、長さやチェックサムなどの変更 (差異) を確認するだけで簡単に検出できます。また、オブジェクト コードを逆アセンブルすることで検出または分析できる場合もあります。さらに、オブジェクト コードのバックドアは (ソース コードが使用可能であると仮定)、信頼できるシステムでソースから再コンパイルするだけで削除できます。
したがって、このようなバックドアが検出されないようにするには、バイナリの現存するすべてのコピーを破壊し、検証チェックサムもすべて破壊し、ソースを利用できないようにして、再コンパイルを防ぐ必要があります。 あるいは、これらの他のツール (長さチェック、diff、チェックサム、逆アセンブラ) 自体を破壊してバックドアを隠すこともできます。たとえば、破壊されたバイナリがチェックサムされていることを検出し、実際の値ではなく期待値を返します。 これらのさらなる破壊を隠すには、ツールも自分自身の変更を隠す必要があります。たとえば、破壊されたチェックサムは、自分自身 (または他の破壊されたツール) がチェックサムを計算していることも検出し、偽の値を返す必要があります。 これにより、システムに広範な変更が加えられ、1 つの変更を隠すためにツールが必要になります。
オブジェクト コードは元のソース コードを再コンパイル (再アセンブル、再リンク) することで再生成できるため、永続的なオブジェクト コード バックドア (ソース コードを変更せずに) を作成するには、コンパイラ自体を破壊する必要があります。つまり、コンパイラが攻撃を受けているプログラムをコンパイルしていることを検出すると、バックドアを挿入します。あるいは、アセンブラ、リンカ、またはローダを破壊することもできます。これにはコンパイラを破壊する必要があるため、コンパイラを再コンパイルしてバックドア挿入コードを削除することで修正できます。この防御は、ソース メタ バックドアをコンパイラに組み込むことで破壊できます。コンパイラが自分自身をコンパイルしていることを検出すると、このメタ バックドア ジェネレーターを、攻撃を受けている元のプログラムの元のバックドア ジェネレーターとともに挿入します。これが完了したら、ソース メタ バックドアを削除し、侵害されたコンパイラ実行可能ファイルを使用して元のソースからコンパイラを再コンパイルできます。これでバックドアがブートストラップされました。この攻撃は、1974年のカーガーとシェルの論文[24]にまで遡り、1984年のトンプソンの論文「信頼の考察」[25]で広く知られるようになりました。そのため、俗に「信頼の」攻撃と呼ばれています。詳細については、以下のコンパイラバックドアを参照してください。類似の攻撃は、オペレーティングシステムなどのシステムの下位レベルをターゲットにし、システムのブートプロセス中に挿入することができます。これらは、1974年にカーガーとシェルによっても言及されており、現在はブートセクターウイルスの形で存在しています。[24] [26]
非対称バックドア
従来のバックドアは対称バックドアです。つまり、バックドアを見つけた人は誰でもそれを使用できます。非対称バックドアの概念は、Adam Young とMoti YungによってProceedings of Advances in Cryptology – Crypto '96で導入されました。非対称バックドアは、バックドアの完全な実装が公開された場合でも (たとえば、公開、リバース エンジニアリングによる発見と開示などにより)、それを仕掛けた攻撃者だけが使用できます。また、ブラック ボックス クエリで非対称バックドアの存在を検出することは計算上困難です。このクラスの攻撃はクレプトグラフィーと呼ばれており、ソフトウェア、ハードウェア (たとえば、スマートカード)、またはその 2 つの組み合わせで実行できます。非対称バックドアの理論は、現在暗号ウイルス学と呼ばれるより広い分野の一部です。注目すべきことに、NSA はデュアル EC DRBG標準にクレプトグラフィー バックドアを挿入しました。[8] [27] [28]
RSA 鍵生成には実験的な非対称バックドアが存在します。YoungとYungによって設計されたこのOpenSSL RSAバックドアは、楕円曲線のツイストペアを利用しており、公開されています。[29]
コンパイラのバックドア
ブラックボックスバックドアの洗練された形態は、コンパイラ バックドアです。これは、コンパイラを改ざんしてログイン プログラムなどの他のプログラムにバックドアを挿入するだけでなく、コンパイラ自体がコンパイルされていることを検知するようにさらに変更され、その後、レトロウイルスがホストに感染するメカニズムのように、バックドア挿入コード (他のプログラムをターゲットとする) とコード変更自己コンパイルの両方が挿入されます。これはソース コードを変更することで実行でき、その結果として侵害されたコンパイラ (オブジェクト コード) は、元の (変更されていない) ソース コードをコンパイルしてコンパイラ自体を挿入できます。つまり、エクスプロイトがブートストラップされていることになります。
この攻撃はもともと、米国空軍によるMulticsのセキュリティ分析であるKarger & Schell (1974) [注 2]で発表されました。この中で彼らはPL/Iコンパイラに対するこのような攻撃について説明し、これを「コンパイラ トラップ ドア」と呼んでいます。また、システム初期化コードを変更してブート中にバックドアを挿入する変種についても言及していますが、これは複雑であまり理解されていないため、「初期化トラップドア」と呼んでいます。これは現在、ブート セクタ ウイルスとして知られています。[26]
この攻撃はケン・トンプソンによって実際に実装され、 1983年のチューリング賞受賞スピーチ「信頼を信頼することについての考察」[25]で広く知られるようになりました。このスピーチでは、信頼は相対的なものであり、真に信頼できる唯一のソフトウェアは、ブートストラップのすべてのステップが検査されたコードであると指摘しています。このバックドアのメカニズムは、人々がソースコード（人間が書いたコード）のみをレビューし、コンパイルされたマシンコード（オブジェクトコード）はレビューしないという事実に基づいています。コンパイラと呼ばれるプログラムは、最初のコードから2番目のコードを作成するために使用され、コンパイラは通常、正直に仕事をすると信頼されています。
Thompson の論文[25]では、 Unix Cコンパイラの修正版について説明されており、ログイン プログラムがコンパイルされていることを検知すると、Unix のログインコマンドに目に見えないバックドアが挿入され、将来のコンパイラ バージョンでもコンパイル時にこの機能が検知されない形で追加される。コンパイラ自体はコンパイルされたプログラムであるため、ユーザーがこれらのタスクを実行するマシン コード命令に気づく可能性は極めて低い (2 番目のタスクがあるため、コンパイラのソース コードは「クリーン」に見える)。さらに悪いことに、Thompson の概念実証実装では、改ざんされたコンパイラによって分析プログラム (逆アセンブラ) も改ざんされたため、通常の方法でバイナリを検査した人は、実際に実行されている実際のコードではなく、別のコードを見ることになる。
2002年にカーガーとシェルはオリジナルのエクスプロイトの最新分析を発表し、2009年にはウィーラーが歴史的概要と文献調査を執筆した。[注 3] 2023年にはコックスがトンプソンのバックドアのソースコードの注釈付きバージョンを公開した。[31]
発生事例
トンプソンのバージョンは、公式には公開されていません。しかし、BBNに配布されたバージョンがあり、少なくとも 1 回はバックドアの使用が記録されたと考えられています。[注 4]その後も、このようなバックドアに関する逸話的な報告が散発的にあります。
2009 年 8 月、この種の攻撃が Sophos 研究所によって発見されました。W32/Induc-A ウイルスは、 Windows プログラミング言語であるDelphiのプログラム コンパイラに感染しました。このウイルスは、新しい Delphi プログラムのコンパイルに独自のコードを導入し、ソフトウェア プログラマーに気付かれずに多くのシステムに感染して増殖しました。このウイルスは Delphi インストールを探し、標準ライブラリの一部のソース コードである SysConst.pas ファイルを変更してコンパイルします。その後、その Delphi インストールによってコンパイルされたすべてのプログラムにウイルスが含まれます。独自のトロイの木馬を作成して増殖する攻撃は、特に発見が困難です。その結果、多くのソフトウェア ベンダーが感染した実行ファイルを気付かずにリリースし、誤検知を主張することもありました。結局のところ、改ざんされたのは実行ファイルではなく、コンパイラでした。Induc-A ウイルスは、発見される前に少なくとも 1 年間は増殖していたと考えられています。[注 5]
2015年には、Xcodeの悪意あるコピーであるXcodeGhostも同様の攻撃を実行し、中国のソフトウェア企業12社のiOSアプリを感染させた。世界中で4,000個のアプリが影響を受けたことが判明した。これは開発ツール自体に感染しないため、真のトンプソントロイの木馬ではなかったが、ツールチェーンの汚染が大きな損害を引き起こす可能性があることを証明した。[34]
対策
システムがバックドアやトロイの木馬(Trusting Trustコンパイラなど) によって侵害されると、「正当な」ユーザーがシステムの制御を取り戻すのは非常に困難です。通常は、クリーンなシステムを再構築し、データ (実行可能ファイルではない) を転送する必要があります。ただし、Trusting Trustスキームにはいくつかの実用的な弱点があることが示唆されています。たとえば、十分な動機を持つユーザーは、信頼できないコンパイラを使用する前に、そのマシン コードを入念に確認することができます。前述のように、逆アセンブラを改ざんするなど、トロイの木馬を隠す方法はありますが、逆アセンブラを最初から作成するなど、その防御に対抗する方法もあります。[引用が必要]
信頼信頼攻撃に対抗する一般的な方法は、多様二重コンパイルと呼ばれる。この方法では、異なるコンパイラとテスト対象コンパイラのソースコードが必要である。両方のコンパイラでコンパイルされたソースは、2つの異なるステージ1コンパイラになるが、動作は同じであるはずである。したがって、両方のステージ1コンパイラでコンパイルされた同じソースは、2つの同一のステージ2コンパイラになるはずである。後者の比較により、いくつかの仮定の下で、テスト対象コンパイラのソースコードと実行ファイルが一致することが保証されることが正式に証明されている。この方法は、その作者によって、異なるコンパイラとしてicc（バージョン11.0）を使用して、 GCCスイート（バージョン3.0.4）のCコンパイラにトロイの木馬が含まれていないことを確認するために適用された。 [30]
実際には、このような高度な攻撃はまれであり、プログラムは通常バイナリ形式で配布されるため、侵入検出および分析の極端な状況を除いて、エンドユーザーによってこのような検証が行われることはありません。バックドア (コンパイラ バックドアを含む) の削除は、通常、クリーンなシステムを再構築するだけで行われます。ただし、高度な検証は、侵害されたシステムを配布していないことを確認するために、およびこのような攻撃が現実的な懸念事項である高セキュリティ設定において、オペレーティング システム ベンダーにとって重要です。
既知のバックドアのリスト
- Back Orifice は、1998 年にCult of the Dead Cowグループのハッカーによってリモート管理ツールとして作成されました。これにより、 Windowsコンピューターをネットワーク経由でリモート制御できるようになり、Microsoft のBackOfficeの名前をパロディ化しました。
- 2013年に、暗号的に安全な疑似乱数生成器であるDual EC DRBGに、 NSAが意図的に 盗み見的なバックドアを挿入した可能性があることが明らかになりました。NSAはバックドアの秘密鍵も持っていました。[8] [28]
- 2014年3月、WordPressプラグインの無許可コピーに複数のバックドアが発見されました。[35]これらは難読化されたJavaScriptコードとして挿入され、たとえばウェブサイトのデータベースに管理者アカウントを密かに作成していました。同様の仕組みが後にJoomlaプラグインで発見されました。[36]
- Borland Interbaseバージョン 4.0 から 6.0 には、開発者によってハードコードされたバックドアがありました。サーバーコードには、ネットワーク接続を介してアクセスできるコンパイル済みのバックドアアカウント (ユーザー名: politically、パスワード: correct ) が含まれています。このバックドアアカウントでログインしたユーザーは、すべての Interbase データベースを完全に制御できます。このバックドアは 2001 年に検出され、パッチがリリースされました。[37] [38]
- ジュニパーネットワークスのバックドアは、2008年にファームウェアScreenOSのバージョン6.2.0r15から6.2.0r18、および6.3.0r12から6.3.0r20に挿入され[39] 、特別なマスターパスワードを使用すると、すべてのユーザーに管理者アクセスを許可しました。[40]
- C-DATAの光回線終端装置（OLT）に複数のバックドアが発見されました。[41]研究者は、バックドアがベンダーによって意図的に設置されたと信じているため、C-DATAに通知せずに調査結果を公表しました。[42]
- 人気のLinuxユーティリティXZ Utilsのバージョン5.6.0と5.6.1のバックドアが、ソフトウェア開発者のAndres Freundによって2024年3月に発見されました。 [43]このバックドアにより、特定のEd448秘密鍵を持つ攻撃者は、影響を受けるLinuxシステム上でリモートコード実行機能を手に入れることができます。この問題には、最高スコアであるCVSSスコア10.0が割り当てられています。 [44] [45] [46]
参照
- バックドア:Win32.Hupigon
- ハードウェアバックドア
- Titanium（マルウェア）
注記
- ^ この仮説的なシナリオは、本質的には検出不可能な#コンパイラバックドアのシリコン版である。
- ^ 具体的にはセクション3.4.5「トラップドアの挿入」[24] ：52
- ^ Karger & Schell (2002): セクション 3.2.4: コンパイラのトラップドア[26] : 52
Wheeler (2009): セクション 2: 背景と関連作業[30] - ^ Jargon Fileの「バックドア」のエントリはThompsonコンパイラのハッキングについて説明しています[32]
- ^ Induc-Aウイルスの発見に関するソフォス研究所[33]
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外部リンク
- バックドアの発見と削除
- いまだに素晴らしいいたずらに使える 3 つの古いバックドア型トロイの木馬プログラム 2015 年 5 月 27 日、Wayback Machineにアーカイブ
- バックドアの削除 — バックドアのリストとその削除手順。
- FAQ ファームのバックドア FAQ: wiki の質問と回答フォーラム
- バックドアのリストと削除
