Firmware-Sicherheitsrisiken und Best Practices zum Schutz vor Firmware-Hacking

Der Begriff „Firmware“ bezieht sich normalerweise auf die Low-Level-Software, die auf elektronischen Geräten wie Computern und Smartphones ausgeführt wird. Im Gegensatz zu bekannterer Software ist Firmware für Benutzer oft unsichtbar und kann im Allgemeinen nicht ersetzt werden. Aufgrund ihrer verborgenen Natur kann Firmware ein Hauptziel für Hacker sein, die Schwachstellen ausnutzen möchten, um Zugriff auf Geräte zu erhalten oder Informationen zu stehlen. Hier sehen wir uns einige der häufigsten Firmware-Schwachstellen an und besprechen einige der besten Firmware-Sicherheitspraktiken zum Schutz vor Firmware-Hacking.

Was ist Firmware?

Es handelt sich um eine Art von Software, die in ein Hardwaregerät eingebettet ist. Die Firmware bietet eine Low-Level-Steuerung für das Gerät und ist normalerweise nicht für den Benutzer zugänglich. Hersteller veröffentlichen manchmal Firmware-Updates, um Fehler zu beheben oder dem Gerät neue Funktionen hinzuzufügen.

Firmware wird im nichtflüchtigen Speicher abgelegt, was bedeutet, dass die Daten auch dann erhalten bleiben, wenn das Gerät ausgeschaltet wird. Im Gegensatz dazu benötigt der flüchtige Speicher Strom, um die Daten zu erhalten.

Gängige Beispiele für Geräte, die Firmware enthalten, sind BIOS-Chips auf Motherboards und die Firmware für Festplatten, optische Laufwerke und andere Speichergeräte.

Was ist ein Firmware-Update?

Ein Firmware-Update ist ein Softwareprogramm, mit dem die Firmware eines Hardwaregeräts aktualisiert werden kann, was auch erforderlich sein kann, um Sicherheitslücken im Gerät zu beheben.

Firmware-Updates werden normalerweise als herunterladbare Datei bereitgestellt, die mit einem speziellen Dienstprogramm auf dem Gerät installiert werden kann. In einigen Fällen ist das Firmware-Update möglicherweise auch als bootfähige CD oder USB-Laufwerk verfügbar.

Sicherheitsbedrohungen für die Firmware

Da elektronische Geräte im Privat- und Berufsleben der Menschen allgegenwärtig geworden sind, ist die Sicherheit der Firmware, die sie steuert, immer wichtiger geworden. Firmware ist die Low-Level-Software, die in den Nur-Lese-Speicher (ROM) eines Geräts programmiert wird und dessen Grundfunktionen steuert.

Obwohl die Firmware der meisten Geräte weder Benutzern noch Angreifern zugänglich ist, kann sie durch Reverse Engineering manipuliert und modifiziert werden, um bösartige Versionen zu erstellen, mit denen sich die Kontrolle über das Gerät oder seine Daten erlangen lässt. Diese Art von Angriff wird als Firmware-Exploit bezeichnet. Damit können verschiedene bösartige Aktionen ausgeführt werden, z. B. die Installation von Malware, der Diebstahl vertraulicher Daten oder die Fernsteuerung des Geräts.

Da die Leistungsfähigkeit von Geräten ständig zunimmt, werden Firmware-Sicherheitsbedrohungen immer häufiger. Da immer mehr Geräte mit dem Internet verbunden sind und zum Speichern vertraulicher Daten verwendet werden, werden die Risiken durch Firmware-Exploits nur noch zunehmen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Angreifer Schwachstellen in der Firmware ausnutzen und so die Firmware hacken können:

• Die gängigste Methode besteht darin, die Software des Geräts zurückzuentwickeln, um Sicherheitslücken zu finden und auszunutzen. Dies kann ein zeitaufwändiger und schwieriger Prozess sein, aber es ist oft möglich, öffentlich verfügbare Tools zu finden, die einen Großteil der Arbeit automatisieren.
• Ein anderer Ansatz besteht darin, Geräte anzugreifen, die veraltete oder ungepatchte Firmware-Versionen verwenden. Diese Geräte verfügen möglicherweise nicht über die neuesten Sicherheitsfunktionen und Patches, wodurch sie leichter ausgenutzt werden können. Angreifer können auch bekannte Schwachstellen in bestimmten Firmware-Versionen ausnutzen, um Exploit-Code zu entwickeln und zu veröffentlichen, den jeder verwenden kann.
• Schließlich versuchen manche Angreifer, die Firmware des Geräts physisch zu verändern, um Sicherheitskontrollen zu umgehen oder Schadcode zu installieren. Diese Art von Firmware-Hacking ist normalerweise nur möglich, wenn der Angreifer physischen Zugriff auf das Gerät hat, aber es kann schwierig sein, es zu erkennen und zu verhindern (Solid State Systems LLC, 2017).

Bewährte Methoden für die Firmware-Sicherheit

Die Firmware-Sicherheit ist ein wichtiger Bestandteil der gesamten Gerätesicherheit. Mit ein paar einfachen Schritten können Unternehmen ihre Geräte widerstandsfähiger gegen Angriffe machen und die Gefahr einer Kompromittierung verringern.

Puffer- und Stapelüberlaufschutz, Injektionsschutz, Firmware-Updates und kryptografische Signaturen sowie die Sicherung vertraulicher Informationen sind alles wichtige Aspekte der Firmware-Sicherheit. Durch Maßnahmen zum Schutz dieser Bereiche können Unternehmen ihre Geräte deutlich sicherer machen.

• Puffer- und Stapelüberlaufschutz Einer der häufigsten Wege, mit denen Angreifer Zugriff auf Systeme erhalten, ist die Ausnutzung von Puffer- oder Stapelüberläufen. Indem Sie sicherstellen, dass Ihre Firmware über einen angemessenen Puffer- und Stapelüberlaufschutz verfügt, können Sie Firmware-Hacking verhindern.
• Firmware-Updates und kryptografische Signaturen Die Aktualisierung Ihrer Firmware ist für die Sicherheit Ihres Geräts von entscheidender Bedeutung. Indem Sie sicherstellen, dass Updates ordnungsgemäß installiert werden und kryptografische Signaturen vorhanden sind, können Sie die Sicherheit Ihrer Geräte erhöhen.
• Verhinderung von Injection-Angriffen Injection-Angriffe sind ein weiterer häufiger Angriff, der durch entsprechende Firmware-Sicherheit verhindert werden kann. Indem Sie Maßnahmen zur Verhinderung von Injection ergreifen, können Sie zur Sicherheit Ihrer Geräte beitragen.
• Sicherheitsausnahmen erfassen Das Erfassen von Sicherheitsausnahmen ist wichtig, um potenzielle Schwachstellen in Ihrem Code sofort zu identifizieren und zu beheben. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Probleme so schnell wie möglich erkannt und behoben werden, bevor Angreifer sie ausnutzen können.
• Eingabevalidierung Die Eingabevalidierung ist ein weiterer wichtiger Schritt, um Ihre Firmware sicher zu halten. Eine sorgfältige Validierung aller Benutzereingaben kann dazu beitragen, zu verhindern, dass böswillige Benutzer bösartigen Code in Ihre Systeme einschleusen. Dies trägt dazu bei, Ihre Systeme vor gängigen Angriffen wie SQL-Injection-Angriffen zu schützen.
• Sicherheitscodeüberprüfungen Regelmäßige Sicherheitscodeüberprüfungen sind unerlässlich, um potenzielle Sicherheitsprobleme in Ihrem Code zu identifizieren. Sie tragen dazu bei, dass Schwachstellen so schnell wie möglich gefunden und behoben werden. Darüber hinaus tragen Codeüberprüfungen dazu bei, die Gesamtqualität Ihres Codes zu verbessern, ihn robuster zu machen und die Wahrscheinlichkeit von Sicherheitslücken zu verringern.
• Datenerfassung, -nutzung und -speicherung – Datenschutz Schließlich ist es wichtig zu überlegen, wie Daten erfasst, verwendet und gespeichert werden. Insbesondere sollten Daten auf eine Weise erfasst und verwendet werden, die die Privatsphäre des Einzelnen respektiert. Indem Sie diese Schritte unternehmen, können Sie eine sicherere und privatere Benutzerumgebung schaffen (Raducu, 2022).

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Quellen

Solid State Systems LLC. Sicherheitslücken in der Firmware und wie man sie verhindert. http://solidsystemsllc.com/firmware-security/

Raducu, R. Best Practices zur Gewährleistung der Gerätesicherheit – Firmware. NeuronicWorks. https://neuronicworks.com/blog/firmware-security/

Über den Autor

Ryan Clancy ist Autor und Blogger. Er hat mehr als 5 Jahre Erfahrung im Maschinenbau und ist begeistert von allem, was mit Technik und Technologie zu tun hat. Außerdem liebt er es, Technik (insbesondere Maschinenbau) auf ein Niveau zu bringen, das jeder verstehen kann. Ryan lebt in New York City und schreibt über alles, was mit Technik und Technologie zu tun hat.

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