在好萊塢大片里，無論戒備多么森嚴，黑客通常只需幾分鐘就能拷貝走電腦里所有數據，看起來相當超現實。

如果電腦已經設置了復雜的系統密碼、處于鎖定狀態、BIOS加密、硬盤全盤加密，在這么高的安全等級下，黑客也能輕松竊取文件嗎？

答案是可以！因為一個叫做Thunderspy的漏洞。

荷蘭埃因霍溫科技大學的安全研究員最近發現計算機常用的 Thunderbolt 接口存在7個不可修補的新硬件漏洞。利用一種被稱為“Thunderspy”的技術，可以攻破英特爾Thunderbolt接口，繞過安全設計直接盜走電腦內存中的數據。2011年以來生產的帶有雷電接口的電腦都將受到威脅，并且難以通過軟件修復。

通常高端計算機上都配備Thunderbolt接口上，我們一般俗稱“雷電”，蘋果官方稱為“雷靂”。

Thunderspy攻擊主要用于從鎖定或睡眠狀態的計算機竊取或讀取/寫入數據，即使磁盤驅動器受到全盤加密保護也無效。

Thunderspy 屬于 evil-maid 攻擊，這意味著它需要對設備進行物理訪問才能對其進行攻擊，因此與遠程攻擊相比，它的利用程度較低。但是另一方面，Thunderspy 是一種隱身攻擊，在成功執行入侵之后，犯罪分子幾乎不會留下任何利用的痕跡。

什么是evil-maid（邪惡女仆）攻擊？邪惡女仆攻擊是指針對已經關閉的無人看管的計算設備的攻擊。邪惡女仆攻擊的特點是，在設備持有者不知情的情況下，攻擊者可以多次親手接觸目標設備。

換言之，只要你離開桌子幾分鐘，黑客就可能在這么短的時間內的入侵你的電腦，之后再恢復原樣，神不知鬼不覺。

埃因霍溫科技大學的研究員Ruytenberg表示，ThunderSpy攻擊可能需要用螺絲刀打開目標筆記本電腦的外殼，但它不會留下任何痕跡，幾分鐘內就能被拔出。

研究員說，“即使您在短暫離開時鎖定或掛起計算機，并且系統管理員已設置安全啟動、BIOS加密，操作系統設置了密碼并啟用了全盤加密，即使你遵循全部最佳安全實踐，Thunderspy仍然可以攻擊你。”

除運行Windows或Linux操作系統的計算機外，自2011年以來銷售的，具有雷電功能的蘋果MacBooks（視網膜版除外）也容易受到Thunderspy攻擊，但僅限于部分。

發現漏洞的Ruytenberg在YouTube上發布了一段視頻，展示了如何進行攻擊。

在視頻中，他卸下了ThinkPad筆記本的后蓋，用SOP8燒錄夾將SPI編程器和主板上的雷電控制器針腳連接起來。

然后他只用了2分鐘就重寫了雷電控制器的固件，繞過密碼禁用了安全性設置。經過一番操作后，就能通過插入雷電設備改寫操作系統，即使是全盤加密的電腦也不在話下。

此外，他還演示了在系統僅通過USB或DisplayPort傳輸的情況下恢復雷電連接。

整個過程大約只需要5分鐘。

Ruytenberg攻破電腦的設備成本僅400美元，體積還比較大，但是他說，“某三個字母的部門”可以把這套設備小型化，讓攻擊更為隱蔽，成本會增加到1萬美元。

該漏洞存在原因就在于雷電接口的直接內存訪問（DMA）長久以來的安全問題。

雷電接口的DMA可以讓外接設備直接讀寫內存，而無需CPU介入，這給外接顯卡等高速設備帶來了便利，但同時也帶來了安全隱患。

ThunderSpy漏洞解析

以下列出的七個Thunderspy漏洞會影響Thunderbolt版本1、2和3，并且可以被利用來創建任意的雷電設備身份，克隆用戶授權的雷電設備，最后獲得PCIe連接性以執行DMA攻擊。

• l  固件驗證方案不足

• l  弱設備身份驗證方案

• l  使用未經驗證的設備元數據

• l  使用向后兼容性降級攻擊

• l  使用未經驗證的控制器配置

• l  SPI閃存接口缺陷

• l  BootCamp沒有雷電安全

雷電接口的直接內存訪問（DMA）攻擊并不是什么新鮮事。

基于DMA的攻擊使攻擊者只需將惡意的熱插拔設備（如外部網卡，鼠標，鍵盤，打印機或存儲設備）插入雷電接口或最新的USB-C端口，即可在幾秒鐘內破壞目標計算機。

簡言之，DMA攻擊是可能的，因為雷電接口在非常低的安全級別下工作，并且具有對計算機的高級別訪問權限，從而使連接的外圍設備可以繞過操作系統安全策略并直接讀/寫系統內存，其中可能包含敏感數據，包括密碼，銀行賬戶，私人文件和瀏覽器活動。

其實對于DMA攻擊，英特爾是有預防措施的，那就是2019年年初推出的內核DMA保護（Kernel DMA Protections），進一步加強設備驗證，防止設備欺騙用戶授權，保護電腦不受驅動器的攻擊。

但事實證明，結合前三個Thunderspy漏洞，攻擊者完全可以打破“安全級別”，并通過偽造雷電設備身份來加載未經授權的惡意雷電設備，正如Ruytenberg視頻演示的那樣。

Ruytenberg補充道，“ 雷電控制器將設備元數據存儲在稱為Device ROM（DROM）的固件部分中。我們發現該DROM并未經過密碼驗證。這是第一個漏洞，此漏洞使人們能夠構造偽造的雷電設備身份。”

“當與第二個漏洞結合使用時，偽造的身份可能會部分或全部包含任意數據。”

Ruytenberg進一步指出，這個硬件漏洞是無法通過升級軟件來修復的，“基本上需要重新設計芯片才行”。

如何預防Thunderspy攻擊

有趣的是，當研究人員向英特爾報告Thunderspy漏洞時，英特爾回應稱，“該漏洞并非最新發現，已經在去年的操作系統更新中修復了。”

看來盡管英特爾已經意識到其中的一些漏洞，但沒有計劃對其進行修補或公開。

理論上，Thunderspy漏洞已經在2019年被英特爾通過“內核 DMA 保護”功能修復，2019年之后出廠并運行Windows 10 1803以后系統的電腦應該能夠免疫攻擊。

但如前所述，Ruytenberg發現2019年以后生產的許多戴爾、惠普及聯想電腦并未受到新安全機制的保護，依然能夠被繞過。

為了方便讀者了解自己的系統是否受到 Thunderspy漏洞的威脅，Ruytenberg還發布了一個免費的開源工具Spycheck。（點擊文末閱讀原文獲取）

由于現階段缺少可用的軟件修復補丁，Ruytenberg給出的安全防護建議是：電腦只連接自己的雷電外設、不要把設備借給他人使用、離開電腦時不要使用鎖定或睡眠，而應使用休眠或關機。

Ruytenberg還提到一點，只要不使用BootCamp，運行macOS系統的蘋果電腦目前是安全的。

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