बायोहकर्स ने जीनोम अनुक्रमण सॉफ्टवेयर पर हमला करने के लिए डीएनए में मैलवेयर एन्कोड किया

जब जीनोम अनुक्रमण, डीएनए अणुओं को पीटा जा सकता है। अणु एक कंप्यूटर पर एक प्रोग्राम को संक्रमित करके वापस हड़ताल कर सकते हैं जो उन्हें पढ़ने की कोशिश करता है। यह वाशिंगटन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का विचार है जिन्होंने डीएनए पैच में एक शोषण का एनकाउंटर किया । दुनिया में पहली बार, उन्होंने साबित किया कि आप डीएनए के माध्यम से कंप्यूटर को दूरस्थ रूप से संक्रमित कर सकते हैं।

बाईं ओर की तस्वीर में एक परीक्षण ट्यूब है जिसमें सिंथेटिक डीएनए अणुओं में एन्कोडेड एक शोषण की सैकड़ों प्रतियों की सैकड़ों प्रतियां हैं जो अनुक्रमण और प्रसंस्करण के बाद एक कंप्यूटर सिस्टम को संक्रमित कर सकती हैं।

पिछले पांच वर्षों में, जीनोम अनुक्रमण की लागत $ 100,000 से गिरकर 1,000 डॉलर से कम हो गई है, जिसने जीनोमिक्स के क्षेत्र में वैज्ञानिक अनुसंधान को प्रेरित किया है और व्यावसायिक सेवाओं का एक मेजबान है जो आपके जीनोम का विभिन्न उद्देश्यों के लिए विश्लेषण करने की पेशकश करता है: एक आनुवंशिक पेड़ का निर्माण, पूर्वजों की खोज करना, शारीरिक क्षमताओं का विश्लेषण करना, पूर्वाभास। विभिन्न खेल और शारीरिक गतिविधि, आंत्र पथ में संगत सूक्ष्मजीवों का अध्ययन और बहुत कुछ। वैज्ञानिक कार्य के लेखक सुनिश्चित हैं कि जब जीनोम अनुक्रमण करते हैं, तो सुरक्षा पर अपर्याप्त ध्यान दिया जाता है: इस क्षेत्र में, उन्हें अभी तक मैलवेयर का सामना नहीं करना पड़ा है जो सीधे जीनोम के माध्यम से हमला करता है। अब इस तरह के हमले के वेक्टर को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

जीनोम अनुक्रमण का उपयोग फ़ोरेंसिक विज्ञान और अभिलेखीय डेटा संग्रहण जैसे लागू विषयों में किया जाने लगा है, इसलिए अनुक्रमण को बड़े पैमाने पर लागू करने से पहले सुरक्षा मुद्दों का पता लगाया जाना चाहिए।

शोधकर्ताओं ने एक शोषण लिखा और फिर डीएनए अनुक्रम को संश्लेषित किया, जो अनुक्रमण और प्रसंस्करण के बाद, एक शोषण फ़ाइल उत्पन्न करता है। जब एक कमजोर प्रोग्राम में लोड किया जाता है, तो यह फाइल सिस्टम के रिमोट कंट्रोल के लिए एक सॉकेट खोलती है।

अध्ययन का कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं है, क्योंकि लेखक एक विशिष्ट सीक्वेंसर कार्यक्रम में नहीं टूटते हैं जो जीवविज्ञानी उपयोग करते हैं। इसके बजाय, उन्होंने प्रोग्राम fqzcomp संस्करण 4.6 (डीएनए अनुक्रम संपीड़न उपयोगिता) को स्वयं संशोधित किया, इसके स्रोत कोड में ज्ञात भेद्यता को जोड़ा। हालांकि, यह इस तथ्य का खंडन नहीं करता है कि इन कार्यक्रमों में कमजोरियां भी हैं। सबसे महत्वपूर्ण बात, वैज्ञानिक यह साबित करने में सक्षम थे कि जैविक सामग्री के नमूने के माध्यम से कंप्यूटर संक्रमण वास्तव में संभव है।

fqzcomp स्रोत कोड को बदलने के लिए fqzcomp आपको C ++ में 54 लाइनों को जोड़ना होगा और 127 लाइनों को हटाना होगा। कार्यक्रम का एक संशोधित संस्करण एक सरल दो-बिट योजना का उपयोग करके डीएनए को संसाधित करता है: चार न्यूक्लियोटाइड को दो बिट्स के रूप में एन्कोड किया गया था: ए के रूप में 00, सी के रूप में 01, जी के रूप में 10 और टी के रूप में 11।

प्रोग्राम में शोषण शुरू करने और इसे दो-बिट प्रसंस्करण में स्थानांतरित करने के अलावा, शोधकर्ताओं ने एएसएलआर मेमोरी रैंडमाइजेशन सिस्टम, साथ ही स्टैक ओवरफ्लो सुरक्षा सहित ऑपरेटिंग सिस्टम में प्रसिद्ध सुरक्षा सुविधाओं को भी अक्षम कर दिया।

शोषण स्वयं (बाईं विंडो में चित्रण में दिखाया गया है) आकार में 94 बाइट्स था और 376 न्यूक्लियोटाइड द्वारा एन्कोड किया गया था। यह क्रम IDT gBlocks जैविक अणु संश्लेषण सेवा पर अपलोड किया गया था। एक शोषण के साथ डीएनए को संश्लेषित करने का पहला प्रयास असफल रहा।



कई समस्याएं थीं। अणु में बहुत अधिक दोहराव वाले अनुक्रम थे, जो संश्लेषण के लिए अनुशंसित नहीं है। एक स्थान पर 13 लगातार टी न्यूक्लियोटाइड थे, जिन्हें संश्लेषित करना बहुत मुश्किल है। इसके अलावा, पूरी लंबाई के साथ पर्याप्त जीसी जोड़े नहीं थे जो अणु को मजबूत करते हैं। अंत में, अनुक्रमण के लिए शोषण बहुत लंबा था।

लेकिन शोधकर्ताओं ने सभी कठिनाइयों को दूर करने में कामयाब रहे, उन्होंने शोषण की लंबाई 43 बाइट्स तक कम कर दी और सीजी अनुक्रमों की एक स्वीकार्य संख्या प्राप्त की, क्योंकि शोषण पाठ में मुख्य रूप से लोअरकेस अक्षर होते हैं (01 ASCII में न्यूक्लियोटाइड सी से मेल खाती है)। इस कारण से, शोषण में पोर्ट नंबर 3 (एटीएटी) से 9 (एटीजीसी) में बदल दिया गया था। परिणामी अनुक्रम IDT gBlocks संश्लेषण सेवा में अपलोड किया गया था, जो 500 बेस जोड़े तक के संश्लेषण के लिए $ 89 लेता है।



एक हमले की सैद्धांतिक संभावना साबित होने के बाद, शोधकर्ताओं ने डीएनए अनुक्रमण और विश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले कार्यक्रमों की सुरक्षा का अध्ययन किया। कुल मिलाकर, C / C ++ में लिखे गए 13 प्रसिद्ध खुला स्रोत जैविक कार्यक्रमों का अध्ययन किया गया। उनकी सुरक्षा मानक सॉफ्टवेयर की तुलना में थी, जो आमतौर पर दुर्भावनापूर्ण उपयोगकर्ताओं द्वारा हमला किया जाता है, जैसे वेब सर्वर और दूरस्थ गोले। यह पता चला कि जैविक कार्यक्रमों में संभावित रूप से खतरनाक फ़ंक्शन कॉल (जैसे strcpy ) हैं।



हम तीन कार्यक्रमों (फास्टएक्स-टूलकिट, समटोल और एसओएपीडेनोव 2) में बफर ओवरफ्लो का पता लगाने में कामयाब रहे। इस तरह के कीड़े के माध्यम से, आप एक कार्यक्रम दुर्घटना का कारण बन सकते हैं। यह जानते हुए कि इस तरह की विफलताएं अक्सर परिचालन कारनामों में बदल जाती हैं, लेखक इस पर बसे।

वैज्ञानिक कार्य (पीडीएफ) की प्रस्तुति 17 अगस्त, 2017 को 26 वें यूएसएनिक्स सुरक्षा संगोष्ठी में आयोजित की जाएगी।