2023年度

ISSスクエアシンポジウム
研究成果報告2024/03/01

システム分科会

システム分科会のテーマ（概要）● 概要“The Information Security of things”をキーワードに、一般家庭の機器に組み込まれる小さいITシステムから、社会インフラの中に組み込まれる大規模ITシステムまでを俯瞰し、それを支えるセキュリティシステム技術の現状と課題について、研究を行っている。

● メンバーリスト（院生11名、指導教授2名）
RL:情セ大 大久保 隆夫、須崎 有康

幹事

中央大 M1：浅田 勇飛
情セ大 M2：澤田 直哉

メンバー
情セ大 M2：廣田 凪、一葉 修平
情セ大 M1：松坂 惇平、卓 珮如、岩崎 瞬、江 鴻浩、中村 裕太、弓濱まどか
中央大 M1：今枝 俊輔

活動報告（これまでの取り組み）
スマートホーム
公共施設

パーソナルデバイス

2016

2017

NWカメラ
ダークホテル

ＭＥＭＳ
スマートロック

2018~2020
スマートスピーカー

2021
サイドチャネル攻撃
ドローン

さまざまなものにコンピュータが搭載されそれがインターネットに接続される世の中に（Internet Of Things)

画像出展：MOTEX Inc.トップページ ケーススタディ あらゆるモノに情報漏えいのリスクが？ IoTセキュリティで気をつけるべき3つのポイント
https://www.motex.co.jp/nomore/casestudy/3255/

活動報告（これまでの取り組み）
スマートホーム
公共施設

パーソナルデバイス

2016

2017

NWカメラ
ダークホテル

ＭＥＭＳ
スマートロック

2018~2020
スマートスピーカー

2021
サイドチャネル攻撃
ドローン

・Bluetoothデバイスを含む
IoTデバイスは増加傾向
・今後も増加する予測・デバイスは生活やプライバシーに密着• 生成系AIとも組み合わせて活用方法も広がる
図表出展：総務省,令和3年 情報通信白書 IoTデバイスの急速な普及
https://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/r03/html/nd105220.html

活動報告（今年度の取り組み～脅威シナリオ～ ）人々の生活を中心に見据えた、セキュリティ脅威の検証
スマートホーム
パーソナルデバイス

活動20222023

ルータ
スマートタグラズベリーパイBluetooth機器

2024~

日時場所第1回

2023年5月27日（土） 20:00～20:30

IISEC202教室

第2回

2023年6月17日（土） 20:00～20:30

IISEC202教室

第3回

2023年7月15日（土） 12:30～15:00

IISEC202教室

第4回

2023年10月14日（土） 13:00～15:00

IISEC202教室

第5回

2023年11月25日（土） 14:00～15:00

IISEC202教室

第6回

2023年12月23日（土） 14:00～17:00

IISEC202教室

第7回

2024年2月28日（土） 18:00～19:00

IISEC202教室、オンライン

成果報告（Raspberry Pi班）

Raspberry Pi 班
メンバー
情セ大 M2：一葉 修平
情セ大 M1：松坂 惇平、卓 珮如、江 鴻浩、弓濱 まどか
中央大 M1：浅田 勇飛、今枝 俊輔

スマートホームとはスマートホームデバイス

エンタメ
動画・音楽などのエンターテ
イメントを楽しむデバイス

家庭に存在する機器をネットワーク化することで一括管理，簡易的にコントロールできる仕組みを活用し快適なスマートな暮らしを構築する機器

スマートスピーカ
声で自宅の機器を操作できる機能を搭載したデバイス（出典）https://iot.dxhub.co.jp/articles/y_cew-p8ywy

その他
証明のコントロールや自宅の室温管理など他に該当しないもの

ホームモニタリング
アプライアンス
白物家電にスマートホームに適合する機能を取り入れたデバイス

自宅のセキュリティを高めるために用いられるデバイス

参考：スマートホームカオスマップ「ユーザの暮らし」を軸に、「スマートホーム」というソリューションを12ジャンルに分けたもの。（1.スマート照明２.エネルギーマネージメント3.入退管理4.スマートホームセキュリティ5.損害保険事業者6.富裕層向けソリューション7.設置設定サービス8.スマー
ト家電/ネットワーク家電9.スマート住宅10.ホームオートメーショ11.通信12.標準規格/団体）（出典）https://www.ltajapan.com/industry-map/

スマートホーム関連の事故・セキュリティ脆弱性事件

発見された脆弱性

2020年12月：Google Homeが使用不可の状態に
原因：Googleアカウントの認証を必要とするサービスに影響．デーた容量を自動的に割り当てるシステムに問題発生

2020年12月：Qrio Lockがリモート開施錠操作が不可に
原因：Qrio Lockサーバーにて一部通信障害．

2020年11月：Nature Remo(スマートリモコン）不具合
原因：Nature社が利用しているクラウドサービスAWSに障害が発生したことによる影響でサービスが不安定に．

2020年4月：Sharp製スマート家電のアプリ操作不可に
原因：不織布ますく販売サイトと家電を操作するサービスを同じ認証基盤で使っていたこと．マスク販売サイトにアクセスが殺到したため2023年：スマートスピーカー不正アクセス
盗聴やフィッシングのための悪用．

2022年：IoTカメラの脆弱性
EZVIZのIoTカメラ複数モデルで脆弱性を発見．ビデオへの不正アクセスが可能であった．

2022年：スマートホーム製品へのアクセス制御
KalayaNetworkを使用するスマートホーム製品においてカメラ映像や屋内機器への不正アクセスの可能性を発見．

2021年：スキャナーにソフトウェア脆弱性
スマートホームスキャナー（windows版）に脆弱性が発見され不適切なア
クセス制御が可能となる問題の発生．

利便性の向上が期待される一方でセキュリティの危険性が潜んでいる活動目標●ChatGPTを用いたテキスト要約音声認識機能の作成●音声認識機能の脆弱性の検討(来年度予定)

システムフローラズパイ

Julius
音声を認識し文字を出力する
ニュース
要約してPython
ニュース記事をwebから探し出しChatGPTにjuliusからの要求を送る

要約した内容をpythonで出力する

ChatGPT
ニュースを要約しPythonに返す

研究の機材ラズパイ(Raspberry PI4 MODEL B)

Julius
・音声を認識し文字に起こすことができる。

Python・Juliusで認識した文字を読み取る
・ニュース記事を持ってくる・ChatGPTにニュース記事を渡し、音声認識でニュースを要約するように要求する

ChatGPT・Pythonからの要求を行う

現在の進捗状況

PythonJulius●音声認識を可能●音声聴き取りの正確性が低い●Juliusから文字を取り出し成功●ニュース記事を持ってくることができた●Juliusからの文字をChatGPTに送ることができていない。

ChatGPT●ニュースを要約
しPythonに返すことは成功実際の音声認識

●Juliusの音声認識内容をChatGPTに反映させる●Juliusの音声認識精度の向上●スマートスピーカーの脆弱性を考え、作成したもので実験する

来年度の活動成果報告（Bluetooth班）

Bluetooth班
メンバー
情セ大M2：澤田 直哉、廣田 凪
情セ大 M1：岩崎 瞬、中村 裕太

背景：Bluetooth機器は2027年までに76億台出荷されると予想される

背景• Bluetoothデバイスは様々な用途で活用され、その総出荷台数は増加し続けている。
• 2027年までに年間76億台のBluetooth対応デバイスが出荷され、今後5年間の年平均成長率は9％になるとの予測• Eスポーツ界でもBluetooth機器の使用実績あり• Bluetooth 周辺機器の出荷台数は、2023 年にはプラットフォームデバイスの出荷台数の 2 倍になる見込みです。

様々なBluetooth機器を実際に検証して、Bluetooth機器との関わり方を検討する。
出典・参考：2023年市場動向｜Bluetooth®テクノロジーサイト
https://www.bluetooth.com/ja-jp/2023-market-update/「完全ワイヤレスでゲームってどうなの？」ソニー株式会社｜広報https://note.com/sonycorporation/n/nd0066702926a

調査対象の選定：代表的なBluetooth機器を選定した

調査対象【Apple Air Pods pro 2】→完全ワイヤレスイヤホンのシェアランキング
第1位はApple AirPods である。
【Sony WH-1000XM4】→日本を代表するメーカーであるソニーが発売した1つ前の世代のヘッドホン【Nintendo プロコントローラー】→任天堂Switchで使用できる純正コントローラー【Wireless Controller Macro YSBR-BC002】→連打コントローラーとして某電気屋に陳列されている
TWSイヤホン、23年4~6月の世界出荷6816万台 アップルが不動のシェア1位 https://36kr.jp/248025/
AirPods Pro（第2世代） - 仕様 - Apple（日本）https://www.apple.com/jp/airpods-pro/specs/価格.com - 弥三郎商店 NSW用ワイヤレスコントローラーマクロ https://kakaku.com/item/K0001562733/

下準備：Bluetoothに対する攻撃手法と使用できるツールを整理する

3つの検証アプローチと具体的ツール■ 脆弱性テスト
セキュリティの脆弱性を特定、評価、報告するプロセス
 BLE Suite

BLEデバイスのスキャンと検出、サービスと特性探索、データの読み書きを通じての脆弱性テスト等が可能なBluetooth Low Energy (BLE) デバイスに焦点を当てた脆弱性テストツール■ ジャミング(電波妨害)
無線通信において意図的に電波を妨害する行為
 Ocramoi/bluetooth-jammer

Bluetoothデバイスを継続的にスキャンし、潜在的な接続を停止するためにpingを実行するBashスクリプト。
 Yasher201/Bluetooth-DOS-Attack
ターゲット・デバイスに対してDoS攻撃を行うことで、それぞれのブルートゥース・セキュリティ・アーキテクチャを比較する■ MITM(中間者攻撃)
通信している二者間に第三者が不正に介入し、通信を盗聴したり、データを改ざんしたりするサイバーセキュリティ攻撃
 Bettercap
ネットワーク攻撃と監視のためのツール。BLEデバイスのスキャンと監視、デバイス間の通信の傍受と分析、MITM（Man-In-The-Middle）攻撃を通じてBLE通信の操作が可能。

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下準備：Bluetoothに対する攻撃手法と使用できるツールを整理する

3つの検証アプローチと具体的ツール■ 脆弱性テスト
セキュリティの脆弱性を特定、評価、報告するプロセス
 BLE Suite

BLEデバイスのスキャンと検出、サービスと特性探索、データの読み書きを通じての脆弱性テスト等が可能なBluetooth Low Energy (BLE) デバイスに焦点を当てた脆弱性テストツール■ ジャミング(電波妨害)
無線通信において意図的に電波を妨害する行為
 Ocramoi/bluetooth-jammer

Bluetoothデバイスを継続的にスキャンし、潜在的な接続を停止するために選択した攻撃ツール
pingを実行するBashスクリプト。

 Yasher201/Bluetooth-DOS-Attack

ターゲット・デバイスに対してDoS攻撃を行うことで、それぞれのブルートゥース・セキュリティ・アーキテクチャを比較する■ MITM(中間者攻撃)通信している二者間に第三者が不正に介入し、通信を盗聴したり、データを改ざんしたりするサイバーセキュリティ攻撃
 Bettercap
ネットワーク攻撃と監視のためのツール。BLEデバイスのスキャンと監視、デバイス間の通信の傍受と分析、MITM（Man-In-The-Middle）攻撃を通じてBLE通信の操作が可能。

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方法(1/4)：
実験環境の構成は図のようになっている

スマートフォン等
例：iPhone SE 2nd

ゲームコントローラ等
WIRELESSCONTROLLER
MACRO

接続中
orペアリング試行中(例)

DoS攻撃
PCホストOS:Windows11
仮想化ソフト：Vmware
Bluetoothドングル(ELECOM：LBT-UAN05C2等)
ゲストOS:Kali Linux 2023.4
Python3
VMwareBLUETOOTH-DOSworkstation17
Kali Linux2023.4
ATTACK-SCRIPT

USBドングル
例：Bluetooth(R)USBアダプター
LBT-UAN05C2

方法(2/4)：
デバイスの情報収集をする■

デバイスのMACアドレスを調べる
 ゲームコントローラ スマートフォン

無関係のためマスキング

98:B6:E9:82:CC
90:8C:43:E1:F5:D2

方法(3/4)
実際にプログラムを実行する①

Bluetooth-DOS-Attack.pyを実行する
Bluetooth-DOS-Attack.pyという名前で保存管理者権限、Python3で実行警告にはyを入力

ターゲットのMACア
ドレスを入力パケットサイズとスレッド数を入力する
今回は600、100を指定した

方法(3/4)
実際にプログラムを実行する①

ペアリング試行中にコントローラーへ攻撃をする

ペアリングができなくなった
Kali Linuxの画面
iPhoneの画面

結果
ペアリング試行中の機器に対して攻撃した結果使用した
USBドングルLBT-UAN05C2

UB500

使用した機器

任天堂
プロコント
ローラ

連打コント
ローラ
YSBRBC002

AirPods
Pro（第2世代）

Sony
WF1000XM4

DUALSHOCK 4DualSense

検証結果

ペアリング
失敗

ペアリング
失敗

ペアリング
失敗

ペアリング
失敗

ペアリング
失敗

ペアリング失敗

Bluetooth機器に対するDoS攻撃でスマートフォンへのペアリングを妨害できるか検証した

ペアリング試行

結果
ペアリング後の機器に対して攻撃した結果使用した
USBドングルLBT-UAN05C2

UB500

使用した機器

任天堂
プロコント
ローラ

連打コント
ローラ
YSBRBC002

AirPods
Pro（第2世代）

Sony
WF1000XM4

DUALSHOCK 4DualSense

検証結果

問題なく使用可能

問題なく使用可能

20秒程度攻撃継続でス
マホとの接続が切断問題なく使用可能

問題なく使用可能

問題なく使用可能

Bluetooth機器に対するDoS攻撃でスマートフォンとの通信を妨害できるか検証した

接続中

まとめ
ペアリング試行中に攻撃を行うと、新規接続が不可能になる事例があった。
■ AirPosdsPro2nd にDoS攻撃を行うと、iPhoneとの接続が切断された。つまり、ターゲットとなるAirPodsPro2ndのMACアドレスを知っていれば、音楽の再生を妨げられる。
■

目標であるBluetoothへの攻撃については
特定条件下でのDoS攻撃に成功した。

活動予定（今後のロードマップ）
セキュリティ脅威の検証
スマートホーム

スマートホーム？自動運転？

パーソナルデバイス

ウェアラブルデバイス？5G？

2023

2024

脅威シナリオ検証
来年度のメンバーにて討議し時代に応じた有意義なシナリオ、テーマを選定する

画像出展：MOTEX Inc.トップページ ケーススタディ あらゆるモノに情報漏えいのリスクが？ IoTセキュリティで気をつけるべき3つのポイント
https://www.motex.co.jp/nomore/casestudy/3255/