Zigbee-netwerken, gebruikt voor draadloze communicatie in toepassingen zoals domotica, industriële automatisering en medische monitoring, worden geconfronteerd met verschillende beveiligingsuitdagingen. Deze uitdagingen ontstaan door de aard van draadloze communicatie en de beperkte middelen van Zigbee-apparaten, zoals energie en rekenkracht. We zullen deze uitdagingen beschrijven en enkele voorbeelden geven om ze te illustreren.
Beveiligingsuitdagingen:
1. Authenticatie en Toegangscontrole: Een van de primaire beveiligingsuitdagingen in Zigbee-netwerken is het garanderen dat alleen geautoriseerde apparaten toegang hebben tot het netwerk. Zwakke authenticatiemechanismen kunnen leiden tot ongeoorloofde toegang, wat hackers in staat stelt het netwerk te betreden en potentiële aanvallen uit te voeren. Bijvoorbeeld, een slecht geconfigureerd wachtwoord of eenvoudig voorspelbare sleutels kunnen brute-force aanvallen mogelijk maken.
Voorbeeld: In 2015 ontdekten beveiligingsonderzoekers dat sommige Zigbee-apparaten kwetsbaar waren voor brute-force aanvallen omdat ze zwakke of voorspelbare netwerkbeveiligingssleutels gebruikten (Zillner, 2015).1. Integriteit en Versleuteling: Zigbee maakt gebruik van AES-128 versleuteling om de integriteit en vertrouwelijkheid van gegevens te waarborgen. Echter, als de versleutelingssleutels niet veilig worden beheerd of uitgewisseld, kan een aanvaller deze onderscheppen en de versleuteling omzeilen. Bijkomend probleem is keys hergebruik, waarbij dezelfde sleutels voor meerdere berichten of apparaten worden gebruikt, wat de effectiviteit van de versleuteling vermindert.
Voorbeeld: Onderzoekers hebben aangetoond dat sleuteldistributiemechanismen in sommige Zigbee-implementaties vatbaar zijn voor exploits die kunnen leiden tot onderschepping van versleutelde communicatie (Wouters et al., 2020).1. Jamming en Interferentie: Omdat Zigbee het 2.4 GHz ISM-frequentiebereik deelt met andere draadloze communicatieprotocollen zoals Wi-Fi en Bluetooth, is het gevoelig voor jamming en interferentie. Een kwaadwillende aanvaller kan een jamming-aanval uitvoeren door de frequentieband te overbelasten, waardoor Zigbee-communicatie wordt verstoord.
Voorbeeld: In een experiment uit 2016 werd aangetoond dat eenvoudig beschikbare draadloze apparaten kunnen worden gebruikt om het Zigbee-communicatiekanaal te verstoren met een jamming-aanval (Aryal et al., 2016).1. Fysieke beveiliging: Zigbee-apparaten zijn vaak klein en toegankelijk, waardoor ze kwetsbaar zijn voor fysieke manipulaties. Aanvallers kunnen fysieke toegang tot een apparaat krijgen, het demonteren en gevoelige informatie zoals cryptografische sleutels extraheren.
Voorbeeld: In 2018 hebben onderzoekers succesvolle fysieke aanvallen uitgevoerd op Zigbee-apparaten door toegang te krijgen tot de interne componenten en de geheugeninhoud, waaronder cryptografische sleutels, uit te lezen (Ronen et al., 2018).Bronnen:
1. Zillner, T. (2015). ZigBee Exploited: The Good, the Bad and the Ugly. Retrieved from: https://www.blackhat.com/docs/eu-15/materials/eu-15-Zillner-ZigBee-Exploited-The-Good-The-Bad-And-The-Ugly-wp.pdf
1. Wouters, K., Oosterlinck, T., Titcomb, B., & Preneel, B. (2020). Resurrecting Duckling: Security Analysis of Zigbee. In Proceedings of the 2020 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security (CCS ’20).
1. Aryal, S., Chhetri, R., & Xu, L. (2016). ZigBee Wireless Network Threats and Practical Security Protocol Design Challenges. Journal of Computer Virology and Hacking Techniques, 12(2), 101-115.
1. Ronen, E., Shamir, A., Weingarten, A. O., & OFlynn, C. (2016). IoT Goes Nuclear: Creating a ZigBee Chain Reaction. IEEE Symposium on Security and Privacy (SP).
Door bovenstaande uitdagingen en voorbeelden te onderkennen, krijgen we een duidelijker beeld van de huidige staat van beveiliging in Zigbee-netwerken en de noodzakelijke stappen om deze te verbeteren.
