Ruhr-Universität Bochum Sicherheitslücken bei LTE und 5G

Abhörsichere Datenübertragung per Licht ist theoretisch über Quantenkryptografie möglich. An der TU Berlin wurde für die Methode nun die erste praxistaugliche Photonenquelle entwickelt.
Die Forschung fand im Rahmen des Projekts Bercom statt, kurz für »Blaupause für eine pan-europäische Systemplattform für widerstandsfähige kritische Infrastrukturen«.

IT-Experten vom Horst-Görtz-Institut der Ruhr-Universität Bochum fanden heraus, dass Angreifer aufgrund von Sicherheitslücken im Mobilfunkstandard LTE herausfinden können, welche Internetseite ein bestimmter Nutzer besucht, und ihn auf eine gefälschte Webseite umleiten.

Betroffen sind alle Geräte, die LTE, auch 4G genannt, verwenden – also so gut wie alle Handys und Tablets sowie auch einige vernetzte Haushaltsgegenstände. Schließen lassen sich die gefundenen Lücken nicht; sie sind sogar noch im kommenden Mobilfunkstandard 5G enthalten, der derzeit zertifiziert wird. Das Problem kann jedoch von anderen Sicherheitsmechanismen in Browsern oder Apps eingedämmt werden.

Nutzdaten, die über LTE übertragen werden, werden zwar verschlüsselt, aber nicht auf ihre Integrität überprüft. »Ein Angreifer kann den verschlüsselten Datenstrom verändern und dafür sorgen, dass die Nachrichten an einen eigenen Server umgeleitet werden, ohne dass das dem Nutzer auffällt«, erklärt David Rupprecht vom Horst-Görtz-Institut. Dazu muss sich der Angreifer in der Nähe des Opferhandys befinden. Mit einem speziellen Equipment schaltet er sich in die Kommunikation zwischen Handy und Mobilfunkmast ein, verändert die Nachrichten und leitet den Nutzer so auf eine falsche Webseite um. Auf dieser Webseite kann der Angreifer dann beliebige Aktionen durchführen, zum Beispiel eingegebene Passwörter abgreifen.

»Webseiten oder Apps, die das Sicherheitsprotokoll HTTPS in der richtigen Konfiguration verwenden, bieten jedoch einen zuverlässigen Schutz gegen eine Umleitung«, erklärt Rupprecht. Sie würden eine Warnung ausgeben, wenn ein Nutzer auf eine falsche Seite umgeleitet werden soll. Nicht verhindern lässt sich jedoch, dass ein Angreifer gewisse Aktivitäten auf dem Handy überwacht, etwa erfährt, wer der Nutzer ist und welche Webseiten er aufruft.

Die Bochumer Forscher zeigten, dass sie auch nur anhand des Traffic Pattern – also anhand der Menge von Nutzdaten, die ein Handy in einem bestimmten Zeitraum sendet, – zurückschließen konnten, welche Webseite der Nutzer aufgerufen hatte. Dafür muss sich der Angreifer nicht aktiv zwischen die Kommunikation von Handy und Mobilfunkmast schalten, sondern es reicht aus, passiv Metadaten der Verbindung mitzuschneiden.

Die oben beschriebenen Angriffe lassen sich mit frei im Handel erwerblicher Ausrüstung im Wert von rund 4.000 Euro durchführen. Die Forscher verwendeten für ihre Versuche einen PC und zwei sogenannte Software Defined Radios, die das Senden und Empfangen von LTE-Signalen ermöglichen. Eines der Geräte gibt sich beim Opferhandy als Mobilfunknetz aus, das andere gibt sich beim echten Mobilfunknetz als Handy aus. So kann das System bestimmte Daten gezielt verändern, während es den Großteil der Daten unverändert weiterleitet. Je nach Equipment kann der Angreifer einige Hundert Meter vom Opferhandy entfernt sein, um den Angriff durchzuführen.

»Aus den LTE-Dokumentationen ist ersichtlich, dass bewusst auf einen Integritätsschutz verzichtet wurde, der die Angriffe verhindern würde«, sagt Thorsten Holz vom Horst-Görtz-Institut. Der Grund: Für die Sicherheitsmaßnahme müssten an alle Nutzdaten zusätzliche vier Byte angehängt werden. »Die Datenübertragung ist für die Netzbetreiber teuer, und der Integritätsschutz wurde für verzichtbar gehalten«, so Holz weiter.

Auch im kommenden Mobilfunkstandard 5G ist der Integritätsschutz im Moment nicht generell vorgesehen. Geräte müssten vom Hersteller richtig konfiguriert werden, damit der Schutz greift. Die Forscherinnen und Forscher setzen sich dafür ein, dass die Sicherheitslücke im neuen Mobilfunkstandard prinzipiell geschlossen wird.