降級攻擊：類型、範例與預防

降級攻擊已成為一種極其嚴重的網路威脅類型，攻擊者藉由迫使系統使用過時的安全通訊協定，成功利用其中的弱點。這些攻擊也會利用許多系統仍支援的較舊標準，包括可能不具備新式通訊協定中強大防護機制的標準。由於網路攻擊每年持續讓企業蒙受數百萬美元的損失，組織充分了解這些降級攻擊以建立具韌性的防禦措施，已是至關重要。

事實上，據信到 2025 年，全球網路犯罪的成本將每年增加至 10.5 兆美元，這顯示必須部署高度先進的網路安全措施。這個驚人的數字充分說明，無論組織規模大小，都不能對包括降級攻擊在內的新興網路犯罪威脅掉以輕心。

本文探討降級攻擊、其機制、影響與各種類型。接著，我們將說明降級攻擊風險、有效的預防策略，以及真實世界的案例。我們也會討論網路犯罪分子如何使用不同的降級攻擊方法來利用系統弱點。

什麼是降級攻擊？

降級攻擊是一種迫使系統降級為較舊且較不安全的通訊協定或加密標準的攻擊類型。攻擊者也會利用網路中可能仍然存在的舊版通訊協定，而這些通訊協定會進一步削弱系統的安全性，從而使攔截與資料竄改成為可能。一項調查顯示，接近 45% 的組織已制定整體加密計畫或資安策略。然而，這也意味著其中約有一半仍在使用舊版加密標準，因此產生降級攻擊漏洞。這些攻擊特別危險，因為它們利用了人為因素，也就是人們自然傾向於忽視網路中較舊、看似無害的元素。這類元素通常被視為低風險，但實際上，這些元素為攻擊者提供了容易進入的切入點。

網路安全中的降級攻擊會利用大多數系統為了與舊技術通訊而採用的相容性功能。儘管維持向後相容性有助於功能性與更高的可存取性，但在安全性方面，它往往會成為一種負擔。 駭客 會利用這類功能，因為他們知道舊版通訊協定存在可輕易被利用的弱點。系統在維持與早期技術互通性的同時，還要保持最新狀態，這個過程帶來許多挑戰，使得防範降級攻擊的系統安全工作更加困難。

降級攻擊的影響是什麼？

降級攻擊可能造成極大的破壞，尤其是對於處理敏感或專有資料的組織而言。這類攻擊可能導致資料外洩、金錢損失，以及嚴重的聲譽損害。以下列出的因素是降級攻擊的主要影響，理解這些影響至關重要：

1. 資料外洩： 降級攻擊可直接導致資料外洩，因為系統被迫使用不安全的通訊協定，敏感資料可能因此遭到攔截。報告顯示，超過 62% 的外洩事件是由遭竊或暴力破解的憑證所造成。使用過時的安全標準是重大的安全風險，可能導致憑證遭駭客竊取。這類外洩會暴露客戶資訊、智慧財產或財務資料，造成極大的財務與法律後果。
2. 財務損失： 降級攻擊的成本可能造成財務負擔，因為會直接以竊盜、與未遵循法規相關的罰款，以及修復成本等形式帶來損失。財務影響通常包括通知相關各方的成本、向受影響對象提供身分保護，以及對可能已受損系統進行補救的工作。財務損害往往有時會超出即時回應成本，而企業的獲利能力也可能在較長期間內受到影響。
3. 聲譽損害： 這類攻擊可能嚴重損害組織的聲譽，尤其是在客戶資料遭到入侵的情況下。當客戶對組織保護資料的能力失去信心時，通常會轉化為客戶流失與品牌忠誠度下降。聲譽受損往往更難以挽回，例如，可能帶來一段長時間的營收損失，以及找回流失客戶的困難。
4. 法規與合規罰則： 常見受法規與合規罰則影響的產業包括金融與醫療保健。違反資料安全標準可能導致巨額罰款與訴訟。此外，降級攻擊可能使企業不符合 GDPR 或 HIPAA 等嚴格法規。未遵循規範不僅會招致財務罰則，也會使組織受到嚴密審查，進一步提高資料外洩成本並降低品牌可信度。
5. 營運中斷： 降級攻擊也可能造成重大的營運中斷。識別攻擊的過程可能意味著必須關閉部分系統，因而造成停機。停機會影響生產力。因此，某些服務可能無法如預期交付，甚至可能違反服務水準協議 (SLA)。恢復正常營運的成本也會被納入攻擊的總成本中。

降級攻擊如何運作？

要了解降級攻擊如何運作，就必須了解這類攻擊為何會對系統造成嚴重且具破壞性的影響。降級攻擊的一般概念，是強制系統使用較弱的通訊協定或較舊、較容易被利用的加密方法。在本節中，我們將說明降級攻擊的運作方式，也就是攻擊者會使用哪些手法來利用系統中的弱點，以及避免系統遭入侵所需的步驟。

1. 識別易受攻擊的系統： 降級攻擊的第一步，是識別仍支援舊版通訊協定或舊版加密標準的系統。掃描網路環境通常可找出具有向後相容性弱點的區域，因為攻擊者會尋找最佳的攻擊點。
2. 利用通訊協定相容性： 許多系統的設定允許與舊標準維持向後相容性，以確保裝置之間能夠互動。攻擊者會強迫系統回退到較不安全的舊版通訊協定。這通常是透過組態漏洞或利用通訊協定處理上的弱點來完成。這將進一步降低整個系統的安全層級。
3. 交握操控： 大多數降級攻擊會干擾用戶端與伺服器之間初始通訊的交握。例如在 TLS (Transport Layer Security) 中執行交握時，攻擊者可以中斷協商流程，迫使伺服器與用戶端使用缺乏必要安全更新的舊版通訊協定。因此，這種情況會留下可被攻擊者利用的安全缺口，使其能夠攔截資料或插入惡意內容。
4. 資料攔截與操控： 一旦舊版通訊協定被採用，攻擊者便可輕易攔截並操控傳輸中的資料。例如，攻擊者可以竊聽敏感通訊、擷取有價值的資訊，甚至變更訊息內容。這使降級攻擊在間諜活動、資料竊取及其他惡意活動方面極具成效。
5. 未經授權的存取： 最後，在透過弱通訊協定取得存取權後，攻擊者可能會使用其他工具來未經授權進入系統。這些手法可能包括竊取登入憑證、繞過驗證措施，或取得關鍵網路資源的特權存取權。取得未經授權的存取權，將使駭客有機會持續進一步利用，例如部署惡意軟體或竊取資料。

降級攻擊的風險

降級攻擊帶來一系列風險，會損害組織的安全態勢與營運穩定性。以下是與降級攻擊相關的一些風險，以及它們為何需要特別關注與主動防護：

1. 資料攔截： 降級攻擊會讓敏感的加密資料暴露於攻擊者面前，大幅提高未經授權存取的可能性。這表示一旦攻擊者取得存取權，客戶記錄、財務資訊或智慧財產等關鍵資訊就可能落入其惡意利用之中。其後果會更加嚴重，例如可能導致身分竊盜、金融詐欺，甚至企業間諜活動。
2. 資料完整性喪失： 如果通訊協定被削弱，攻擊者就能修改或破壞資料，使其變得不可靠且不值得信任。這可能導致錯誤的商業決策、信任流失，以及重大的營運中斷。例如，財務資料遭操控可能導致會計記錄不正確，影響季度報告並誤導利害關係人。
3. 更容易受到其他攻擊： 降低安全通訊協定等級會使系統暴露於其他攻擊，例如中間人攻擊。這類攻擊因弱加密而更容易發生，進而以連鎖方式造成更多安全問題。能夠降級通訊協定的攻擊者，可能會將其作為安裝其他類型惡意軟體的跳板。必須了解的是，即使只有一次入侵，也可能危及整個網路。
4. 合規與法規風險： 過時的通訊協定也可能違反各種法規，例如 GDPR 或 CCPA。任何不合規情況都可能進一步使組織面臨嚴重的法律與財務後果。不合規確實會損害組織的聲譽。這會導致消費者與合作夥伴對該組織失去信任。監管機關日益嚴格的審查迫使企業遵守資料保護規範，而任何失敗都會帶來非常嚴重的後果。遭受攻擊後提出合規證明，通常是耗時且成本高昂的流程。
5. 營運中斷： 降級攻擊代價高昂，因為受影響的系統必須修復並加以保護，導致重大營運中斷。解決事件所需的資源會對財務與人力資源造成重大影響。停機不只是生產力損失的問題，還會波及供應鏈中的每個環節，對所提供的服務以及必須履行的合約要求造成負面影響。

降級攻擊的類型

降級攻擊有多種類型，每一種都針對系統或通訊協定中可能存在的特定弱點，以達成安全性受損。這些攻擊涵蓋從攻擊安全加密標準到操控驗證通訊協定，因此使系統暴露於不同程度的風險。以下是五種主要的降級攻擊類型，每一種都對組織安全構成獨特威脅：

1. TLS/SSL 降級攻擊： 攻擊者會將系統降級為使用較舊且加密較弱的 TLS/SSL 通訊協定，從而暴露敏感資料。TLS/SSL 降級攻擊大多用於針對網站與線上服務，這表示雙方之間傳送的資料面臨風險。這些攻擊鎖定舊版本中尚未修補的弱點，為這些網路犯罪分子提供入侵點。
2. 加密降級攻擊： 這些攻擊使用弱加密 標準，這會導致資料更容易遭到攔截與入侵。攻擊者會強迫系統接受較舊且安全性較低的加密演算法，藉此削弱加密的有效性。此類攻擊利用了許多組織為了相容性目的而支援過時加密方法的事實，即使這些方法已不再安全。
3. 通訊協定降級攻擊： 使用 HTTP 等不安全的通訊協定而非 HTTPS，會讓駭客得以破壞安全的資料傳輸。透過這種將系統降級回不安全通訊協定的方式，資料可能遭到攔截與竄改，因此存在敏感資訊外洩的風險。HTTP 與 HTTPS 之間的差異至關重要。使用 HTTPS 時，資料會被加密，因此攻擊者無法讀取資訊；但 HTTP 會以純文字傳送資訊，使其容易受到駭客攻擊。
4. 驗證降級攻擊： 攻擊者會鎖定較舊且安全性較低的驗證方法，增加未經授權存取的風險。這些方法通常更容易受到憑證填充或暴力破解等攻擊。舊版驗證通訊協定，例如基本 HTTP 驗證或舊版 Kerberos，因其相較於現代替代方案安全性較弱，常成為攻擊目標。
5. 瀏覽器降級攻擊： 操控瀏覽器版本可讓攻擊者利用已知漏洞來取得未經授權的存取。攻擊者可能誘騙使用者使用具有尚未修補安全缺陷的舊版瀏覽器，之後再加以利用。例如，過時的瀏覽器版本可能不會收到與允許遠端程式碼執行之漏洞相關的修補程式，使攻擊者得以完全控制使用者工作階段。

如何防範降級攻擊？

防止降級攻擊需要整體性的方法，從確保僅使用安全通訊協定的嚴格機制、更新加密實務，以及管理系統組態開始。組織可透過以下策略保護其系統：

1. 強制執行通訊協定標準： 應僅允許安全且最新的通訊協定，以避免舊標準遭到利用。定期檢查是否啟用了任何舊通訊協定。組織也必須考慮採取嚴格的通訊協定淘汰政策：在較佳版本取代後不久即停用舊通訊協定。
2. 定期更新加密： 保持加密實務為最新狀態，以提供穩固的資料保護。必須在例行維護週期中套用加密更新，以避免可能的利用。掌握密碼學的最新發展，可確保組織始終使用最安全的可用選項，從而降低弱點風險。
3. 停用舊版通訊協定： 停用過時的通訊協定，有助於將網路中的弱點降到最低。舊版通訊協定是降級攻擊中最常被利用的後門之一。多數系統為了便利性而維持與舊通訊協定的向下相容性，即使這種便利通常伴隨高昂的安全代價。確保系統僅使用現代安全通訊協定進行通訊，可能是最重要的防禦措施。
4. 監控降級嘗試的指標： 定期監控系統是否出現降級攻擊跡象至關重要，因為這能在攻擊鏈的最早階段識別並修正問題。諸如非預期的通訊協定變更等跡象，可能表示攻擊正在進行中。因此，監控應採主動方式，針對異常的通訊協定協商活動建立警示，並在損害變得嚴重之前及時回應與緩解。
5. 教育團隊了解安全通訊協定： 訓練是提升團隊對安全通訊協定標準認知與遵循的重要面向。因此，可將意外降級的機率降至最低。具備充分資訊的人員是防範意外弱點的第一道防線。IT 與安全團隊應充分了解舊版系統帶來的風險，並積極倡導停用舊技術。

降級攻擊防範策略

防範降級攻擊的第一道防線，是建立可確保安全且具韌性環境的預防機制。透過保護系統免受特定弱點影響，組織可降低這些弱點遭駭客利用的可能性。以下各項降級攻擊防範策略，皆說明了建立強健且主動式防禦框架的方法。

1. 實施適當的加密政策： 適當的加密政策可透過實施最高安全等級，作為防止與抵禦降級嘗試的措施。組織應負責定期檢視並更新這些政策，以因應不斷變化的威脅。高等級加密為保護資料奠定基礎。然而，這些高等級加密也必須始終包含明確的指引。
2. 使用多重要素驗證 (MFA)： MFA 透過增加防護層級，為基於驗證的降級攻擊成功提供額外防護。即使其中一個要素存在弱點，駭客在取得存取權與執行未經授權行為之間仍會面臨嚴密障礙。它也有助於降低網路釣魚攻擊，使此工具在安全性方面更具多樣化價值。
3. 定期稽核： 頻繁稽核通常可揭露在降級攻擊中遭利用的弱點，確保能及時補救。這些稽核必須設計為可找出舊通訊協定並監督合規情況。全面的安全稽核不僅能揭露弱點，也能根據新興威脅精進並更新安全政策。
4. 自動化安全更新： 自動化可讓通訊協定與系統保持更新，從而降低組態暴露的風險。自動化系統可將可能導致弱點的人為錯誤機率降到最低。在所有系統上一致地套用修補程式與更新時，應善用自動化，以確保不留任何弱點。
5. 部署入侵偵測系統 (IDS)： IDS 工具可即時監控降級嘗試，確保能快速且有效地做出回應。IDS 有助於及早發現異常活動，防止攻擊失控。部署 IDS 可在偵測通訊協定協商弱點遭利用方面提供額外安全保障。

降級攻擊範例

真實世界中的降級攻擊範例凸顯了此類威脅可能對組織造成的巨大影響。在本節中，我們將重點介紹值得注意的降級攻擊事件及其引發的後果。這些範例顯示，攻擊者如何透過系統弱點輕易利用系統，並造成伴隨資料外洩的嚴重安全事件。

1. FREAK 攻擊： FREAK，亦即 Factoring RSA Export Keys attack，最早於 2015 年 3 月被發現，當時它會使系統使用降級的 TLS/SSL 加密，讓敏感資訊容易遭到攔截。這種攻擊形式使用了出口等級的加密金鑰攻擊，而這類金鑰在 1990 年代曾是美國法規對軟體出口的要求。攻擊者利用這些弱金鑰來攔截並解密許多網路服務與瀏覽器的 HTTPS 連線，包括 Apple 的 Safari 和 Android 瀏覽器。FREAK 顯示了支援過時加密方法的危險，因為它說明了當向下相容性中的輕微弱點被適當利用時，可能造成毀滅性的後果。
2. Logjam 攻擊： Logjam attack於 2015 年 5 月被識別為一種針對 Diffie-Hellman 金鑰交換弱點的攻擊，允許攻擊者降級安全性並破壞資料完整性。它依賴許多伺服器支援 512 位元的弱版 Diffie-Hellman 通訊協定，攻擊者可輕易破解以解密流量。全球數千台伺服器，包括 VPN 和 HTTPS 網站，都可能在安全通訊方面變得脆弱。Logjam 攻擊的運作方式是誘使伺服器在連線上使用弱金鑰，從而削弱加密，讓駭客能夠攔截透過這個號稱安全的通道傳送的任何資料，或在加密通道中注入從廣告到惡意軟體的任何內容。
3. POODLE 攻擊： Google 研究團隊首先發現了 POODLE（Padding Oracle On Downgraded Legacy Encryption) 攻擊於 2014 年 10 月發生，利用 SSL 3.0 降級來攔截可能在 SSL 3.0 通訊協定有缺陷的填補結構下傳送的使用者資訊。攻擊者可能會強制使用者目前的瀏覽器切換至 SSL 3.0，這是一種早已停用的通訊協定，接著執行中間人攻擊，解密機密資料。POODLE 攻擊讓許多組織警覺，並促使停用 SSL 3.0，轉而遷移至較新的安全通訊協定，例如 TLS 1.2，以強化其安全態勢。這也帶出了當漏洞曝光後應淘汰通訊協定的概念。
4. DROWN 攻擊： DROWN，代表 Decrypting RSA使用過時且弱化的加密技術，該攻擊於 2016 年 3 月被發現。舊版 SSL/TLS 設定使攻擊者能夠利用仍支援 SSLv2 的系統弱點，破壞安全資料傳輸。儘管 SSLv2 已不再被視為安全，仍有數百萬台伺服器支援它，因此容易受到跨通訊協定攻擊，導致敏感資料透過安全連線外洩。此攻擊已影響超過 1,100 萬個網站，並揭示了讓舊版通訊協定保持開放並持續使用所帶來的風險。DROWN 強調應主動進行適當的系統稽核，並移除過時的加密技術，以避免此類弱點。
5. BEAST 攻擊： BEAST，即 Browser Exploit針對 SSL/TLS 的攻擊於 2011 年 10 月被發現，並鎖定 SSL 3.0 和 TLS 1.0 中的弱點，這些弱點源自這些通訊協定處理區塊密碼加密的方式。攻擊者可透過執行中間人攻擊來解密安全的 HTTPS Cookie，並取得使用者工作階段的存取權。BEAST 攻擊顯示了區塊密碼加密模式中的弱點如何被操弄以達成惡意目的，迫使資安社群重新思考加密實務。這促使現代瀏覽器採用更先進的加密資料處理方式，改採更安全的加密模式，例如 Galois/Counter Mode (GCM)，以因應此類利用弱點的威脅。

結論

降級攻擊會利用您基礎架構中的向後相容性問題。它們會在工作流程與系統中的各種程序中尋找弱點，並迫使其使用過時的通訊協定。現在，您已了解它們的運作方式、能造成的影響，以及可採取哪些步驟來降低其風險。

了解這些攻擊並採取主動措施，例如停用舊版通訊協定、建立安全設計標準，以及定期進行安全稽核，對於建立具韌性的防禦至關重要。了解進入點與攻擊者的方法，將可確保組織的系統為這些隱蔽攻擊做好最佳準備。

隨著網路安全情勢不斷演變，對利用舊技術發動的攻擊保持警戒比以往任何時候都更加必要。