六、通过硬盘噪音来攻击物理隔离计算机
与之前所介绍的攻击技术一样，这种攻击方式仍然需要涉及到恶意软件的使用。来自以色列本古里安大学Negev网络安全研究中心的研究人员已经找到了使用硬盘噪音来从物理隔离计算机中提取数据的方法了。
因此让我们先假设某人设法在目标设备上安装了这款名为“DiskFiltration”的恶意软件。该恶意软件的目标是在感染主机中搜寻密码、加密密钥、以及键盘输入数据。当找到所需的数据之后，恶意软件就会控制硬盘的读写臂，进行模拟的“查找”操作。于此同时，该软件还可以通过控制硬盘上驱动器机械臂的运动来产生特定的音频。
利用这种方法，攻击者就可以从那些受到严密安保系统保护的计算机中窃取数据了。但是目前这种技术的有效工作距离只有6英尺，传输速率为每分钟180比特，并且能够在二十五分钟内窃取4096位长度的密钥。
当今的许多硬盘都带有一种被称为自动声学管理 (Automatic Acoustic Management, AAM) 的特性，能够专门抑制这类的查找噪音，避免此类攻击。研究人员称其实验是基于AAM常开的条件之上进行的。
当这款恶意软件运行在智能手机或其它带有录音功能的设备附近时，它会对某一频段的音频信号进行监听，并且以每分钟读取180位数据的速度来解析音频信号中的二进制数据，其可支持的运作距离最大为两米。
当然了，用这个速度可没法下载电影，但对于窃取密码和密钥这样的数据而言，这已经足够了。不过这些技术也存在非常大的局限性，比如说，如果给电脑换上了非机械结构的固态硬盘，黑客就无法利用DiskFiltration来窃取数据了。
七、利用USBee来从气隙网络中提取数据
早在2013年，美国国家安全局前雇员Edward Snowden就曾公开向外界演示过如何通过一个改装过的USB设备窃取目标计算机中的数据。而就在近日，以色列的一家科技公司开发出了这一恶意软件的升级版，攻击者现在可以在不需要改装USB设备的情况下实现无线传输数据。
Mordechai Guri不仅是Ben-Gurion公司网络安全中心的负责人，而且他还是Morphisec终端安全公司的首席科学家。他的团队成功设计出了一种名为“USBee”的新型攻击技术，这种技术可以从气隙网络中提取数据。除了“USBee”之外，该团队还开发了许多类似的软件，包括可以把电脑的显卡变成一个FM信号发射器的AirHopper，可以利用热交换传输数据的BitWhisper，可以利用无线信号频率的GSMem，以及可以利用电脑风扇噪音传输数据的Fansmitter。
实际上，“USBee”是一个安装在目标计算机中的恶意软件，因为它就像是在不同花朵之间往返采集蜂蜜的蜜蜂一样，它可以在不同的电脑之间任意往返采集数据，因此得名“USBee”。
USBee技术可以通过电磁信号来完成数据的传输，并且使用GNU无线电接收设备和解调器来读取无线电信号。这也就意味着，即便是一台没有联网的计算机，如果感染了USBee的话，仍然是有可能泄漏机密数据的。
安全研究人员在报告论文中写到：“USBee这款应用程序只依靠软件就可以利用USB适配器的电磁辐射实现短距离数据提取，这和其他的方法是完全不同的，因为我们不需要给设备添加任何用于接受无线信号的硬件设备，我们可以直接使用USB的内部数据总线就可以实现信号地接收和读取。”
USBee几乎可以在任何符合USB 2.0标准的USB存储设备上运行。它的传输速率大约是每秒80个字节，更加形象地来说，它可以在十秒钟之内将一个4096位的密钥弄到手。在普通的U盘上，USBee的传输距离约为2.7米，而如果是带有线缆的USB设备，我们就可以将其电线作为接收信号的天线来使用了。这样一来，我们的攻击距离将可以扩大到8米左右。
USBee的工作原理是通过向USB设备发送一系列“0”来使USB发出频率在240至480MHz的电磁信号。通过精准地控制这些频率，电磁辐射可以被调制成信号传输器，并由附近的接收器读取并解调。值得注意的是，这种软件发射器不需要对USB设备做任何硬件方面的改动。
用于创建电磁载波的算法如下：
当然，USBee这样的恶意软件绝对是非常高端的攻击工具，一般只有国家级秘密间谍才会使用。正如2013年Snowden所展示的那样，美国国家安全局正在研究这些攻击方法。鉴于USBee的种种优点，我们绝对有理由相信NSA这样的国家安全机构已经掌握这种信息窃取技术了。
攻击演示视频：[请阅读原文]
总结
这些攻击技术虽然在理论上是可行的，但在实际生活中想要使用的话，将会受到了很大的限制。因为就目前的情况来看，其中绝大多数攻击方法的实现前提是目标计算机必须感染恶意软件。如果面对的是一台没有接入网络的计算机，那么想要对其进行感染是非常困难的，一般只有通过物理访问才可以做到。可是如果可以实现物理访问的话，还不如直接从目标计算机中窃取数据来得方便。
想必大家也已经发现了，如果要最大程度地去保证一台计算机的安全，那么仅仅将网络通信断开是远远不够的，我们仍然还要部署大量严格的安全保护措施。而且在军事网络和工业控制系统这样的对安全要求极高的系统中，更加容不得半点的差错。
不幸的是，攻击者如果有足够的耐心，那么他迟早都会找到绕过这些安全保护措施的方法。所以在这个世界上，没有绝对安全的系统。
参考资料
1.http://securityaffairs.co/wordpress/50245/hacking/diskfiltration-air-gapped-networks.html
2.http://securityaffairs.co/wordpress/35298/hacking/bitwhisper-air-gapped-pcs.html
3.http://securityaffairs.co/wordpress/38908/hacking/air-gapped-computer-hacking.html
4.http://securityaffairs.co/wordpress/48025/hacking/encryption-keys-exfiltration.html
5.http://securityaffairs.co/wordpress/48678/hacking/fansmitter-exfiltrating-data.html
6.http://securityaffairs.co/wordpress/39167/hacking/funtenna-hacking-technique.html
7.http://securityaffairs.co/wordpress/37950/hacking/stealing-crypto-keys-radio-emissions.html
8.https://www.rt.com/usa/311689-funtenna-hacking-sound-waves/
9.http://cyber.bgu.ac.il/blog/bitwhisper-heat-air-gap
10.https://arxiv.org/abs/1608.03431
11.http://www.tau.ac.il/~tromer/radioexp/
12.http://cacm.acm.org/magazines/2016/6/202646-physical-key-extraction-attacks-on-pcs/fulltext
13.https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1606/1606.05915.pdf
14.https://www.usenix.org/conference/usenixsecurity15/technical-sessions/presentation/guri
15.http://securityaffairs.co/wordpress/50811/hacking/usbee-air-gapped-networks.html
16.https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1608/1608.08397.pdf
原文链接：http://resources.infosecinstitute.com/hacking-air-gapped-networks/
(责任编辑：安博涛)
