Hacker mở khóa ôtô qua cảm biến lốp

Những tiến bộ công nghệ đã khiến ôtô ngày càng thông minh và kết nối hơn, nhưng đồng thời cũng tạo ra các lỗ hổng an ninh bất ngờ.

Một trong những điểm yếu đó là việc kẻ xấu lợi dụng hệ thống giám sát áp suất lốp (TPMS) để mở khóa và thậm chí can thiệp vào một số chức năng của xe. Hiểu rõ cơ chế tấn công và các biện pháp phòng ngừa là điều cần thiết cho cả nhà sản xuất lẫn chủ sở hữu phương tiện.

Cách hoạt động của TPMS

Hệ thống giám sát áp suất lốp được tích hợp trên ôtô nhằm tăng cường an toàn, cảnh báo tài xế khi áp suất lốp xuống dưới mức an toàn, từ đó giảm nguy cơ tai nạn và cải thiện hiệu quả nhiên liệu.

Hệ thống này sử dụng cảm biến đặt trong mỗi bánh, truyền dữ liệu áp suất theo đường không dây về bộ điều khiển trung tâm của xe để xử lý và hiển thị cho người lái.

Kênh truyền giữa cảm biến lốp và xe thường dùng tín hiệu tần số vô tuyến mà không được mã hóa. Việc thiếu mã hóa chính là điểm yếu lớn, vì dữ liệu gửi đi có thể bị chặn và làm giả.

Tín hiệu từ cảm biến thường được tiếp nhận bởi bộ thu RF trên xe, sau đó bộ điều khiển xử lý thông tin. Kênh truyền mở này tạo điều kiện để kẻ xấu can thiệp.

Lỗ hổng bảo mật

Vấn đề cốt lõi của TPMS là thiếu cơ chế mã hóa và xác thực. Khi dữ liệu truyền không được bảo vệ, kẻ tấn công có thể chặn, giải mã và thay đổi thông tin. Nhiều nghiên cứu cho thấy một số mẫu xe, đặc biệt các đời 2010–2011, có TPMS dễ bị khai thác bằng những công cụ đơn giản.

Trong không ít trường hợp, tín hiệu TPMS có thể bị bắt từ khoảng cách lên tới 40 mét, cho phép kẻ xấu tác động mà không cần tiếp cận gần xe. Hậu quả không chỉ là mở khóa trái phép mà còn có thể dẫn tới các mối đe dọa nghiêm trọng hơn.

Phương pháp khai thác

Các hacker dùng nhiều thủ thuật để lợi dụng TPMS. Một phương thức phổ biến là dùng công cụ nhận dạng tần số vô tuyến (RFID) hoặc thiết bị thu phát để chặn tín hiệu không mã hóa giữa cảm biến và hệ thống trung tâm. Sau khi thu được tín hiệu, họ có thể giải mã và tái phát các gói dữ liệu nhằm mở khóa xe hoặc gây nhầm lẫn cho hệ thống.

Những kẻ tấn công am hiểu kỹ thuật còn sử dụng radio định nghĩa phần mềm, viết tắt SDR, cùng các phần cứng và phần mềm chuyên dụng để phát và thay đổi dữ liệu TPMS.

Chúng có thể gửi tín hiệu giả khiến xe hiểu sai về trạng thái lốp và dẫn đến các phản ứng ngoài ý muốn.

Một số thí nghiệm thực tế đã chứng minh kỹ thuật này có thể được triển khai tương đối dễ dàng, làm dấy lên lo ngại về bảo mật tổng thể của các hệ thống điện tử trên ôtô.

Sự cố thực tế

Trên thực tế đã có nhiều trường hợp TPMS bị khai thác. Các nhà nghiên cứu từng trình diễn khả năng mở khóa xe bằng cách can thiệp vào tín hiệu TPMS, minh họa rủi ro chủ sở hữu có thể đối mặt.

Hậu quả không chỉ là mất an ninh tài sản mà còn tiềm ẩn rủi ro an toàn khi xe hiển thị thông tin áp suất sai, tạo điều kiện cho việc vận hành không an toàn

Lỗ hổng ở TPMS phản ánh vấn đề an ninh mạng rộng hơn trong ôtô kết nối. Khi xe ngày càng tích hợp nhiều hệ thống thông minh, bề mặt tấn công cho hacker mở rộng.

TPMS có thể là cửa ngõ để kẻ xấu tiến sâu vào các hệ thống khác như giải trí, dẫn đường hay thậm chí hệ thống điều khiển, từ đó theo dõi vị trí, nghe lén hoặc can thiệp vào hành vi của xe. Tiềm năng gây hậu quả lớn buộc ngành công nghiệp ôtô phải sớm chịu trách nhiệm nâng cấp an ninh.

Phản ứng của ngành

Các nhà sản xuất bắt đầu nhận thấy tầm quan trọng của an ninh mạng trên ôtô. Một số hãng đã chủ động tăng cường bảo mật bằng cách mã hóa truyền tin và áp dụng cơ chế xác thực chặt chẽ hơn cho các thiết bị.

Việc cập nhật phần mềm định kỳ và vá lỗ hổng đang trở thành một phần quan trọng trong chu trình sản phẩm. Các cơ quan quản lý, điển hình như Cơ quan An toàn Giao thông Đường bộ Quốc gia Mỹ (NHTSA) và các tổ chức tương tự, cũng đang đưa ra hướng dẫn và tiêu chuẩn để buộc nhà sản xuất chú trọng an ninh.

Biện pháp phòng ngừa và hướng đi tương lai

Nâng cấp bảo mật TPMS để gia cố TPMS, nhà sản xuất cần triển khai mã hóa và xác thực cho kênh truyền giữa cảm biến và bộ điều khiển.

Việc mã hóa giúp giảm đáng kể khả năng bị chặn và làm giả dữ liệu. Cơ chế xác thực sẽ đảm bảo chỉ những thiết bị được phép mới có thể giao tiếp với hệ thống TPMS.

Cập nhật phần mềm định kỳ và quy trình vá lỗi kịp thời là yếu tố then chốt. Các hãng nên thiết lập cơ chế phát hiện và xử lý lỗ hổng nhanh chóng nhằm bảo vệ xe trước các mối đe dọa mới. Chuyên gia an ninh khuyến nghị ngành thực hiện tư duy phòng ngừa, luôn cố gắng đi trước các tác nhân tấn công.

Chủ sở hữu xe đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ an ninh. Việc thường xuyên cập nhật phần mềm xe, sử dụng khóa điện tử đảm bảo, và cảnh giác với các dấu hiệu bất thường có thể giảm thiểu nguy cơ.

Các chiến dịch nâng cao nhận thức công chúng về an ninh mạng ôtô sẽ giúp người dùng hiểu rủi ro và yêu cầu nhà sản xuất thực hiện biện pháp bảo vệ mạnh mẽ hơn.

Vai trò của luật pháp và quy chuẩn

Khung pháp lý hiện còn đang phát triển, nhiều sáng kiến đã được đề xuất nhằm giải quyết vấn đề an ninh của ôtô kết nối. Ở Mỹ, NHTSA khuyến khích nhà sản xuất áp dụng các chuẩn mực an ninh tốt nhất nhưng còn thiếu quy định bắt buộc và cơ chế thực thi chặt chẽ.

Trên trường quốc tế, Ủy ban Kinh tế Liên Hợp Quốc về châu Âu (UNECE) đã xây dựng khung hành lang cho an ninh mạng ôtô nhằm chuẩn hóa thực hành giữa các quốc gia, nhưng việc triển khai và giám sát vẫn khác nhau giữa các khu vực.

Các giải pháp chính sách khả thi bao gồm quy định bắt buộc mã hóa cho mọi hình thức truyền thông không dây trên xe và yêu cầu nhà sản xuất tiến hành đánh giá an ninh định kỳ.

Hợp tác quốc tế cũng là yếu tố cần thiết để thống nhất tiêu chuẩn, giúp đảm bảo mọi phương tiện trên toàn cầu đạt mức bảo vệ tối thiểu trước các mối đe dọa mạng.