محققان 84 ضعف بحرانی در هسته موبایل یافتند

پژوهشگران دانشگاه نانیانگ سنگاپور، مجموعه‌ای از 84 آسیب‌پذیری جدید در پیاده‌سازی‌های هسته شبکه‌های 4G و 5G را شناسایی کردند. برخی از این ضعف‌ها امکان اجرای حملات انکار سرویس (DoS) و ربودن جلسه (session hijacking) را فراهم می‌کنند. تیم پژوهشی این دسته ضعف‌ها را «خطاهای اعتماد ضمنی» یا "iTrue" نامیده‌اند و اغلب در پیاده‌سازی‌های متن‌باز هسته دیده شده است.

معماری هسته 4G و 5G و مسیرهای سیگنالینگ

پیاده‌سازی‌ها و پروتکل‌های درگیر

تحلیل روی دو پیاده‌سازی LTE (Open5GS و OpenAirInterface) و پنج پیاده‌سازی 5G (Open5GS، free5GC، OpenAirInterface، SD-Core و eUPF) انجام شد. ضعف‌ها عمدتاً مربوط به دو پروتکل سیگنالینگ هسته هستند: GTP-C و PFCP.

ریشه مشترک: اعتماد ضمنی بین توابع هسته

مشاهدات تیم نشان می‌دهد علت تکرارشونده این آسیب‌پذیری‌ها، اعتماد بی‌بررسی میان مؤلفه‌های داخلی شبکه است. پیام‌های دریافتی از همتایان داخلی اغلب بدون ارزیابی کامل فرمت، معنا یا وضعیت منابع پردازش می‌شوند. گذار از معماری‌های با جداسازی فیزیکی به استقرارهای ابری بومی، مدل اعتماد را سست کرده و اینترفیس‌هایی که پیش‌تر داخلی بودند اکنون در معرض دسترسی خارجی قرار گرفته‌اند.

ابزار کشف: iFinder و نقش مدل‌های زبانی

تیم پژوهشی سامانه‌ای چندعامله مبتنی بر مدل‌های زبانی بزرگ ساخت که iFinder نام دارد. iFinder فرایند کشف را با چند مرحله خودکار و تکرارشونده انجام می‌دهد:

  • خلاصه‌سازی نقص‌های شناخته‌شده و استخراج الگوهای تشخیصی
  • تولید کاندیدهای جدید بر پایه آن الگوها
  • حذف مثبت‌های کاذب با تکنیک «بررسی متقاطع کد-مشخصات»
  • تولید و اجرای اثبات‌مفهوم (PoC) برای تایید نقص‌ها و بهبود چرخه‌ای آن‌ها

برای مراجعه به تعاریف پایه درباره مدل‌های زبانی بزرگ، می‌توانید به صفحه مدل زبانی بزرگ مراجعه کنید.

نتایج عددی و وضعیت CVE

اجرای iFinder روی هفت پیاده‌سازی متن‌باز 84 آسیب‌پذیری جدید آشکار کرد؛ 83 مورد از این موارد تایید شد و 81 مورد شناسه CVE دریافت کردند. فهرست شناسه‌های CVE در پایگاه داده MITRE CVE قابل پیگیری است.

اسکن و تحلیل ترافیک PFCP و GTP

مثال عملی: ربودن جلسه با سوءاستفاده از شناسه‌های PDR تکراری

نمونه‌ای از ضعف‌ها مربوط به UPF است؛ جایی که عدم اعتبارسنجی یکتایی شناسه‌های PDR در پیام‌های PFCP امکان ربودن جلسه را فراهم می‌سازد. سناریوی حمله به صورت زیر است:

  1. مهاجم یک PFCP Association Setup Request به UPF ارسال می‌کند.
  2. UE قربانی فرایند attach را آغاز می‌کند و SMF یک PFCP Session Establishment Request ارسال می‌نماید.
  3. مهاجم یک PFCP Session Modification Request ارسال می‌کند و شناسه PDR قربانی را مجدداً استفاده کرده، اما آن را به یک قانون مخرب (FAR) متصل می‌سازد.
  4. در صورت عدم بررسی یکتایی، UPF قوانین را بر اساس precedence اعمال می‌کند و قانون مخرب می‌تواند ترافیک را ربوده یا مسیردهی نماید؛ در نتیجه ربودن جلسه رخ می‌دهد.

این نوع حملات زمانی ممکن می‌شود که مهاجم آدرس‌های IP اجزای هسته را به‌دست آورد — از طریق اسناد عمومی، شناسایی غیرفعال یا اسکن فعال — و قادر به ارسال پیام‌های PFCP یا GTP-C دلخواه باشد.

پیشنهادهای حفاظتی فوری

چند اقدام عملی و قابل اجرا برای اپراتورها و توسعه‌دهندگان:

  • اعتبارسنجی دقیق پیام‌ها: ارزیابی کامل فرمت، معنا و محدودیت‌های منابع در سطح پروتکل.
  • تصدیق متقابل مؤلفه‌ها: پیاده‌سازی مکانیزم‌های mutual authentication و استفاده از کانال‌های مدیریتی امن.
  • تقسیم‌بندی و سیاست‌های مرزی: محدودسازی دسترسی به اینترفیس‌های داخلی و فیلتر کردن پیام‌های PFCP/GTP از منابع ناشناس.
  • پایش مبتنی بر آنومالی: شناسایی رفتارهای غیرعادی در ترافیک سیگنالینگ و واکنش خودکار به رخدادها.
  • به‌روزرسانی و پایش مداوم پیاده‌سازی‌های متن‌باز: دنبال کردن پچ‌ها و اصلاحات پروژه‌هایی مانند Open5GS و اعمال سریع اصلاحات مربوط به CVEها.

پیامدها و چشم‌انداز

این کشفیات نشان می‌دهد ضعف‌های بنیادین مدل اعتماد در هسته‌های موبایل می‌تواند از 4G به 5G منتقل شود و در محیط‌های ابری تشدید یابد. استفاده از ابزارهای خودکار همراه با مدل‌های زبانی، روشی جدید برای کشف دسته‌ای از ضعف‌ها ارائه می‌کند و همزمان فرصت اصلاح و هشداری به نهادهای مسئول است: بازنگری مدل‌های اعتماد و سخت‌سازی پیاده‌سازی‌های متن‌باز ضرورت دارد.

تحقیقات بعدی باید پوشش پیاده‌سازی‌ها را گسترش داده و مکانیزم‌های خودتحققِ اعتبارسنجی را در سطح پروتکل و معماری پیشنهاد کنند تا شبکه‌های موبایل در هر دو حوزه پژوهش و استقرار تجاری در برابر این گونه سوءاستفاده‌ها مقاوم‌تر شوند.