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Pesquisadores de segurança descobriram uma maneira de hackear um Boeing 737 com um dispositivo do tamanho de uma moeda. O 737 é um dos aviões comerciais mais utilizados no mundo, então, é bem provável que você já tenha voado em um pelo menos uma vez.
O ataque requer a instalação de um pequeno dispositivo em uma porta acessível por uma escotilha na parte externa do avião. Segundo os pesquisadores, essa porta frequentemente está ao alcance não apenas das equipes de manutenção, mas também de outros funcionários do aeroporto e da companhia aérea. E a instalação do dispositivo leva menos de 60 segundos. Então, vamos falar sobre o que é, de fato, esse pequeno e misterioso dispositivo, o que ele é capaz de fazer e se ainda é seguro viajar em um Boeing 737.
Por que é mais difícil hackear um avião do que um carro
A maioria de nós já se acostumou com a ideia de que nossos computadores e celulares podem ser invadidos. Esse provavelmente é o assunto mais comum neste blog. Mas também abordamos ataques a alvos menos comuns: carros, robôs cortadores de grama, embaralhadores automáticos de cartas, bicicletas e até colchões. No mundo de hoje, todos esses (e muitos outros) dispositivos contêm computadores minúsculos (ou não tão minúsculos).
Os aviões não são exceção. Uma aeronave comercial moderna é equipada com uma série de computadores, alguns dos quais controlam funções críticas, desde o cálculo dos parâmetros de decolagem até o próprio controle do voo. Mas há uma diferença fundamental: ao contrário dos fabricantes da maioria dos dispositivos inteligentes para uso doméstico, os fabricantes de aeronaves comerciais levam a segurança muito a sério, o que torna muito mais difícil acessar esses sistemas externamente.
Talvez seja por isso que há alguns anos, a ideia de invadir um avião de verdade tenha despertado a curiosidade dos pesquisadores de segurança mais curiosos. Uma equipe da Universidade da Califórnia em San Diego e do Oberlin College (os pesquisadores que finalmente conseguiram realizar o feito) passou mais de uma década tentando solucionar esse problema. Como mencionado acima, o principal desafio ao hackear um avião é que seus sistemas críticos não estão conectados à Internet externa. Por isso, estudar vetores de ataque relacionados a aeronaves não era considerado especialmente promissor na comunidade de pesquisa em cibersegurança: acessar remotamente sistemas isolados é extremamente difícil, e as chances de um invasor obter acesso físico eram consideradas muito baixas.
Dois outros projetos bem-sucedidos fizeram os pesquisadores da UC San Diego Kirill Levchenko e Aaron Schulman mudarem essa percepção: um hack de um Chevrolet Impala e uma pesquisa sobre dispositivos de clonagem de cartões de pagamento. O hack do carro levou a equipe a comprar componentes usados de computadores de bordo de Boeing 737 e montar sua própria bancada de testes. A pesquisa sobre dispositivos de clonagem deu a eles a ideia de criar um pequeno dispositivo físico que pudesse ser conectado diretamente aos sistemas internos da aeronave.
Depois de estudar os diagramas de circuitos do Boeing 737, os pesquisadores encontraram uma porta acessível a partir da parte externa da aeronave, ela é protegida apenas por uma escotilha destrancada. Essa porta se conecta a um canal de dados chamado barramento ARINC 429, que liga o computador de gerenciamento de voo (FMC) da aeronave à unidade de controle e exibição multifuncional (MCDU).
A porta fica no compartimento de equipamentos eletrônicos abaixo da cabine de comando. A partir da parte externa da aeronave, ela é protegida apenas por uma escotilha destrancada. Fonte
Um “bus driver” no comando
Em sua bancada de testes, os pesquisadores verificaram o que aconteceria caso se conectassem ao barramento ARINC 429 por meio dessa porta e enviassem sinais elétricos mais potentes do que os normalmente trocados entre os componentes do Boeing. Eles descobriram que isso permitia substituir comandos legítimos pelos próprios comandos. A partir daí, só faltava construir um dispositivo pequeno o suficiente para caber na porta que haviam encontrado.
Passo a passo, a equipe construiu um dispositivo compacto o suficiente para ser encaixado na porta desprotegida. A versão final custou menos de US$ 100 e parece ter sido construída principalmente com componentes disponíveis no mercado: um pequeno microcontrolador, componentes eletrônicos para se comunicar com o barramento e um módulo Wi-Fi. Essa última parte poderia permitir que o dispositivo se conectasse à rede Wi-Fi pública disponível durante o voo, dando ao invasor acesso pela Internet e, por fim, permitindo que ele controlasse o dispositivo remotamente. E todo o processo de instalação na porta leva menos de um minuto.
O dispositivo que os pesquisadores construíram para se conectar aos sistemas do Boeing 737. Uma moeda é colocada ao lado para dar uma ideia da escala. Fonte
Os pesquisadores deram ao ataque o nome de “Bus Driver”, aparentemente em um jogo de palavras: “bus” se refere tanto a um veículo de transporte de passageiros quanto ao canal de dados que permite a comunicação entre os componentes de um sistema. O ataque permite que alguém se insira nesse canal e substitua os comandos que estão sendo enviados, assumindo, na prática, o controle do barramento.
O que o dispositivo improvisado de hacking do Boeing 737 é capaz de fazer
Uma porta desprotegida, um dispositivo do tamanho de uma moeda e acesso ao barramento: tudo isso parece promissor, mas o que os pesquisadores conseguiram fazer de fato? Que tipo de dano esse pequeno dispositivo pode causar? Ao que tudo indica, bastante. E potencialmente, até mesmo fatal. Ao obter a capacidade de adulterar os dados que trafegam entre o computador de gerenciamento de voo e a unidade de controle e exibição, os pesquisadores descobriram que poderiam interferir em vários aspectos críticos da operação da aeronave.
Pesquisadores testando o Bus Driver em equipamentos aviônicos reais de um Boeing 737. A interface do ataque está em execução na tela da MCDU. Fonte
Primeiro, o dispositivo implantado pode alterar os dados usados para calcular os parâmetros de decolagem e pouso. Por exemplo, ele pode alterar o peso da aeronave sem combustível registrado, o que distorce o cálculo das velocidades necessárias para uma decolagem segura.
O dispositivo também pode manipular a temperatura presumida, que pilotos usam para determinar quanto empuxo do motor é necessário durante a decolagem. Se o sistema receber valores incorretos, em determinadas condições a aeronave pode ficar com empuxo insuficiente para decolar com segurança, podendo até mesmo ultrapassar o final da pista. Cálculos incorretos durante o pouso também apresentam riscos igualmente sérios.
O dispositivo implantado também pode alterar a rota que o piloto automático está seguindo. Em um voo de longa duração, um desvio de apenas alguns graus, sutil o suficiente para passar despercebido, poderia fazer a aeronave se afastar muito da rota e ficar sem combustível em algum ponto sobre o oceano.
Além disso, um invasor poderia usar o dispositivo para conduzir a aeronave para o espaço aéreo de um país que não faça parte de sua rota de voo autorizada. Esse tipo de desvio também pode causar tragédias: a história da aviação civil registra mais de um caso em que um avião de passageiros foi abatido por engano por forças militares após entrar em espaço aéreo restrito.
É claro que as chances de um desvio como esse passar despercebido pelos pilotos e pelo controle de tráfego são muito baixas, mas os desastres tendem a acontecer exatamente quando ocorrem vários erros humanos.
Depois de instalado, o dispositivo fica praticamente invisível dentro da porta e é muito difícil de detectar, a menos que se saiba o que procurar. Fonte
Por fim, o dispositivo não apenas permite que alguém altere os parâmetros de voo, como também permite ocultar essas alterações dos pilotos. Por exemplo, um invasor poderia carregar uma nova rota no computador de voo e, ao mesmo tempo, alterar o que é exibido na MCDU, fazendo com que os pilotos continuem vendo a rota original.
Dito isso, os pesquisadores observam que, na maioria dos casos, uma tripulação atenta perceberia a discrepância. Os dados corretos continuam sendo exibidos em outras telas da cabine de comando, e passar para o controle manual permite que os pilotos desativem o piloto automático e retomem o controle da aeronave.
Então, devemos todos passar a viajar de trem?
Para encerrar, vou tentar tranquilizar quem sofre de aerofobia há muito tempo, e quem quer que este artigo tenha acabado de deixar com medo de voar. Os próprios pesquisadores afirmam que, apesar de tudo o que descobriram, continuam voando em Boeing 737. E, para evitar causar qualquer problema no mundo real, eles deliberadamente não revelaram exatamente qual porta usaram em seus experimentos.
Os pesquisadores também entraram em contato com a Boeing em 2020 para compartilhar suas descobertas. A Boeing levou as informações a sério e trabalhou para solucionar o problema.
Especificamente, os pesquisadores sugeriram que a Boeing removesse a porta vulnerável ou a selasse com resina epóxi, impedindo fisicamente que alguém pudesse conectar um dispositivo não autorizado. Também há opções mais complexas, como redesenhar as proteções elétricas do barramento interno para impedir que um dispositivo malicioso se sobreponha aos sinais legítimos e usar sistemas capazes de detectar esse tipo de ataque.
A longo prazo, os pesquisadores recomendam que a Boeing, assim como outros fabricantes de aeronaves, adote autenticação criptográfica para as mensagens trocadas entre os componentes aviônicos.
Não se sabe publicamente se a Boeing seguiu essa recomendação específica ou adotou suas próprias medidas para solucionar o problema. Quando os repórteres da Wired perguntaram à empresa sobre o assunto, a resposta foi bastante vaga:
“Nossos especialistas técnicos estão confiantes de que as camadas de proteção existentes na aeronave, incluindo as incorporadas ao projeto do sistema e ao ambiente operacional, oferecem mitigação suficiente para limitar significativamente a viabilidade e o risco de ataques no mundo real.”
Então, não: aparentemente, ainda não há motivo para deixar de voar em Boeing 737. Dito isso, tenho muito respeito pelos trens, então também não vou tentar convencer você a não viajar de trem nem a usar outras formas de transporte. Na verdade, já escrevi sobre hacking de trens neste blog, embora, nesse caso, o objetivo tenha sido construtivo, e não destrutivo.
Carros, cortadores de grama, embaralhadores de cartões, bicicletas, colchões inteligentes, e essa não é uma lista completa dos dispositivos que hackers já conseguiram adulterar. O que mais foi hackeado? Descubra em nossas outras postagens:
