中間人攻擊 (MITM)

1. 定義

中間人攻擊 (Man-in-the-Middle, MITM) 發生在攻擊者秘密地將自己置於兩個通訊方之間，在雙方不知情的情況下攔截並可能修改其通訊內容。

雙方都認為自己在直接與對方通訊，但實際上所有訊息都經過攻擊者，攻擊者可以竊聽、修改或向對話中注入新內容。

2. 技術原理

MITM 攻擊利用網路通訊中的信任關係。攻擊者必須完成兩件事：

1. 攔截： 將自己置於通訊路徑中。
2. 解密（如適用）： 破解或繞過加密以讀取內容。

常見 MITM 技術：

1. ARP 欺騙： 攻擊者發送偽造的 ARP 訊息，將其 MAC 位址與預設閘道的 IP 關聯，導致流量通過其機器路由。

2. DNS 欺騙： 攻擊者提供虛假的 DNS 回應，將受害者重新導向到惡意伺服器。

3. 惡意 Wi-Fi 存取點： 攻擊者建立一個假的 Wi-Fi 熱點（如「免費機場 WiFi」），受害者連接到該熱點。

4. SSL 剝離： 攻擊者將 HTTPS 連線降級為 HTTP，以明文方式攔截資料。

5. BGP 劫持： 大規模攻擊，透過操縱網際網路路由將流量重新導向到攻擊者控制的網路。

攻擊者可以做什麼：

• 讀取敏感資料（憑證、訊息、財務資訊）
• 竄改傳輸中的資料（更改交易金額、注入惡意軟體）
• 冒充任一方（代表伺服器回應）

3. 攻擊流程

sequenceDiagram
    participant Victim as 受害者
    participant Attacker as 攻擊者<br/>惡意熱點
    participant Server as 銀行伺服器

    Note over Victim,Attacker: 受害者連接到<br/>惡意 WiFi 熱點

    Victim->>Attacker: DNS 查詢: bank.com
    Attacker->>Attacker: 攔截 DNS 查詢
    Attacker-->>Victim: 返回攻擊者 IP 作為 bank.com

    Victim->>Attacker: HTTPS 請求到 bank.com

    Note over Attacker: SSL 剝離：<br/>攻擊者透過 HTTPS 連接真實銀行<br/>但向受害者提供 HTTP

    Attacker->>Server: 轉發 HTTPS 請求
    Server-->>Attacker: HTTPS 回應登入頁面

    Attacker-->>Victim: HTTP 回應 - 登入頁面

    Victim->>Attacker: 透過 HTTP 發送憑證
    Note over Attacker: 明文擷取憑證

    Attacker->>Server: 透過 HTTPS 轉發憑證
    Server-->>Attacker: 工作階段權杖
    Attacker-->>Victim: 工作階段權杖

4. 真實案例：DigiNotar 入侵事件 (2011)

目標： 透過偽造 SSL 憑證攻擊伊朗 Gmail 用戶。 漏洞類別： 憑證頒發機構被攻陷 / MITM。

事件經過： DigiNotar 是一家荷蘭憑證頒發機構 (CA)，受到所有主流瀏覽器的信任。2011 年 7 月，攻擊者入侵了 DigiNotar 並簽發了 500 多個偽造的 SSL 憑證，包括一個 *.google.com 的憑證。

攻擊過程：

1. 伊朗 ISP（據信是國家支持的）使用這些偽造憑證執行 MITM 攻擊。
2. 當伊朗用戶造訪 Gmail 時，他們收到了偽造的憑證。
3. 瀏覽器顯示有效的 HTTPS 連線（綠色鎖標），因為 DigiNotar 是受信任的。
4. 所有電子郵件流量都被攻擊者攔截和讀取。

如何被發現： 伊朗的一位具有安全意識的用戶注意到憑證是由 DigiNotar（而非 Google）簽發的，並進行了舉報。這導致了調查，揭露了這次大規模入侵。

影響： DigiNotar 被從所有瀏覽器信任存放區中移除，並在一個月內破產。這一事件加速了憑證透明度的採用，並導致了更嚴格的 CA 安全要求。

5. 深度防禦策略

A. 全面使用 HTTPS (TLS/SSL)

加密所有通訊以防止竊聽。

• HSTS（HTTP 嚴格傳輸安全）： 強制瀏覽器只使用 HTTPS。
• HSTS 預先載入： 將您的網域包含在瀏覽器預先載入清單中，以防止首次造訪攻擊。

Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload

B. 憑證固定

防止攻擊者使用偽造憑證（即使來自被攻陷的 CA）。

• 公鑰固定： 應用程式只信任特定的憑證公鑰。
• 憑證透明度： 監控 CT 日誌，發現為您的網域簽發的未授權憑證。

// 行動應用程式憑證固定範例
const validPins = [
  'sha256/AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA=',
  'sha256/BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB='
];

C. 在不受信任的網路上使用 VPN

在公共 Wi-Fi 上透過受信任的通道加密所有流量。

• 始終開啟 VPN： 設定裝置在不受信任的網路上自動連接 VPN。
• 謹慎使用分割通道： 避免分割通道，因為它可能洩露部分流量。

D. DNS 安全

防止基於 DNS 的 MITM 攻擊。

• DNS over HTTPS (DoH)： 加密 DNS 查詢以防止攔截。
• DNS over TLS (DoT)： 替代的加密 DNS 協定。
• DNSSEC： 對 DNS 記錄進行加密簽章以防止欺騙。

E. 網路安全協定

• 802.1X 認證： 在授予網路存取權限之前要求認證。
• 動態 ARP 檢測 (DAI)： 交換器層級的 ARP 欺騙防護。
• DHCP 監聽： 防止惡意 DHCP 伺服器重新導向流量。

F. 用戶意識

• 憑證警告： 永遠不要忽略瀏覽器憑證警告。
• 驗證網路： 與工作人員確認合法的 Wi-Fi 網路名稱。
• 避免敏感操作： 在不受信任的網路上不使用 VPN 時，不要存取銀行/電子郵件。

6. 參考資料

• OWASP 中間人攻擊
• DigiNotar 事件分析
• MDN: HTTP 嚴格傳輸安全
• 憑證透明度