Los investigadores develan nuevas protecciones cibernéticas contra las «bombas lógicas»

Los investigadores de ciberseguridad de la Universidad de Rutgers en New Brunswick y el Instituto de Tecnología de Georgia han propuesto nuevas formas de proteger objetos impresos en 3D, como drones, prótesis y dispositivos médicos, de las sigilosas «bombas lógicas».

Los investigadores presentarán su artículo, titulado «Bombas lógicas físicas en impresoras 3D a través de técnicas emergentes 4D», en la Conferencia Anual de Aplicaciones de Seguridad Informática de 2021 el 10 de diciembre.

La creación rápida de prototipos es la fabricación rápida de una pieza, modelo o ensamblaje mediante un diseño asistido por computadora en 3D, generalmente mediante impresión 3D o «fabricación aditiva». La fabricación aditiva se utiliza cada vez más en una variedad de industrias para producir productos críticos para la seguridad, pero actualmente no existen métodos confiables para verificar su integridad frente a modificaciones adversas de diseño previas a la impresión.

«La fabricación aditiva ciberfísica de próxima generación permite diseños y capacidades de productos avanzados, pero se basa cada vez más en sistemas de control industrial altamente interconectados que presentan oportunidades para ataques cibernéticos», dijo el investigador principal Saman Zonouz, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática. en la Escuela de Ingeniería de Rutgers-New Brunswick. «El enfoque predominante para defenderse de estas amenazas se basa en detectores de intrusos basados ​​en host que se encuentran dentro de los mismos controladores de destino y, por lo tanto, a menudo son el primer objetivo de los ataques de controlador».

Los investigadores analizaron Mystique, una nueva clase de ataques a objetos impresos que aprovechan la tecnología de impresión 4D emergente para introducir código informático integrado, o bombas lógicas, mediante la manipulación del proceso de fabricación.

Mystique permite que los objetos visualmente inofensivos se comporten de forma maliciosa cuando una bomba lógica es activada por un estímulo como cambios en la temperatura, humedad, pH o modificaciones en los materiales utilizados inicialmente, lo que podría causar fallas operativas catastróficas cuando se utilizan.

Los investigadores evaluaron con éxito Mystique en varios estudios de casos de impresión 3D y demostraron que puede evadir las contramedidas anteriores. Para abordar esto, propusieron dos estrategias.

La primera solución se centra en diseñar un sensor que pueda medir la composición y el diámetro de las materias primas que pasan por el extrusor de la impresora para garantizar que cumplan con las expectativas antes de que se imprima el objeto. Un sensor dieléctrico puede detectar un cambio de 0,1 mm en los diámetros de los filamentos y un cambio del 10% en la composición de la concentración.

La segunda solución utiliza imágenes de tomografía computarizada de alta resolución para detectar tensiones residuales en objetos impresos que contrastan diseños benignos y maliciosos antes de la activación del ataque. Esta detección de TC tiene una precisión del 94,6% en la identificación de ataques 4D en una sola capa de impresión.

El equipo de investigación planea proporcionar pautas para unir soluciones de resiliencia en seguridad de software, diseño de sistemas de control y procesamiento de señales, e incorporar detección de ataques ciberfísicos confiables y prácticos en la fabricación del mundo real.

«Nuestra propuesta es un vector de ataque potencial novedoso que debe ser considerado y mitigado de manera efectiva en plataformas de fabricación aditiva. La idea es utilizar nuevas bombas lógicas físicas en objetos impresos en 3D, como engranajes industriales y equipos de protección personal como máscaras COVID-19, «Dijo Zonouz. «Estas bombas lógicas pueden ser activadas posteriormente por los adversarios utilizando estímulos físicos como la humedad o el calor cuando sea adecuado para ellos para hacer que los objetos impresos funcionen mal, como hacer que una máscara COVID pierda su protección contra la infección viral».