Hacking av fly - SINTEF...2015/09/02 · Offline CA signerer sertifikat 6. Sertifikat hentes over SBB 7. Verifiseres med CA-sertifikat på smartkort 29 Teknologi for et bedre samfunn

Teknologi for et bedre samfunn

ISF 2.9.2015Per Håkon Meland

Seniorforsker SINTEF IKT, Systemutvikling og sikkerhet

Hacking av fly


ICAO Global Aviation Security Risk Picture

PERSON-BORNE NON-CONVENTIONALIMPROVISED EXPLOSIVE DEVICE (IED)



CARGO IMPROVISED EXPLOSIVE DEVICE



MANPADS

Teknologi for et bedre samfunn 5


• 2009: US Transportation Department: 763 high risk vulnerabilities that could allow hackers access to administrative systems

• 2013: Special conditions modification request til FAA: Electronic System Security Protection From Unauthorized Internal Access - Boeing 777

• 2014: Boeing 737

«Not possible?»

http://www.wsj.com/articles/SB124165272826193727https://www.federalregister.gov/articles/2013/11/18/2013-27343/special-conditions-boeing-model-777-200--300-and--300er-series-airplanes-aircraft-electronic-system

7


“…ensure that the security (i.e., confidentiality, integrity, and availability) of airplane systems is not compromised by unauthorized wired or wireless electronic connections.“

"The architecture and network configuration may allow the exploitation of network security vulnerabilities resulting in intentional or unintentional destruction, disruption, degradation, or exploitation of data, systems, and networks critical to the safety and maintenance of the airplane.“

“add a network extension device to separate the various systems from each other”

8


• Single European Sky ATM Research• Utviklingsfase: 2.1 Milliarder Euro 2008 - 2016

Tredoble kapasiteteni luften i Europa

Bedre sikkerhetenmed 10 gangen

Redusere miljøskadenemed 10% per flight

Kutte ATM kostnadermed 50%

MÅL

11


Defragmentering

13


System Wide Information Management (SWIM)

• Fra meldingsbasert informasjonsutveksling til et tjenesteorientert “ATM internet”

14


Legacy ATM og Flight ops tjenester

15


Situasjonen i dag• Tale-basert ATC har ingen kommunikasjonssikkerhet!

• "Readily monitored by anyone with cheaply available radios"• "Transmitting on voice frequencies and masquerading as Air Traffic

Controllers is possible with equipment available to most radio amateurs"

• ATC Controller Masquerade mitigated by "voice context"

Credit: Air Canada


"Good night Malaysian three seven zero…"


Cre

dits

: ESA

Iris Precursor – Smarter & Safer Skies

Iris aims to make aviation safer with a new satellite-based air–ground communication system for Air Traffic Management (ATM)


Iris Precursor partnere


Inmarsat Aero Safety Services

• Classic Aero installed in 10,000+ aircraft

• SwiftBroadband currently undergoing trialsfor Oceanic safety services

• Iris programme extends capability forEuropean Continental safety service

• Supports “Single European Skies” conceptto harmonise European ATC andimprove efficiency of flight operations


Iris Service Concept

DatalinkGateway

SecurityGateway

SecurityGateway

DatalinkGateway

Iris GroundSegment

Iris AirSegment

Air Traffic Control Flight Deck

IP Data

Core Inmarsat Operations

Iris Service ProviderInmarsatsatellites

SwiftBroadbandservice

Service Level Agreement

21


SINTEF sin rolle

• Utvikle et PKI-system for autentisering av fly/kontrolltårn og etablere symmetriske nøkler for meldingsutveksling

• Kartlegge satellittdekning for nordområdene

22


PKI basics

23


Noen av sikkerhetsutfordringene i luftfart

• 20 års levetid• Potensielle angripere er ressurssterke• Maks 30 minutters forsinkelse• Mekanikere har «pølsefingre»• Mange flyselskap (18353 per 31. august)• Det finnes en del lugubre flyplasser…

24


Lagring av private nøkler – smartkort

25


Livsløpet til et Iris smartkort

Initialisering

Installasjon

Personalisering

Bruk

26


Initialiseringsfase

• Forutsetter et trygt miljø

1. Installasjon av Iris applet2. Installasjon av CA sertifikat3. Pre-generering av nøkkelpar4. Eksport av offentlige nøkler og

serialnummer CA5. Låsing av kort

27


Installasjon

28


Personaliseringfase

1. Flydata smartkort2. Certificate Signing Request (CSR) blir generert og signert av privatnøkkel3. CSR Airline Ops over SBB4. Airline Ops PKI Ops5. Offline CA signerer sertifikat6. Sertifikat hentes over SBB 7. Verifiseres med CA-sertifikat på smartkort

29


Bruksfasen

• Gjensidig autentisering gjennom signering av IKEv2 Auth messages• Symmetriske nøkler for IPSec tunnel mellom luft og bakke• Fly-fly-kommunikasjon ikke tillatt – extended key usage X509 v3

30


Litt om lover og regulativer

• Sikkerhetskrav eksplisitt utelatt fra ATS Datalink Safety and Performance Requirements (ED-120, ED-228)

• Airworthiness Certification (EASA/FAA) - Segregation between cabin and operational communications

• Spesifikasjoner for bakkedel handler mye om styringssystem og klarering av personell• (EU) No 1035/2011 – Common Requirements for ANS Providers• (EC) No 29/2009 – Datalink Services Implementing Rule (DLS IR)

• Utvikling har vært i henhold til • ED-12/DO-178 SOFTWARE CONSIDERATIONS IN AIRBORNE SYSTEMS AND EQUIPMENT

CERTIFICATION, Software level D• ED-109/DO-278 SOFTWARE INTEGRITY ASSURANCE CONSIDERATIONS FOR

COMMUNICATION, NAVIGATION, SURVEILLANCE AND AIR TRAFFIC MANAGEMENT (CNS/ATM) SYSTEMS, Assurance level 5

31


Sikkerhetsnivå

• Smartkort sertifisert CC AEL5, FIPS 140-2

• For fly/smartkort: 256 bits ECC (~3072 bits RSA-nøkkel, god for 10 år)

• Bytter nøkkelpar minst hvert 3. år• Opptil 128 nøkkelpar

• For CA: 384 bits ECC• Bytter CA hvert 10. årmaks

levetid på smartkort 10 år

32


• PKI Subsystem FAT 3/9/2015• Integration FAT oktober• Flight trials (Airbus A350) neste år• Eskalering med Iris• Ønsker større norsk deltagelse

Status og oppsummering

33

Slide Number 1ICAO Global Aviation Security Risk PictureICAO Global Aviation Security Risk PictureICAO Global Aviation Security Risk PictureSlide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12DefragmenteringSystem Wide Information Management (SWIM)Slide Number 15Situasjonen i dagSlide Number 17Slide Number 18Iris Precursor partnereInmarsat Aero Safety ServicesIris Service ConceptSINTEF sin rollePKI basicsNoen av sikkerhetsutfordringene i luftfartLagring av private nøkler – smartkortLivsløpet til et Iris smartkortInitialiseringsfaseInstallasjonPersonaliseringfaseBruksfasenLitt om lover og regulativerSikkerhetsnivåStatus og oppsummering

Documents

Hacking av fly - SINTEF...2015/09/02 · Offline CA signerer sertifikat 6. Sertifikat hentes over SBB 7. Verifiseres med CA-sertifikat på smartkort 29 Teknologi for et bedre samfunn