GPON光纤到户（FTTH）网络的安全性分析
目录
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引言
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解释GPON网络
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2.1 GPON网络概述
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2.2 研究中使用的ONT/ONU设备
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2.3 ONT认证机制
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分析ONT设备
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互联网认证
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4.1 SFR的认证方式
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4.2 Orange的认证方式
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4.3 Bouygues FTTH的认证方式
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针对GPON FTTH模型的安全威胁
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物理安全性
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控制ONT设备
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7.1 远程代码执行
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7.2 分析ONT设备
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7.3
/etc/passwd中的后门凭证 -
7.4 HTTP配置文件中的后门账户
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7.5 不良的UNIX权限和UID/GID设置
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7.6 所有固件中使用相同的SSH密钥
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7.7 反向工程——介绍Alcatel二进制文件
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7.8 反向工程——奇怪的二进制文件
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暴力破解
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结论
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报告时间线
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致谢与鸣谢
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许可证
1. 引言
GPON（千兆无源光网络）光纤到户（FTTH）是未来的趋势。它不仅价格低廉，还能让用户以极快的速度下载合法的视频点播内容。几乎每个人都希望在家里安装GPON FTTH网络，包括你、我、我的狗以及邻居们。实际上，用户共享的是2.5 Gbps的下行带宽，虽然分摊给多个用户，但速度依然非常快。
本文将探讨基于物联网攻击的GPON FTTH网络安全问题，主要针对法国的GPON网络，并聚焦于阿尔卡特朗讯提供的GPON网络（Orange、Bouygues Telecom和SFR）。Free FTTH网络（点对点网络）不在本文的研究范围内。
这是第一篇公开讨论GPON FTTH网络安全性的文章，其中包含针对ONT/ONU设备（即安装在用户家中的光纤终端设备）的远程代码执行（RCE）漏洞，并提供了如何在法国获取匿名1 Gbps互联网连接的方法。这项研究的法律意义也很有趣：当涉及FTTH连接时，作为证据的IP地址可能不再具有唯一性，从而质疑其合法性。
Telecom Italia曾在2009年做过关于GPON理论安全性的演讲，但除了那次演讲外，关于GPON FTTH网络安全性的文档并不多。请注意，本文中的一些事实仍需进一步澄清，但主要事实已由一家大型法国ISP确认。
这项研究主要在2013-2014年间进行，但一直未公开。研究的目的是为了理解GPON FTTH的工作原理。
法律声明：这些测试是在作者家中使用的FTTH连接上进行的。是的，在法国可以同时拥有最多4条FTTH连接，无论是同一家ISP还是不同的ISP。Orange已于2016年5月11日被告知这些漏洞。
GPON FTTH网络也可以在其他国家找到，例如韩国。
2. 解释GPON网络
GPON是一种无源光网络，采用了一对多的架构。它由光线路终端（OLT）、无源光分路器和光网络单元（ONU/ONT）组成。光纤被分配给多个用户，通过分路器分离和聚合光信号。
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GPON：Gigabit-capable Passive Optical Networks（千兆无源光网络）
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OLT：Optical Line Terminal（光线路终端）
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ONU：Optical Network Unit（光网络单元），用于多个用户
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ONT：Optical Network Transceiver或Optical Network Terminal（光网络收发器或终端），用于单个用户
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SLID：Subscriber Line IDentifier（用户线路标识符）
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POS：Passive Optical Splitter（无源光分路器）
GPON网络允许多个ISP共用同一网络。在法国，Orange、SFR和Bouygues Telecom都使用相同的GPON FTTH网络。
2.1 GPON网络概述
ONT设备位于用户家中，负责编码和接收光纤信号。它可以被称为ONT（光网络收发器），因为它将光纤中的光信号转换为电信号（RJ45接口），反之亦然。
从华为的演示文稿中可以看到，这些设备通过地下连接到一个大型无源分路器。这个分路器没有物理安全保护（我们将在后面讨论这一点）。
数据传输：
根据规范，上游传输是明文的。下游传输可以选择使用AES-128加密，具体取决于ISP。
2.2 研究中使用的ONT/ONU设备
以下是研究中使用的ONT设备：
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左边：SFR France当前提供的ONT：Alcatel I-020G-F。
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中间：Orange France自2014年起提供的ONT：Alcatel I-010G-A。
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右边：Orange France在2013年首次提供的ONT：Alcatel I-010G-A。
这些ONT设备都是阿尔卡特朗讯的产品，似乎存在相同的漏洞。
2.3 ONT认证机制
G.984.3标准定义了两种认证机制：
