Stuxnet

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Stuxnet ist ein im Juni 2010 erstmals von der Firma VirusBlokAda als RootkitTmphider beschriebener Computerwurm[1], der auf Angriffe von Simatic S7-Automatisierungssystemen der Firma Siemens spezialisiert ist. Von der Softwarefirma Symantec wird vermutet, dass dieser Wurm speziell für die Leittechnik einer speziellen Anlage im Iran geschrieben wurde.[2][3] Die außergewöhnlich massive Art seiner Verbreitung

  1. unter Ausnutzung verschiedener Sicherheitslücken der Microsoft-Betriebssysteme ab Windows 2000 und neuer Windows 7 und
  2. die Installation eines Rootkits in diesen Betriebssystemen mit Hilfe gestohlener digitaler Signaturen der taiwanesischen Hardware-Hersteller Realtek und JMicron Technology,[4]
  3. seine genauen Kenntnisse des Prozessvisualisierungssystems WinCC zur Überwachung und Steuerung technischer Prozesse (SCADA) sowie
  4. die Installation eines weiteren Rootkits in der Steuerung einer solchen PCS-7-Anlage (SPS, engl. PLC)

ist bisher weltweit einmalig.[5]

Aufgrund der technischen Eigenschaften von Stuxnet wird ein außerordentlicher Entwicklungsaufwand vermutet: Dieser kann bei einer vorhandenen Testumgebung für Hard- und Software sechs Monate gedauert haben. Es wurden etwa fünf bis zehn Haupt-Entwickler und eine unbekannte Anzahl anderer Personen für Qualitätssicherung und Management benötigt. Um die digitalen Signaturen zu erhalten, musste jemand Zugang zu den benachbarten Gebäuden beider Firmen haben. Die Erstinfektion in der Zielumgebung könnte mittels eines Wechsellaufwerks durch einen Dritten auch unwissentlich geschehen sein.[6]

Infektionsweg

Erstmals wurde Stuxnet im Juni 2010 von Sergej Ulasen von der weißrussischen Firma VirusBlokAda aufgrund eines Hinweises einer iranischen Vertragsfirma identifiziert. Dort kam es an der Rechenanlage zu Systemabstürzen und anderen Störungen.[7] Seitdem beschäftigen sich verschiedene Hersteller von Sicherheitssoftware wie ESET, Kaspersky und Symantec mit der Funktionsweise des Wurms. Auf der Virus Bulletin 2010 conference[8] wurde von Symantec der bisherige Kenntnisstand im W32.Stuxnet Dossier zusammengefasst.[9] Nach diesen Erkenntnissen greift Stuxnet eine, auf eine bestimmte Art und Weise konfigurierte, Simatic-S7-Anlage an.

Im Allgemeinen werden Simatic-Anlagen mit einem speziellen Notebook, dem „SIMATIC Field PG“ projektiert, in Betrieb genommen und gewartet.[10] Auf einem solchen Programmiergerät ist neben dem Windows-Betriebssystem weitere Software zur Programmierung mit STEP 7 und Prozessvisualisierung mit WinCC vorinstalliert. Außerdem ist das PG mit Ethernet-, USB- und PROFIBUS-Schnittstellen ausgerüstet.

Die Überwachung, Bedienung und Diagnose einer solchen Anlage, also der laufende Betrieb, wird mit ebenfalls auf WinCC basierender HMI-Software (, Human-Machine-Interfacee) realisiert. Auch wenn ein solches Leitsystem aus einem lokalen Computer-Netzwerk besteht, gibt es keinen Zugriff von außen auf ein solches LAN. Von innen wird der Zugang zum Internet über eine, i.d.R. restriktiv konfigurierte, Firewall gesteuert.

Betriebssystem-Ebene

Um sein Ziel zu erreichen, muss Stuxnet erst einmal in die Nähe des Zielsystems kommen. Dazu wurden vier verschiedene ungepatchte Sicherheitslücken in Windows verwendet (sog. Zero-Day-Exploits). Davon betroffen sind die 32-Bit-Betriebssysteme Win2K, WinXP, Windows 2003, Vista, Windows Server 2008, Windows 7 oder Windows Server 2008 R2 sein.

In diesem Artikel oder Abschnitt fehlen noch folgende wichtige Informationen:
Bisher (Nov. 2010) gesicherte Erkenntnisse sind von Vermutungen und Spekulationen der Wochen vorher besser abzugrenzen. --grixlkraxl 00:30, 10. Nov. 2010 (CET)
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Removable drive propagation

Stuxnet versucht sich auf einem der genannten Systeme zu installieren, sobald ein USB-Speichermedium angeschlossen wird. Dazu wird das fehlertolerante Parsen der AutoRun.Inf durch Windows ausgenutzt. Die Datei enthält sowohl den eigentlichen Schadcode, als auch zum Schluss gültige Autorun-Informationen, nach der die Datei eine ausführbare EXE-Datei ist. Auch wenn die AutostartOption abgeschaltet wurde, steht im Kontextmenüs eine Open-Funktion zur Verfügung, die das Ausführen des Schadcodes erlaubt.[11]

Ab März 2010 nutzte Stuxnet dann die Schwachstelle der LNK-Dateien, um das System zu infizieren. 

LNK Vulnerability (CVE-2010-2568)
Microsoft patched the Stuxnet-exploited bug in Windows' shortcuts with an emergency update (2010) Aug. 2.[1]

Nach erfolgreicher Installation versucht Stuxnet, sich über jedes neu angeschlossene USB-Laufwerk weiterzuverbreiten. Zusätzlich benutzt er noch weitere Verbreitungsmöglichkeiten:

Auf solchen System versucht Stuxnet Administrator-Rechte zu bekommen, Sicherheitssoftware zu umgehen und sich als Rootkit zu installieren. 

Command und Control Struktur

Nach Untersuchungen von Liam O Murchu sendet Stuxnet Nachrichten an Server, die ihren Sitz in Dänemark und Malaysia haben.[7]

WinCC-Software

  • Wird auf dem Rechner eine Installation der WinCC-Software gefunden, verbreitet sich Stuxnet
  • mit SQL-Befehlen über die WinCC-Datenbank
  • über eventuell vorhandene Step7-Projekt-Dateien
  • außerdem wird die für das HMI-Interface notwendige Simatic-DLL s7otbxdx.dlldurch eine eigene DLL ergänzt
nicht SQL-Server sondern Zugangsdaten der WinCC-DB ;-)
  • ... Der Wurm nutzt dazu die im HMI fest einprogrammierten Zugangsdaten zur WinCC-Datenbank-Library,

Eingriff in die SPS

Letzteres ermöglicht Stuxnet auf drei verschiedene Arten in eine angeschlossene SPS einzugreifen:

  • Varianten A und B sind für CPUs 6ES7-315-2 (series 300) mit bestimmten, in System-Datem-Blöcken (SDB) definierten Eigenschaften,
  • Variante C ist für die CPU-Familie 6ES7-417. Nach den bisherigen Erkenntnissen ist diese Variante allerdings deaktiviert oder nur "teilweise fertig" (Dossier p34)
  • Ansteuerung von bis zu sechs Geräten über den PROFIBUS

einzuarbeiten

Stuxnet nimmt einen Speicherplatz von etwas mehr als einem Megabyte ein. Bei einer Analyse der Dateien von Stuxnet stieß man auf eine temporäre Datei ~wtr4141.tmp, die als Zeitmarke das Datum vom 3. Februar 2009 hatte.[12] Dieses Datum könnte auf eine erste Version von Stuxnet hinweisen.

Stuxnet soll auch die Möglichkeit einer wiederholten Selbstinfektion besitzen. Zu diesem Zweck befällt Stuxnet die Entwicklungsumgebung für speicherprogrammierbare Steuerungen Step 7 und legt dabei neue DLLs an, die teilweise verschlüsselt sind. Durch Suchvorgänge beim Laden von Systembibliotheken wird dann eine der modifizierten DLLs geladen, entschlüsselt und dies bewirkt das Laden der ursprünglichen Dateien von Stuxnet. Damit ereignet sich eine neue Infektion, die auch ein vorheriges Löschen der Dateien von Stuxnet wieder kompensiert.[13]

Zum Infektionsprozess wurden zwei tiefschürfende Analysen veröffentlicht. Symantec gab Anfang Oktober 2010 eine Analyse heraus, die detailliert die Prozesse untersuchte, die von den manipulierten DLLs ausgingen.[14] Trend Micro hat eine Analyse von Stuxnet veröffentlicht, die sich besonders mit der Manipulation der Dateien, der Nutzung der Windows-Exploits und der Verbreitung von Stuxnet befasst.[15]

Mit der Sicherheitsaktualisierung von Microsoft für Windows vom 12. Oktober 2010 wurden drei von vier von Stuxnet benutzten Sicherheitslücken geschlossen.[16]

Verbreitung

hier der Reihe nach die Verbreitung darstellen
Iran schon plausibel, aber besser in eigenen Abschnitt

Im September 2010 erklärte der iranische Kommunikationsminister Resa Taghipur, dass im Iran rund 30.000 Computer von Stuxnet befallen seien, darunter auch Rechner des Kernkraftwerks Buschehr.[17] Einer Untersuchung der IT-Sicherheitsfirma Symantec zufolge stehen knapp 60 Prozent der infizierten Rechner in Iran, knapp 20 Prozent in Indonesien, gut acht Prozent in Indien.[18]

Auch in China hat sich der Wurm laut der staatlichen Nachrichtenagentur Xinhua ausgebreitet, insgesamt sollen sechs Millionen Rechner und etwa 1000 Unternehmensrechner betroffen sein.[19]

Nach Angaben von Siemens wurde der Wurm in 14 Anlagen gefunden. Schäden hätten jedoch nicht festgestellt werden können.[20][21] Siemens bietet auf einer speziellen Website Beratung zum Stuxnet-Wurm an.[22] Von den betroffenen Siemens-Kunden hätten fünf ihren Standort in Deutschland.[23] Diese seien jedoch bereits wieder virusfrei.[24]

Spekulationen über den Urheber und das Ziel von Stuxnet

IT-Sicherheitsspezialisten gehen davon aus, dass Stuxnet gezielt zur Sabotage iranischer Atomanlagen programmiert wurde. Der Aufwand für den Wurm sei gewaltig und teuer gewesen, zudem richte es nur in bestimmten Anlagen Schaden an, andere würden offenbar ohne Schaden lediglich infiziert. Als (unfreiwilliger) Verteiler käme vor allem die russische Atomstroiexport in Frage.[25]

Laut Wieland Simon (Siemens) müssen an der Entwicklung des Virus Experten und Ingenieure aus ganz unterschiedlichen Bereichen beteiligt gewesen sein – neben Windows-Programmierern auch Fachleute der Automatisierungstechnik und von großen Industrieanlagen. Nur ein solches Team wäre in der Lage einen Schädling zu programmieren, der nacheinander mehrere technisch sehr unterschiedliche Hürden überwindet.[26]

Aufgrund des großen Programmieraufwandes wird von Jewgeni Kasperski und anderen Fachleuten angenommen, dass der Wurm nicht von Privatpersonen, sondern vermutlich von einer staatlichen Organisation stammt.[27][28] Auch die hohen Entwicklungskosten für den Wurm, die auf einen 7-stelligen Dollar-Betrag geschätzt werden, sprächen dafür.

Mehrere Teams von Experten fanden im Viruscode Textbausteine, die nahe legen, dass die Angreifer ihr Projekt Myrtus nannten. Der deutsche IT-Sicherheitsspezialist Langner wies als erster auf die mögliche Anspielung auf den ursprünglichen hebräische Namen der Bibelfigur Esther hin. Carol Newsom, Professorin für Altes Testament an der Emory University bestätigte den linguistischen Zusammenhang der hebräischen Wörtern für Myrtus und Esther (Hadassah). Das Buch Esther im alten Testament (hebräische Bibel) erzählt die Geschichte eines geplanten Anschlags der Perser auf die Juden, die Letztere durch einen Erstschlag verhindern konnten.[29]

In den Medien wurde diese Spekulation als Hinweis auf eine mögliche Urheberschaft Israels gewertet.[19] Laut Süddeutsche Zeitung halten die meisten Fachleute diese These allerdings für eine Verschwörungstheorie.[23] Es könnte auch eine falsch ausgelegte Fährte sein.[24] Shai Blitzblau, technischer Direktor und Chef von Maglan, eine israelische IT-Sicherheitsfirma im Militärbereich, ist überzeugt, dass Israel nichts mit Stuxnet zu tun hat. Er vermutet Wirtschaftsspionage gegen Siemens oder eine Art "akademisches Experiment”.[29]

Yossi Melman, Journalist der israelischen Tageszeitung Haaretz, hält Israel für den wahrscheinlichen Urheber. Er führt an, dass der Vertrag des Direktors des israelischen Auslandsgeheimdienstes, Meir Dagan, letztes Jahr verlängert wurde, da er in wichtige Projekte involviert sei. Zudem hätte Israel den geschätzten Zeitpunkt, bis Iran eine Atombombe besitzt, überraschend auf das Jahr 2014 nach hinten verschoben.[29]

Laut einem Artikel der New York Times vom 30. September 2010, behauptet ein ehemaliges Mitglied der United States Intelligence Community, dass der israelische Nachrichtendienst Unit 8200, der mit der NSA vergleichbar ist, den Angriff mit Stuxnet ausgeführt habe.[30]

Medienberichten zufolge war möglicherweise die iranische Urananreicherungsanlage in Natanz das Ziel der Attacke.[31][32][33][34][35][36] Laut geheimen Dokumenten, die über die Internetplattform WikiLeaks an die Öffentlichkeit gebracht wurden, gab es in Natanz im Jahr 2009 einen nuklearen Störfall, der die Produktionskapazität der Anlage um 15 Prozent reduzierte.[37] Es wird angenommen, dass die Zentrifugen der Anlage durch WinCC-Systeme gesteuert werden.[32]

Es gibt letztendlich nur vage Hinweise auf das Ziel von Stuxnet. Der Kryptograph Bruce Schneier geht davon aus, dass das wirkliche Ziel von Stuxnet für immer unbekannt bleiben wird.[38]

Weblinks

  • Nicolas Falliere, Liam O Murchu, Eric Chien: W32.Stuxnet Dossier 1.2. Hrsg.: Symantec. 3. November 2010 (PDF [abgerufen am 9. November 2010]).

Einzelnachweise

  1. ↑ Nicolas Falliere, Liam O Murchu, Eric Chien: W32.Stuxnet Dossier 1.2. In: Timeline. Symantec, 3. November 2010, S. 4, abgerufen am 9. November 2010.
  2. ↑ Eric Chien: Stuxnet: Target Still Unknown. Symantec, 3. November 2010, abgerufen am 9. November 2010.
  3. ↑ Nicolas Falliere, Liam O Murchu, Eric Chien: W32.Stuxnet Dossier 1.2. In: Executive Summary. Symantec, 3. November 2010, S. 2, abgerufen am 9. November 2010: „Stuxnet is a threat targeting a specific industrial control system likely in Iran, such as a gas pipeline or power plant.“
  4. ↑ Costin Raiu: Stuxnet and stolen certificates. In: Securelist. Kaspersky Lab, 20. Juli 2010, abgerufen am 14. Oktober 2010 (englisch).
  5. ↑ Nicolas Falliere, Liam O Murchu, Eric Chien: W32.Stuxnet Dossier 1.2. In: Summary. Symantec, 3. November 2010, S. 50, abgerufen am 9. November 2010: „Stuxnet represents the first of many milestones in malicious code history – it is the first to exploit four 0-day vulnerabilities, compromise two digital certificates, and inject code into industrial control systems and hide the code from the operator.“
  6. ↑ Nicolas Falliere, Liam O Murchu, Eric Chien: W32.Stuxnet Dossier 1.2. In: Attack Scenario. Symantec, 3. November 2010, S. 3, abgerufen am 9. November 2010.
  7. ↑ a b Paul Anton Krüger, et al.: Der Wurm und der Luftballon. In: Süddeutsche Zeitung. 2. Oktober 2010.
  8. ↑ vgl. Artikel en:Virus Bulletin
  9. ↑ W32.Stuxnet Dossier. Symantec, 30. September 2010, abgerufen am 9. November 2010.
  10. ↑ Industrie Notebook SIMATIC Field PG. Siemens AG, abgerufen am 9. November 2010.
  11. ↑ Liam O. Murchu: Stuxnet Before the .lnk File Vulnerability. In: symantec.connect. Symantec Corporation, 24. September 2010, abgerufen am 10. November 2010 (englisch).
  12. ↑ Jonathan V. Last: How Stuxnet is Scaring the Tech World Half to Death. In: WeekelyStandard.com. 30. September 2010, abgerufen am 3. Oktober 2010 (englisch).
  13. ↑ Daniel Bachfeld: Stuxnet-Wurm: weitere Tricks im Cyberwar. In: heise Security. 29. September 2010, abgerufen am 30. September 2010.
  14. ↑ Nicolas Falliere, Liam O Murchu, Eric Chien: W32.Stuxnet Dossier. (PDF) Symantec Security Response, , abgerufen am 13. Oktober 2010 (englisch, Version 1.1).
  15. ↑ WORM_STUXNET.A. Technical Details. Trend Micro, 30. September 2010, abgerufen am 13. Oktober 2010 (englisch).
  16. ↑ Daniel Bachfeld: MS-Patchday: Eine Stuxnet-Lücke bleibt weiter offen [Update]. In: Heise online. 12. Oktober 2010, abgerufen am 15. Oktober 2010.
  17. ↑ Iran bestätigt Cyber-Angriff durch Stuxnet. In: Heise online. 26. September 2010, abgerufen am 26. September 2010.
  18. ↑ Iran wirft Westen Cyber-Propaganda vor. Spiegel Online, 28. September 2010, abgerufen am 30. September 2010.
  19. ↑ a b Stuxnet Attacken in China. In: Kurier.at. 1. Oktober 2010, abgerufen am 3. Oktober 2010.
  20. ↑ Robert McMillan: Siemens: Stuxnet worm hit industrial systems. In: Computerworld. 14. September 2010, abgerufen am 16. September 2010 (englisch).
  21. ↑ Stuxnet-Wurm kann Industrieanlagen steuern. In: Heise Online. 16. September 2010, abgerufen am 16. September 2010.
  22. ↑ SIMATIC WinCC / SIMATIC PCS 7: Information bezüglich Malware / Virus / Trojaner. Siemens AG, 17. September 2010, abgerufen am 19. September 2010 (englisch, Siemens Stuxnet Support, Beitrags-ID:43876783).
  23. ↑ a b Gefährliches Schadprogramm: Computer-Virus Stuxnet trifft deutsche Industrie. In: sueddeutsche.de. 2. Oktober 2010, abgerufen am 18. Oktober 2010.
  24. ↑ a b Computer-Virus für Siemens-SteuerungenStuxnet aus deutschen Anlagen entfernt. SWR, 2. Oktober 2010, abgerufen am 18. Oktober 2010.
  25. ↑ Johannes Kuhn: Stuxnet-Sabotagevirus - "Die Büchse der Pandora ist geöffnet". In: sueddeutsche.de. 1. Oktober 2010, abgerufen am 14. Oktober 2010.
  26. ↑ Andreas Hirstein: «Hier war ein Expertenteam am Werk» - Stuxnet, ein gefährlicher Computerwurm. NZZ, 26. September 2010, abgerufen am 15. Oktober 2010.
  27. ↑ Der „Hack des Jahrhunderts“. "Stuxnet"-Virus legt Iran lahm. In: ORF.at. Österreichischer Rundfunk, 26. September 2010, abgerufen am 30. September 2010.
  28. ↑ Frank Rieger: Trojaner „stuxnet“ – Der digitale Erstschlag ist erfolgt. In: FAZ.NET. 22. September 2010, abgerufen am 30. September 2010.
  29. ↑ a b c Ethan Bronner & William J. Broad: In a Computer Worm, a Possible Biblical Clue. In: NYTimes. 29. September 2010, abgerufen am 2. Oktober 2010 (englisch).
  30. ↑ John Markoff, Kevin O'Brien: A Silent Attack, but Not a Subtle One. In: New York Times online. 30. September 2010, abgerufen am 15. Oktober 2010 (englisch).
  31. ↑ Adnan Vatandas: Stuxnet: Eine kurze Geschichte. Wordpress, 29. September 2010, abgerufen am 30. September 2010.
  32. ↑ a b Mark Clayton: Stuxnet worm mystery: What's the cyber weapon after? Yahoo News, 25. Februar 2009, abgerufen am 28. September 2010 (englisch).
  33. ↑ The Stuxnet worm: A cyber-missile aimed at Iran? The Economist, 24. September 2010, abgerufen am 28. September 2010 (englisch).
  34. ↑ Iran Confirms Stuxnet Damage to Nuclear Facilities. Tikun Olam, 25. September 2010, abgerufen am 28. September 2010 (englisch).
  35. ↑ Blake Hounshell: 6 mysteries about Stuxnet. In: Blog.foreignpolicy.com. 27. September 2010, abgerufen am 18. Oktober 2010 (englisch).
  36. ↑ Paul Woodward: Iran confirms Stuxnet found at Bushehr nuclear power plant. Warincontext.org, 26. September 2010, abgerufen am 28. September 2010 (englisch).
  37. ↑ Serious nuclear accident may lay behind Iranian nuke chief%27s mystery resignation. wikileaks;
  38. ↑ http://www.schneier.com/blog/archives/2010/10/stuxnet.html
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