Hohe Präzision Neue Cyberangriffe auf WLAN mit Jamming-Attacken möglich

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Forschende haben eine neue Methode entdeckt, die Cyberkriminelle nutzen können, um gezielt Geräte, die per Wi-Fi mit dem Internet verbunden sind, zu stören. Diese neue, gezielte Angriffsmethode basiert auf RIS-Jamming.

Drahtlose Systeme sind beliebte Angriffsziele für Cyberkriminelle. Durch gezielte Manipulation lassen sich Funksignale beeinflussen und Smart-Home-Türen sich unbefugt öffnen oder Autotüren werden am korrekten Schließen gehindert. Eine besonders effektive Taktik dafür sind sogenannte Jamming-Attacken. Sie beschreiben Störsignale, die die legitime Kommunikation überlagern, wodurch dem Nutzer der Dienst verweigert wird. Forschungsteams der Ruhr-Universtät Bochum und des Max-Planck-Instituts für Sicherheit und Privatsphäre haben in ihrem Paper „Spatial-Domain Wireless Jamming with Reconfigurable Intelligent Surfaces“ untersucht, wie Cyberangreifer optimierte Störangriffe ausführen könnten. Ihre Ergebnisse präsentierten die Koautoren Philipp Mackensen und Dr. Paul Staat am 25. Februar 2025 auf der Cybersicherheitskonferenz „Network & Distributed System Security (NDSS) Symposium“ in San Diego, USA.

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Gezielte Störung mit RIS

Den Studienautoren zufolge ließen sich Jamming-Angriffe bisher zwar relativ leicht durchführen, allerdings wurden dadurch oft unbeabsichtigt auch benachbarte Geräte gestört. Je größer die Störung, desto auffälliger, was für Cyberangreifer, die nur ein Gerät stören wollen, schlecht ist. Auch, weil sie oft nicht bestimmen können, welche Geräte ausgefallen sind. Um Störsignale präziser zu steuern und die Störung umliegender Geräte zu reduzieren, könnten die Angreifer künftig auf rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (reconfigurable intelligent surfaces, RIS) setzen.

RIS sind spezielle, softwaregesteuerte Oberflächen, die Funkwellen gezielt steuern können. RIS bestehen aus vielen kleinen Bauteilen, die ihre Eigenschaften ändern können. Dadurch können sie Signale reflektieren, verstärken oder abschwächen, sodass der Empfang verbessert oder Störungen reduziert werden. Die Oberflächen werden für eine bessere Mobilfunkabdeckung eingesetzt, zum Beispiel um Funksignale um Hindernisse wie Gebäude herumzuleiten und den Empfang in schwer erreichbaren Gebieten zu verbessern. Ihre Fähigkeiten machen sie den Experten nach zu einer vielversprechenden Ergänzung für künftige 6G-Mobilfunknetze. In ihrer Studie nutzten die Autoren einen Prototypen, der von Wissenschaftlern der TH Köln und der Ruhr-Universität Bochum entwickelt wurde. Diesen setzte das Forschungsteam ein, um sogenanntes „selektives Jamming“ zu demonstrieren. „Man kann sich das RIS-Gerät wie eine Discokugel vorstellen, die Radiowellen reflektiert – mit dem Unterschied, dass wir jede Facette gezielt so manipulieren können, dass die Wellen genau dorthin gelenkt werden, wo wir sie haben wollen“, erklärt Philipp Mackensen von der Ruhr-Universität Bochum.

Mit dem RIS-System sei es den Forschenden gelungen, gezielt nur eines von zwei Geräten zu stören, die nur fünf Millimeter voneinander entfernt waren. „Vor dieser Studie war das Störpotenzial der RIS-Technologie weitgehend unerforscht“, betont Staat. „Ohne RIS wäre es nicht möglich, mit vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Mitteln, eine derart hohe räumliche Auflösung beim Angriff zu erreichen.“ Mit gezielten Jamming-Angriffen könnten Cyberangreifer zum Beispiel ein Smart-Home-Sicherheitssystem lahmlegen, während das restliche WLAN-Netz ungestört bleibt. Auch in industriellen Umgebungen, in denen drahtlose Sensoren und Steuerungssysteme verwendet werden, könnte ein gezieltes Jamming dazu führen, dass Maschinen falsche Daten empfangen oder Sicherheitsmechanismen ausfallen.

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Maßnahmen gegen RIS-Jamming-Angriffe

Die Forscher stellten diese optimierte Methode eines Jamming-Angriffs nach, um Gegenmaßnahmen zu entwickeln, schon bevor Cyberkriminelle die Methode großflächig einsetzen. Die Studienautoren nennen drei Punkte, die wichtig sind, um gegenüber aggressiven, gezielten Jamming-Angriffen gewappnet zu sein:

• Erkennung von RIS-basierten Jamming-Angriffen: Da RIS-basierte Angriffe hochgradig zielgerichtet und schwer zu erkennen sind, ist die Entwicklung spezialisierter Erkennungsmethoden essenziell. Die Autoren empfehlen die Implementierung von Überwachungsmechanismen, die ungewöhnliche Signalreflexionen oder -verstärkungen identifizieren können, um den Einsatz von RIS zu detektieren.

• Adaptive Kommunikationsprotokolle: Anpassungsfähige Protokolle können die Robustheit gegenüber Jamming erhöhen. Dafür eignet sich der Einsatz von Frequenzsprungverfahren oder dynamischer Kanalzuweisung, um die Auswirkungen von Jamming zu minimieren.

• Physische Sicherheitsmaßnahmen: Schutz der Umgebung vor unbefugtem Einsatz von RIS sowie Überwachung von Bereichen, in denen RIS installiert werden könnten, und physische Sicherung kritischer Kommunikationsinfrastrukturen.

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