IMSI Catcher (fake Basestation)


VEKTOR:A02

Der eigentliche Angriffsvektor entsteht durch das fehlende Authentifizieren der Basisstation gegenüber dem Smartphone (ME). Der Catcher nutzt aber noch weitere Schwachstellen aus (siehe AV-A) um abgehende Anrufe abhören zu können. Je nach Entwicklungsaufwand können Catcher auch eingehende Telefonate Abhören. Eine weitere Entwicklungsstufe stellen die Semi-Aktiven Geräte da. 

Das Problem bei GSM/CSD ist die fehlende Authentifizierung der Basisstation (BTS) gegenüber dem Endgerät. Hierdurch kann mit einer „fingierten Basisstation“, beziehungsweise einem IMSI-Catcher [1],[2] ein „Man In The Middle“-Angriff durchgeführt werden.

 


Details:

Hierzu muss das System in der Nähe der auszuspionierenden Person platziert werden. Durch Erhöhung der Sendeleistung werden die im Umkreis befindlichen ME dazu gebracht, sich mit dieser Station des Angreifers zu verbinden. Ist die IMSI-Nummer der abzuhörenden Person noch nicht bekannt, muss sie erst aus der Vielzahl der im Umkreis geführten Telefonate identifiziert werden. 

Professionelle Geräte wie zum Beispiel der GA-901 von „Rohde & Schwarz“ können deshalb mehrere Kanäle gleichzeitig aufnehmen. Hierdurch werden dann auch unbeteiligte Personen abgehört. Es können bei dieser Methode nur die vom Handy abgehenden Telefonate belauscht werden. Der ausgehende Ruf wird dann vom Catcher an eine echte BTS weitergeleitet. Im Falle der Open-Source-Lösung[3] wird eine Breitbandverbindung genutzt, damit eine Verbindung zum angerufenen Teilnehmer aufgebaut werden kann. Dabei kann auch ein sogenanntes „Caller ID-Spoofing“ realisiert werden. (siehe AV-C04)

Der sogenannte „MITM-Impersonation“ nutzt das „Dynamic SIM-Cloning“ Verfahren, um sich im Up- sowie auch im Down-Link Kanal zwischen den Kommunikationspartnern zu positionieren. Hierzu benötigt der Angreifer keine Informationen vom Mobilfunkbetreiber.
Grundsätzlich muss sich der Catcher gegenüber der echten Basisstation authentifizieren können, was natürlich auch durch den Besitz des geheimen Schlüssels Ki der Fall währe. Ki ist im Auth-Center des Mobilfunkbetreibers gespeichert.

Dass dieser Angriff auch bei einem gemeinsamen Betrieb von GSM- und UMTS-Netz möglich ist und in bestimmten Fällen sogar ein UMTS MITM, zeigen die wissenschaftlichen Arbeiten von Ulrike Meyer[4] und Susanne Wetzel, auf die später näher eingegangen wird.


Quellen/Links:

[1] Daehyun Strobel „IMSI Catcher“, Seminararbeit der Ruhr-Universität Bochum 2007

[2] Adam Kostrewa „Development of a man in the middle attack on the GSM Um-Interface“, Master Thesis, Technische Universität Berlin 2011

[3] Uli Ries „IMSI-Catcher für 1500 Euro im Eigenbau“, Zeitschrift C’t 01.08.2010

[4] Ulrike Meyer (University of Technology, Darmstadt), Susanne Wetzel (Stevens Institute of Technology, USA) “ON THE IMPACT OF GSM ENCRYPTION AND MITM ATTACKS ON THE SECURITY OF INTEROPERATING GSM/UMTS Networks” und “A Man-in-the-Middle Attack on UMTS”, 2004

Kategorien:

LTE Protokolle und Schwachstellen

Immer mehr Schwachstellen im LTE-Protokoll werden bekannt. Diese ermöglichen sich als ein anderer Nutzer oder auch als eine LTE Basisstation auszugeben. Ähnliche Schwachstellen gibt es schon immer in 2G (GSM)

Unverschlüsselte Datenverbindung

Bei der Datenverbindung (ps) wird zwischen dem Endgerät  und der SGSN im Kern-Netz verschlüsselt. Nicht zwischen BTS und Endgerät wie es bei einer cs-Verbindung der Fall ist. 

Verschlüsselung GEA/x (ps)

Passives Abhören auf der Luftschnittstelle ist auch bei der Datenverbindung möglich. (ps = paketvermittelt)GEA/1, GEA/2, GEA/3

Fall_Back to GSM

Ein automatischer „Fall-Back to Circuit Switched“  (beziehungsweise „Fall-Back to GSM“) ist für UTMS und LTE vorgesehen. 

Hand-Over

Die sich durch die geforderte Abwärtskompatibilität ergebenden Kombinationen von Hand-Over Prozeduren zwischen den unterschiedlichen Architekturen 2G bis 4G in den jeweiligen Ausbaustufen wirken sich kontraproduktiv auf die Sicherheit von UMTS

UMTS Integritätsschutz

Veränderungen an den Daten werden vom Empfänger nicht erkannt, wenn der Integritätsschutz deaktiviert ist. 

Keine Warnung bei unverschlüsselter 2G Verbindung

Fehlende Warnung (Cipher Indicator) auf dem Display, wenn unverschlüsselt Telefoniert wird. Das Sicherheitsrisiko, dass unter AV-A02 (Fehlende Auth. der Basisstation) beschrieben ist, könnte durch einen Cipher Indicator wie er laut

Verschlüsselung A5 (cs)

Verschlüsselung der Sprachverbindung (A5/1, A5/2 oder A5/3, circuit switched /cs) zwischen Smartphone und BTS (Basisstation).

MITM bei Femto-Zellen

Eine Femto-Zelle ist eine NodeB (UMTS), die für den privaten sowie auch geschäftlichen Einsatz an den Endkunden abgegeben werden. Diese Funkzelle wird an einem Internetzugang betrieben und stellt für jeden

Störfunk/Jammer

Durch das Stören der UMTS-Frequenzbänder wir der wechsel auf GSM Standard erzwungen. (Teilfunktion bei Semi-Aktiven Abhöranlagen) Es ist aber auch ein kompletter „Denial of Service“ aller Funkverbindungen möglich.
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