Benutzer, Unternehmen und Regierungsbehörden zu schützen ist eine der Prioritäten der IT-Sicherheit als Ganzes, aber das ist nur die Spitze des Eisbergs. Es gibt weitaus kritischere Umgebungen, die erheblichen Schaden anrichten könnten, wenn sie kompromittiert werden, und eine Gruppe von Forschern der University of Washington hat dies auf ganz besondere Weise demonstriert: Sie kodierten Malware in einer DNA-Probe, die den Sequenzierer angreifen und die Kontrolle über den Computer im Hintergrund übernehmen kann.
DNA als Speichermedium
Stellen wir uns eine Zukunft vor, in der eine DNA-Probe nicht aus biologischer, sondern aus digitaler Sicht gefährlich ist. In der Vergangenheit haben wir Beispiele für DNA als Speichermedium gesehen, und mit einer Dichte von 215 Petabyte pro Gramm könnte sie zu einer endgültigen Lösung zwischen Kaltbackups und WORM-Plattformen werden. Die Umwandlung von DNA in eine „Festplatte“ ist jedoch ein langsamer und teurer Prozess, zwei Bedingungen, die der Markt von Natur aus ablehnt. Wahrscheinlich benötigt die Technologie mehrere Jahre Entwicklung, um beide Punkte zu optimieren, aber es gibt noch einen anderen Aspekt zu bedenken: die Sicherheit. Wenn ein infizierter USB-Stick die Kontrolle über einen Computer übernehmen kann, was hindert DNA dann daran, dasselbe zu tun?
Die Forschungsarbeit
Laut einem Team von Forschern der University of Washington lautet die Antwort: Nichts – vorausgesetzt, der Angreifer ist den Gegebenheiten gewachsen. In lockeren Worten konzentrierte sich ihre Arbeit darauf, einen Buffer-Overflow-Exploit in eine DNA-Probe mit einer Länge von 176 Basen (2 Bit pro Base, insgesamt 44 Bytes) zu kodieren, aber die „Lockerheit“ endet dort. Die Aufgabe war viel komplexer und fortschrittlicher als ursprünglich angenommen, denn neben der Integrität des Codes mussten auch bestimmte physikalische Einschränkungen der DNA beachtet werden. Ihre Stabilität erfordert ein angemessenes Verhältnis von A-T- und G-C-Paaren, das heißt, der Code musste an seinen „Behälter“ angepasst werden, sozusagen.
Nun hat das Projekt zwei Sternchen, die wir nicht ignorieren können. Erstens wiesen nur 37,4 Prozent der Reads eine funktionsfähige Code-Probe auf, sodass die Malware keine Redundanzen oder Widerstandsfähigkeit gegen Sequenzierungsfehler besitzt. Zweitens erforderte ihr Proof-of-Concept die Erschaffung einer Schwachstelle in der Open-Source-Software (fqzcomp), was als „Schummeln“ interpretiert werden könnte. Dennoch gelang es den Forschern zu bestätigen, dass es Sicherheitsrisiken gibt, auch wenn sie sehr langfristiger Natur sind. Wenn die DNA-Sequenzierung an Bedeutung gewinnt und heimisch wird, benötigen wir möglicherweise zusätzliche Schutzmaßnahmen.
