除了药物兴奋剂以外，职业自行车比赛近年来作弊手段不断“创新”，从赛道上的钉子陷阱，到隐蔽在轮毂中的电机等“电子兴奋剂”。
如今，随着自行车变速系统的电子化演变，黑客开始将注意力转向高端自行车的热门组件——无线变速器。
本周，在美国的Usenix安全研讨会上，加州大学圣地亚哥分校和东北大学的研究人员展示了一种黑客技术，利用几百美元的硬件设备，便可攻击禧玛诺（Shimano）的无线变速系统。这种攻击可以在10米之外伪造信号，使目标自行车在关键时刻意外换挡，甚至完全锁定变速器，强迫车手以错误的挡位骑行。
如果用户没有及时下载最新的固件补丁，可能会在赛道上被远程控制，改变比赛结果甚至引发伤亡事故。
无线变速的“软肋”
现代高端自行车越来越多地使用电子组件，如功率计、无线悬架控制和无线变速器。尤其在职业比赛中，电子变速器已经成为主流。这种变速器通过数字信号控制，通常比机械变速器更为可靠。然而，随着有线电子变速器逐渐过渡到蓝牙无线版本，安全隐患也随之而来。
研究人员公布的黑客攻击手法简单来说，就是通过拦截目标车手的变速信号，并在比赛关键时刻重放这些信号，从而控制目标自行车的变速。研究人员仅通过一个300美元的软件无线电、天线和笔记本电脑，就成功实施了重放攻击。更简单的干扰攻击甚至无需拦截信号，只需通过广播干扰信号，便可使多个车手的变速器失效。
Shimano Di2无线变速组件和研究人员的黑客工具包
通过攻击无线变速器来操纵比赛结果可能听起来像科幻小说，但对职业比赛的影响却是显而易见的。东北大学的研究人员Aanjhan Ranganathan指出，黑客可以通过这种方法让一个车手受益，同时干扰其他车手的变速器：“你可以干扰所有人，唯独让你自己不受影响”。这种技术的可怕之处在于，它不仅能影响个别车手，甚至可影响整支车队。
研究人员指出，在诸如环法自行车赛这样的比赛中，如果黑客能够控制对手的变速器，便能轻松扰乱其节奏，甚至引发致命的失误。例如，在爬坡阶段将车手的挡位从低档切换到高档，或是在冲刺时强行切换挡位，都足以让对手输掉比赛，甚至发生摔车事故。
加州大学圣地亚哥分校的计算机科学助理教授Earlence Fernandes指出，这种攻击方式属于“无痕作弊”。在竞争激烈的自行车运动中，黑客攻击无疑是一种全新的威胁。
禧玛诺的应对措施
面对这一安全漏洞，禧玛诺迅速作出了反应。公司在与研究团队密切合作后，开发了新的固件更新，以增强其Di2无线变速系统的安全性。然而，值得注意的是，这一补丁直到8月底才会全面提供给用户。在此之前，职业车队已经收到该补丁，但普通用户仍需等待更新的正式发布。
禧玛诺表示，此次固件更新旨在改进无线信号传输的安全性，尽管公司并未详细说明具体修复了哪些漏洞。用户可以通过Shimano的E-TUBE Cyclist智能手机应用程序自行更新后拨固件，但前拨是否包含在更新范围内尚不明确。公司表示，关于更新过程的更多信息将在稍后发布。
自行车网络化的“安全债”
职业自行车比赛近年来饱受多种作弊手段的冲击，但通过攻击对手的无线变速器来操纵比赛无疑是最新威胁。研究人员指出，这不仅是自行车行业面临的挑战，也是整个科技行业需要警惕的趋势。随着越来越多的设备实现联网化、无线化，从车库门到汽车，再到自行车，它们都变得容易受到类似的重放攻击和干扰攻击。
正如Ranganathan所言，“制造商在产品中加入无线功能时，往往会对现实世界中的控制系统产生影响，而这种影响可能带来物理伤害。”这一研究为整个自行车行业敲响了警钟，提醒人们在追求技术进步的同时，必须更加重视安全问题。
原文链接：
https://www.wired.com/story/shimano-wireless-bicycle-shifter-jamming-replay-attacks/
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