LoRaWAN 审计框架 - 阿尔法版本

物联网部署持续增长，其中很大一部分由数百万个 LPWAN（低功耗广域网络）传感器组成，这些传感器部署在全球数百个城市（智慧城市）、工业场所和家庭中。最常用的 LPWAN 技术之一是 LoRa，而 LoRaWAN 是其网络标准（MAC 层）。LoRaWAN 是一种内置加密的安全协议，但实现问题和弱点影响了当前大多数部署的安全性。

本项目旨在提供一系列工具，用于构建、解析、发送、分析和破解一组 LoRaWAN 数据包，以审计或渗透测试 LoRaWAN 基础设施的安全性。

以下是此仓库的结构：

|-- tools 
    |-- UdpSender.py
    |-- UdpProxy.py
    |-- TcpProxy.py
    |-- lorawan
        |-- BruteForcer.py
        |-- MicGenerator.py
        |-- PacketCrafter.py
        |-- PacketParser.py
        |-- SessionKeysGenerator.py 
        |-- Loracrack (https://github.com/matiassequeira/Loracrack/tree/master) 
    |-- utils
        |-- DevAddrChanger.py
        |-- Fuzzer.py    
        |-- FileLogger.py
|-- auditing
    |-- datacollectors
        |-- MqttCollector.py
        |-- UdpForwarderProxy.py
    |-- analyzers
        |-- LafProcessData.py
        |-- bruteForcer
            |-- LafBruteforcer.py
            |-- keys
        |-- dataanalysis
            |-- LafPacketAnalysis.py
        |-- printer
            |-- LafPrinter.py
    |-- db
        |-- __init__.py
        |-- Models.py
        |-- Service.py
|-- lorawanwrapper 
        |-- LorawanWrapper.py
        |-- utils 
            |-- jsonUnmarshaler.go
            |-- lorawanWrapper.go
            |-- micGenerator.go
            |-- sessionKeysGenerator.go
|-- scripts
    |-- gateway_channel_changer
        |-- LoRa-GW-Installer.sh
        |-- Continuous-Channel-Switch.sh
        |-- LoRa-GW-Channel-Setup.sh

开始使用

我们提供不同的选项来让你的 LoRaWAN 审计框架运行起来：

第一种适合希望本地安装的用户。如果你的主要目标是使用 tools/ 目录中的渗透测试工具，我们推荐此选项，以避免 docker 端口映射问题。
另一种选项适合希望将其运行在 Docker 容器中的用户，从而避免手动安装任何依赖。如果你希望使用分析器并且没有太多时间手动设置环境，我们推荐此选项。
当然，你也可以在本地运行 LAF，并使用 Docker 容器中的 Postgres 数据库代替 sqlite ;)。LAF 会尝试通过 localhost 连接到 Postgres。请参阅下面的说明来设置 Docker。

在本地环境中安装 LAF

以下说明将让你在本地机器上获得项目的副本及其依赖项。以下命令适用于基于 Debian 的环境：

克隆此仓库：git clone --recurse-submodules https://github.com/IOActive/laf.git
安装 python3：
1. sudo apt-get update
2. sudo apt-get install python3.6
下载并安装 python 依赖：
1. sudo pip3 install paho-mqtt && sudo pip3 install sqlalchemy && sudo pip3 install psycopg2-binary &&sudo pip3 install python-dateutil
设置 PYTHONPATH 和 ENVIRONMENT
1. cd laf && export PYTHONPATH=$(pwd) && export ENVIRONMENT='DEV'
安装并设置 golang：
1. 根据你的操作系统从 https://golang.org/dl/ 下载 golang。
2. 移动到 go 安装程序下载的文件夹：cd ~/Downloads
3. 解压安装程序：sudo tar -C /usr/local -xvzf YOUR_GOLANG_FILE
4. 导出到 PATH：export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
5. 设置 GOPATH：export GOPATH="$HOME/go"
编译 go 库：
1. cd laf/lorawanwrapper/utils
2. go build -o lorawanWrapper.so -buildmode=c-shared jsonUnmarshaler.go lorawanWrapper.go micGenerator.go sessionKeysGenerator.go hashGenerator.go
根据你希望使用的数据库：

a. PostgreSQL：按照“使用 Docker 安装 LAF”的说明，直到第 3 步。

b. SQLite：
1. cd laf/auditing/db
2. 使用你喜欢的文本编辑器修改 __init__.py，注释掉用于 Postgres 的行（DB 连接和环境变量），并取消注释用于 sqlite 的行。

就是这样！

使用 Docker 安装 LAF

这种方法避免了处理依赖项的安装，并启动了一个 PostgreSQL 数据库，工具会将数据包和数据保存其中。容器：

Tools。
PostgreSQL。
PgAdmin4。

步骤：

克隆此仓库： git clone https://github.com/IOActive/laf.git
进入 cd laf/
启动容器： docker-compose up --build
如果你想在容器中使用工具： docker exec -ti laf_tools_1 /bin/bash
尽情享用！

pgAdmin 数据库连接

你可以使用 pgAdmin 检查数据库中的数据：

首先，访问 pgAdmin：

URL：http://localhost:5001
用户：pgadmin
密码：pgadmin

然后，你需要添加服务器：

主机：db
端口：5432
用户：postgres
密码：postgres

工具描述

以下是目录及其内部工具/功能的描述。

/tools

此目录中提供的主要工具是简化对 LoRaWAN 基础设施执行渗透测试的过程。

UdpSender.py

此工具旨在发送上行链路数据包（到网络服务器或 gatewayBridge，取决于基础设施）或下行链路数据包（到 packet-forwarder）。可选地，数据包可以被模糊处理，并且可以计算有效的 MIC。

可选参数：

-h, --help            显示此帮助信息并退出
--lcl-port LCL_PORT   源端口，例如 --lcl-port=623。
--timeout TIMEOUT     每个发送数据包之间的时间间隔（秒）。默认值为
                        1 秒。在此期间，发送器将监听回复。
--repeat              多次发送消息
--fuzz-out FUZZ_OUT [FUZZ_OUT ...]
                        模糊处理发送到目标端口的数据（参见
                        utils/fuzzer.py 中的模糊模式），例如 --fuzz-out 1 2。
--key KEY             输入密钥（十六进制格式，共 32 个字符
                        / 16 字节）以对数据包进行签名（计算并添加新的
                        MIC）。注意，对于 JoinRequest，它必须是 AppKey，
                        对于 Data 数据包，它必须是 NwkSKey。此程序无法
                        预先验证。例如
                        00112233445566778899AABBCCDDEEFF
-a DEVADDR, --devaddr DEVADDR
                        要冒用的设备地址，十六进制格式（共 8 个字符），例如 AABB0011。
--fcnt FCNT           要设置在给定数据包中的帧计数器。
                        这对 JoinRequest/JoinAccept 不起作用，因为
                        这些数据包没有 fCnt。

必需参数：

--dst-ip DST_IP       目标 IP，例如 --dst-ip 192.168.3.101。
--dst-port DST_PORT   目标端口，例如 --dst-port 623。
--data DATA           UDP 数据包。也可以在脚本末尾的
                        "data" 数组中添加更多数据包。数据包必须是一个字节字符串
                        （你需要转义双引号）。***示例*** 使用 packet_forwarder
                        格式：--data "b'\x02\xe67\x00\xb8\'\xeb\xff\xfez\x80
                        \xdb{\"rxpk\":[{\"tmst\":2749728315,\"chan\":0,\"rfch\
                        ":0,\"freq\":902.300000,\"stat\":1,\"modu\":\"LORA\",\
                        "datr\":\"SF7BW125\",\"codr\":\"4/5\",\"lsnr\":9.5,\"r
                        ssi\":-76,\"size\":23,\"data\":\"AMQAAAAAhQAAAgAAAAAAA
                        ACH9PRMJi4=\"}]}'" ***示例*** 使用 gatevice
                        [GV] 格式，以即时模式发送，BW125 和
                        频率 902.3： "b'{\"tx_mode\": 0, \"freq\": 902.3,
                        \"rfch\": 0, \"modu\": 16, \"datarate\": 16,
                        \"bandwidth\":3, \"codr\": 1, \"ipol\":false,
                        \"size\": 24, \"data\":
                        \"QOOL8AGA6AMCnudJqz3syCkeooCvqbSn\", \"class\": 2}'"

示例：

每隔 2 秒从端口 10000 向（localhost, 10001）发送单个数据包，并随机模糊 MIC 和 FCounter：

python3 UdpSender.py --lcl-port 10000 --dst-ip 127.0.0.1 --dst-port 10001 --timeout 2 --fuzz-out 4 5 --data "b'\x02\xe67\x00\xb8\'\xeb\xff\xfez\x80\xdb{\"rxpk\":[{\"tmst\":2749728315,\"chan\":0,\"rfch\":0,\"freq\":902.300000,\"stat\":1\"modu\":\"LORA\",\"datr\":\"SF7BW125\",\"codr\":\"4/5\",\"lsnr\":9.5,\"rssi\":-76,\"size\":23,\"data\":\"AMQAAAAAhQAAAgAAAAAAAACH9PRMJi4=\"}]}'"

UdpProxy.py

此 UDP 代理主要旨在放置在一系列网关（packet_forwarders）和网络服务器或网关桥之间（取决于正在评估的基础设施）。它还提供了在所需方向（上行或下行）模糊数据的可能性。