在正式开谈USB安全之前，仍是按例来共享一个很有意思的事例：2014年年底，来自Reddit的报导，某大公司高管电脑感染了歹意程序。公司的安全研讨人员就查询歹意程序来历，但查看了一切传统或许的感染途经都一无所得。所以他们开端考虑其他突破口，从这位高管的饮食起居下手，辗转反侧地查，终究发现问题竟然出在高管的电子烟身上。
“这是一款我国造的电子烟，充电设备部分包含了硬件编码的歹意程序。”而这款电子烟是经过USB口充电的，这名高管为了充电，随手会将其刺进到公司的电脑上，所以电脑就感染了歹意程序。
在这一例中，假如歹意程序做得愈加隐秘，那么整个进犯进程乃至可以到达神不知鬼不觉。这其间的传达中心，便是咱们要谈的“USB安全”。
USB安全？这是什么意思？
咱们擅自提“USB安全”这个词汇，其实是不精确的。由于USB本质上仅仅一种通用串行总线——总线有许多啊，SATA总线、PCIe总线等等，这有什么样的安全论题可谈呢？或许USB充其量可作为歹意程序传达的途经。咱们说“USB安全”，和说“网线安全”是不是感觉差不多荒唐？
不过大约是由于USB作为代替古代各种接口的明星级统一规范，并且USB又不像Thunderbolt之类的接口相同需求昂扬的授权费用，今世国际的海量设备选用USB接口也是种必定。风趣的是，咱们经常将选用USB接口的设备称作USB设备（却没有人将PC内置的硬盘称作SATA设备或许PCIe设备），这也是咱们这儿谈USB安全的根底。
由于USB今世的运用如此广泛，所以USB设备也就成为了歹意程序传达的重要载体。但假如只说USB设备作为歹意程序的传达途径，那么任何接口实际上也都存在这种传达的可行性。比方说U盘可以传达病毒，Thunderbolt移动硬盘也行，连光盘都可以。
总的说来，咱们要谈所谓的USB安全，并不是USB在数据传输进程中存在安全问题，或许某类USB接口规范（如Type-C）某个针脚存在规划缺点，而是USB接口或总线作为歹意程序的一个重要途经，存在安全问题，以及USB协议、驱动存在的安全问题。
因而针对USB安全，有3点可谈。
其一，USB是个具有适当遍及性的规范，鼠标、键盘、电子烟、外置声卡都用USB接口，且即插即用。所以在物理接口中，它对歹意程序的传达大约是除了网络适配器接口之外，功率最高的。
其二，USB协议可被进犯者运用，这也将是本文要谈到的要点。
其三，第一流的USB 0day缝隙进犯。
autorun.inf年代！U盘病毒？
在网络还不像现在这么盛行的年代，可移动存储设备是传达病毒的重要办法。便是将歹意程序放在U盘，或许移动硬盘，乃至软盘中——在不同的PC交流数据的进程中，就可以到达传达病毒的作用。再高超的歹意程序也需求人类去翻开才干运转，巧在像Windows这类操作体系，为了加强运用体会，体系中有个针对移动存储介质的AutoPlay/AutoRun主动播映功用。
本来主动播映的功用是，针对CD/DVD多媒体光盘可完成刺进即播映，而针对Windows装置介质，刺进就能当即弹出装置程序。绝大部分同学应该都知道移动存储介质的根目录下的autorun.inf文件就担任主动播映功用，翻开形如以下款式：
相较光盘，U盘的可读写方便性显着更胜一筹，假如这儿的setup.exe是个病毒，那么设备刺进U盘，体系就会主动运转该病毒。所以病毒经过autorun.inf文件完成U盘刺进即发动歹意程序的功用，真实是太方便了。搭档间交流数据，咱们的电脑都插一遍带毒U盘，天然就都感染上了。现已被感染的设备，再感染刺进设备的新U盘，以此到达分散的意图。
这是U盘传达歹意程序的惯例办法，也因而有些人将autorun.inf称作“U盘病毒”，尽管这东西其实是很无辜的。实际上，要根绝这种办法的病毒传达也并不困难，一方面是在体系中禁用移动存储介质的主动播映或主动发动功用，另一方面也可以制止程序在U盘中创立autorun.inf文件，到达U盘不会传达病毒的意图。
可以说，autorun.inf是曩昔在民间最广为流传的U盘病毒传达办法。许多U盘病毒查杀东西都首要针对autorun.inf进行围歼。特别从Windows XP SP2开端，体系针对“USB大容量存储设备”和ZIP驱动器，主动播映功用是默许敞开的。微软目睹局势不妙，从Windows Vista和Windows Server 2008开端，针对刺进U盘的的体系默许行为，已改为问询用户是否履行主动运转指令。现如今autorun.inf的年代简直现已曩昔。
用U盘来垂钓会不会成功？
如前文所述，其实上面谈到的U盘安全问题并不是USB设备的专属，任何移动存储设备（乃至连内置硬盘）都存在这样的问题。所以严厉意义上，这种安全问题底子就怪不到USB头上，假如一定要怪，就如前文所述，仅仅由于USB真实是太遍及了。
前不久刚刚完毕的Black Hat USA 2016黑客大会上，谷歌反诈骗研讨团队担任人Elie Bursztein共享了一个议题，名为“Does dropping USB drives really work？”（丢U盘进行社工进犯真的有用吗？）他测验在伊利诺伊大学校园里遍地丢掉297个U盘，看看有没有猎奇心重的人会捡回去看U盘里终究有什么。假如说Bursztein丢的是297块SATA3硬盘（Lol），进犯办法理论上是相同的，但进犯作用有多么糟糕是可想而知的。可见USB的普及性，是咱们在此评论其安全性的根据。
美国核算机行业协会上一年从前建议过一项查询，成果显现17%的人在捡到USB设备后会直连续电脑——这个数据或许还过于保存。Bursztein的查询成果显着更急进：135个U盘（也便是45%）被人捡走后都连接了电脑，这些人还翻开了其间的文件，其上的“歹意程序”给Bursztein回传了数据。
好在这还仅仅个试验，并不存在真的“歹意”。Bursztein的研讨团队是这么做的：他们没有用autorun.inf，由于现在的操作体系底子就不吃这套，Mac连主动运转功用都不支撑，他们的办法是：垂钓。
研讨团队给这297个U盘别离贴了些标签，乃至还清晰写上了U盘一切者（以及偿还地址），即使在这种状况下仍是有135个U盘被猎奇心重的同学翻开了。U盘里面的文件利诱性地写上了“期末考试”“秘要”等字样，实际上这些文件都是HTML格局的，文件中有张图片，调用了研讨团队服务器的地址——这样一来研讨团队就知道，有人翻开了文件。
除此之外，HTML文件翻开后有个问卷查询，问询这些猎奇心宝宝：你们为啥要插人家的U盘呀！确实也有20%的人参加了查询，超2/3的人表明他们其实是想偿还U盘的（Really？），18%的人供认他们是猎奇，14%的人给出了其他解说。
就这一个比方，咱们就不难看出U盘垂钓的成功率仍是适当高的。假如这些HTML文件都换成歹意程序，或许查问询卷改成问询用户名暗码的“垂钓问卷”，又有多少人会栽在其间呢！美剧《黑客军团（Mr Robot）》中就呈现了用U盘垂钓的桥段，看样子这底子就不只仅个传说！
U盘进犯绝杀：假装成HID设备
仍是那句话，上面两部分谈的实际上都仍是将USB设备作为传达歹意程序的载体，就好像U盘垂钓，其本质和丢个软盘来垂钓（Lol），以及邮件垂钓是没不同的，原罪不在USB设备身上。假如用这种办法来谈USB安全，实际上还有许多内容可说，比方说USB接口是侵略ATM机的重要途径，还有USB Key这类作为数据解密的安全手法，都不过是将USB作为东西。
那么有没有USB自身的原罪可谈呢？有！可以从USB的协议下手。USB不止MSC（大容量存储）设备这一种，现在的USB接口支撑这么多功用，协议其实也形形色色，天然不但有相关MSC的协议，什么USB Power Delivery（USB快速充电规范）、USB OTG（SRP、HNP协议，两个外设间传输）等等，还有一个USB HID设备类协议。这儿的USB HID，近两年来现已成为USB设备进犯的绝杀了。
HID也便是Human Interface Device，是与人交互的设备。其实USB-HID设备现如今现已适当遍及了，比方USB键盘、鼠标、手柄等等。这要怎样运用呢？在2014年的Black Hat黑客大会上，安全研讨人员Karsten Nohl和Jakob Lell宣布了讲演，说到一个有些惊世骇俗意味的USB进犯手法，名叫BadUSB，部分运用了HID的特色。
上面说的好玄乎，所以下面再来举个栗子：键盘都用过吧？有没有试过不必鼠标，朴实用键盘来进行各项体系操作呢？有经历的同学应该知道，其实也不难。那么假如有这么一个U盘，它可以假装成键盘，经过脚本履行一系列键盘敲击操作，是不是感觉就能操控你的体系了？这其实便是BadUSB进犯运用USB协议的示例。被BadUSB感染过的U盘不只可以假装成USB键盘，还能假装成USB网卡——篡改DNS，这样一来一切的DNS查询就能发往进犯者的服务器，可进行重定向进犯。
一旦这种进犯得以完成，那么进犯办法天然也就变得形形色色了，只需想不到没有做不到，最重要的是跨渠道——由于各体系渠道遵从共同的USB规范。 
说到底，这种HID模仿进犯不便是当年黑客们很爱的USB橡皮鸭（USB Rubber Ducky）吗？问题是橡皮鸭的内部硬件很彪悍，有个60MHz主频的处理器、microSD扩展插槽。一般U盘何故完成这样的进犯手法？这个问题其实才是Karsten Nohl和Jakob Lell这两位研讨人员的高超之处，也是这些U盘在感染BadUSB之后的可怕之处。
一般U盘的构成除了咱们需求用到的存储数据的闪存部分，还有主控芯片，或许叫操控芯片。主控芯片一般会指定某些部分的单元用于存储固件驱动（似也有主控芯片自身就包含了固件闪存）。这儿的固件就类似于操作体系，操控软硬件交互。Nohl和Lell花了好几个月的时刻进行逆向工程，他们发现许多U盘都可以对固件部分进行从头编程（特别是PHISON群联的主控芯片）。用户底子就看不到固件部分，要躲藏进犯代码天然就十分简略了。
这便是BadUSB得以成型的中心地点。另一方面今世操作体系为了给USB设备供给最大的兼容性，USB规范是答应一个USB设备具有多种输入输出设备的特征的。这样一来，经过重写U盘固件，就能让它假装成USB键盘、网卡乃至显现器。经过这个假的键盘，输入U盘固件中的歹意指令和代码，还可以合作闪存中的歹意程序进行进犯。
说白了，BadUSB是令一般U盘都变身为橡皮鸭，乃至进犯性更强。这其间的加强体现在BadUSB的假装和传达性方面。假装！很简略了解，看起来仅仅个一般U盘，并且即使格局化U盘也无法铲除歹意代码，由于歹意代码在固件中；传达！当年Nohl和Lell在研讨报告中有特别说到，BadUSB理论上最大的要挟在于，经过一个BadUSB设备给核算机感染歹意程序之后，核算机也可以将BadUSB传到达其他刺进核算机的U盘：某个U盘在刺进这台核算机之后，核算机上的歹意程序就可以对U盘固件进行从头编写，U盘主人底子就不会察觉到。
这么一来，全国际的U盘都能经过这种办法被BadUSB感染，全国际没有任何一个U盘是可被信赖的，由于底子就没有反病毒软件可以查到。由此乃至可以引发一个问题：USB设备是否现已到了底子就没有安全性可言的境地？
其实也不尽然，针对U盘固件，引进不行假造加密签名机制便是种计划，根绝歹意程序的从头编写。这就首要取决于闪存主控芯片制造商了。由于有人责备Nohl说，他从前在Black Hat上的讲演其实只针对台湾群联的闪存主控芯片——所以2014年年底，Nohl还抽样了8大首要芯片制造商的主控芯片：群联、Alcor、瑞萨、祥硕（华硕的子公司）、创惟、FTDI、微芯、Cypress。
成果发现状况异常杂乱。确实有部分USB主控芯片对BadUSB免疫——即无法对固件做从头编程，免疫的芯片占到抽样总数的一半，但每个品牌的体现都是很不安稳的。比方说，选用群联主控芯片的U盘都存在被BadUSB感染的危险，而祥硕则完全对BadUSB免疫，创惟的USB 2.0芯片没问题，但更新的USB 3.0芯片就有问题。其他USB Hub、键盘、摄像头、鼠标等所用的操控芯片状况更是形形色色。并且实际上，即使是一个USB设备制造商的相同类型的产品，他们也会在不同批次中选用不相同的主控芯片，比方金士顿所用的USB操控芯片就有五六种之多。
难不成今后咱们要用U盘之前，都得先把U盘拆开看看主控芯片的类型不成？
只需是USB接口就都不安全！
不知道许多小伙伴有没有留心过，斯诺登当年揭穿NSA的文档中说到了一款偷听设备名为Cottonmouth（如下图所示）。这便是个USB设备，听说可以偷偷地往方针设备中装置歹意程序。尽管文档中并未胪陈其具体机制，但斯诺登说：“假如Nohl和Lell发现的这种东西早就为NSA所用了，我也不会感到古怪。”或许好久之前，NSA就现已在这么干了，那么咱们手里的U盘…。。。
但这还不是悉数。已然USB规范是答应一个USB设备具有多种输入输出设备特征的，那么USB设备的假装实际上也就不只限于仅针对U盘的BadUSB了，各种USB设备都或许呈现假装的状况。从你的USB鼠标、键盘，到摄像头、电子烟、充电宝。
除了文章最初说到的电子烟，2014年年底央视曝光“改装充电宝盗取隐私”：看起来仅仅个充电宝，但实际上却有存储数据的才干，特别针对其时加密机制还没有现在这么完善的iPhone进行数据盗取。这么想来，咱们周围凡是用USB接口的东西好像都有带毒带马的或许性，这国际真是太严酷了——说不定你现已被NSA确定，你的鼠标就带APT木马…。。。
本年的Black Hat USA 2016大会上，共享丢U盘是否有用的Elie Bursztein不只做了丢U盘的试验，并且还教育人们怎么才干做个完整版的、假装起来的U盘，那具体程度，从选购芯片到终究U盘外部资料成型一条龙，所用的都是本钱很低的现成资料（点击这儿）。
FreeBuf从前也宣布过一篇题为《运用Arduino快速制造Tennsy BadUSB》的文章，用ArduinoLeonardo单片机（似本钱稍高），合作Arduino IDE简略的代码编写，就做成了一个可假装成一般U盘的USB进犯设备。今后要黑谁，送他个U盘或充电宝，比邮件垂钓大约有用多了。
USB进犯的究极形状
Bursztein在Black Hat USA 2016大会大将USB进犯分成了3大类，别离是社会工程（丢U盘），HID假装和0-day缝隙运用。前两种咱们都现已在前文做了简略的剖析，终究一种0-day缝隙运用，他只稍作了解说，首要运用的是USB驱动的0-day缝隙，只需核算机插上USB设备，就能马上对核算机进行操控。
在他看来，0-day缝隙乃是USB进犯的究级形状，无论是杂乱程度、可靠性仍是隐蔽性都到达了至高境地（尽管由于针对性强，所以跨渠道特点欠安）。咱们可以罗列的此类事例真实稀有，由于这简直没有被广规模讨论过。之前名噪一时的Stuxnet震网病毒，就运用了USB（但似并非USB驱动的0-day缝隙）传达——Windows体系中，.lnk文件担任烘托U盘中的文件图标，刺进U盘的时分，资源管理器就会扫描其间的.lnk文件来显现各种格局的文件，震网病毒便是将歹意程序刺进到.lnk文件中——整个进程是刺进就履行的，所以其隐蔽性天然可见一斑。
不过这种比方真实稀有，大约需求投入很多时刻和精力，极具针对性地进行进犯研讨。对一般人来说，U盘垂钓和HID假装确实才是最需求防备的。但在咱们谈了这么多今后，是否还要说说USB安全的注意事项呢？
像Nohl说的，防备USB进犯的最佳计划便是不要用USB设备。为了这个方针，就请封死设备上的一切USB接口吧…。。。说正经的，因噎废食当然欠好，但来路不明的U盘乃至充电宝、电子烟都不要用，马路上呈现U盘，也请疏忽之；自己的USB设备也不要去插不受信赖的主机设备。用户能做的，大约也只需这些了吧。
