Vulnerabilidad de día cero: Ejemplos, detección y prevención

Imagine una sombra acechando dentro de su software, una grieta invisible en los cimientos, lista para activarse antes de que nadie sepa siquiera que existe. Ese es el verdadero peligro de las vulnerabilidades de día cero, fallos desconocidos hasta ahora en protocolos, software o aplicaciones que no dejan tiempo para la defensa. Por definición, no hay parche ni advertencia; los piratas informáticos las explotan mientras los desarrolladores y usuarios permanecen inconscientes, convirtiendo lo desconocido en un arma.

Según el Grupo de Inteligencia sobre Amenazas de Googleen 2024, los atacantes explotaron 75 vulnerabilidades de día cero, por debajo de las 98 de 2023, pero aún significativamente más que las 63 registradas en 2022. Cabe destacar que 44% de esos días cero se dirigieron a plataformas empresariales, frente al 37% en 2023, y casi dos tercios de los días cero empresariales afectaron a productos de seguridad y redes. Mientras tanto, la explotación de navegadores y dispositivos móviles se redujo drásticamente: los zero-days en navegadores cayeron aproximadamente un tercio, y en móviles casi la mitad de un año a otro.

Pero, ¿qué es exactamente una vulnerabilidad de día cero? Eso es lo que aprenderá en esta guía. Siga leyendo.

¿Qué es una vulnerabilidad de día cero?

Una vulnerabilidad de día cero es un fallo oculto en software, hardware o protocolos que aún no ha sido descubierto o parcheado por los desarrolladores. Dado que no se dispone de una solución, los atacantes disponen de una ventana de "día cero" para explotar la debilidad antes de que se haga pública. Estos exploits suelen venir empaquetados con código malicioso, lo que a veces se conoce como ataques de día cero o exploits de día cero.

Las vulnerabilidades de día cero son peligrosas porque dan ventaja a los atacantes: las organizaciones desconocen el fallo, no existen actualizaciones de seguridad y las defensas tradicionales pueden no detectar la amenaza.

Los términos vulnerabilidad de día cero, exploit de día cero y ataque de día cero se utilizan a menudo indistintamente, pero no significan lo mismo. Cada uno representa una etapa diferente en el ciclo de vida de un fallo de seguridad, desde la propia debilidad oculta hasta las herramientas que se aprovechan de ella y el ataque en el mundo real que causa daños:

• Vulnerabilidad de día cero → el fallo no descubierto en el sistema.
• Explotación de día cero → el método o código que utilizan los hackers para aprovecharse del fallo.
• Ataque de día cero → el ciberataque real llevado a cabo utilizando el exploit.

Una vez descubierta y parcheada, una vulnerabilidad deja de considerarse de día cero.

Ejemplos clave

Las vulnerabilidades de día cero han estado detrás de algunos de los ciberataques más dañinos de la historia. Estos fallos, que a menudo pasan desapercibidos durante años, ofrecen a los atacantes una ventana crítica para robar datos, interrumpir servicios o instalar malware antes de que esté disponible una solución.

He aquí algunos ejemplos notables:

• Heartbleed (2014): Un fallo en OpenSSL que permitía a los atacantes robar datos confidenciales, como claves privadas, directamente de la memoria del servidor.
• Shellshock (2014): Una vulnerabilidad en el shell Bash que permitía a atacantes remotos ejecutar comandos arbitrarios en sistemas Linux y macOS.
• Infracción de Equifax (2017): Los hackers aprovecharon una vulnerabilidad de Apache Struts para robar datos de 145 millones de personas, incluidos los números de la Seguridad Social.
• WannaCry (2017): Un gusano ransomware que aprovecha un fallo SMB de Windows (EternalBlue) que infectó a más de 300.000 sistemas en todo el mundo.
• Ataques de malware en hospitales: Los proveedores de servicios sanitarios, como el Hollywood Presbyterian Medical Center, se vieron afectados por campañas de ransomware y phishing, a menudo alimentadas por exploits de día cero.

Objetivos comunes

Un exploit de día cero puede dirigirse a cualquier individuo u organización que pueda reportarle beneficios. Los objetivos comunes incluyen:

• Objetivos de alto valor, como organismos gubernamentales, instituciones financieras e instalaciones sanitarias.
• Empresas con ciberseguridad deficiente.
• Empresas que registran datos de los usuarios como nombres, datos de contacto, datos financieros, direcciones, números de la seguridad social, datos médicos, etc.
• Empresas que manejan datos confidenciales.
• Empresas que desarrollan software y hardware para sus clientes.
• Empresas que trabajan para el sector de defensa.

Esta orientación estratégica puede alargar la duración del ataque y disminuir la probabilidad de que la víctima encuentre una vulnerabilidad. Por ejemplo, el gigante de la computación en nube Rackspace hizo público que los piratas informáticos habían accedido a los datos personales de 27 clientes durante un ataque de ransomware que aprovechó un exploit de día cero.

¿Por qué son tan peligrosas las vulnerabilidades de día cero?

Las vulnerabilidades de día cero son especialmente peligrosas porque se encuentran en un punto intermedio entre el descubrimiento y la defensa. En esta fase, el fallo es desconocido para el proveedor del software, no lo detectan los sistemas de seguridad y los usuarios no le ponen parches. Esto hace que sea una oportunidad abierta para que los atacantes ataquen antes de que las defensas puedan estar preparadas.

Principales peligros de los exploits de día cero:

• No existe ningún parche: Dado que el fallo no se ha descubierto, los proveedores no han publicado una solución. Las organizaciones siguen siendo vulnerables hasta que se desarrolle e implante un parche.
• Alta probabilidad de éxito: Las defensas tradicionales, como el antivirus o la detección de intrusiones, se basan en firmas de amenazas conocidas. Las de día cero las eluden, dando a los atacantes un camino directo al interior.
• Defensa reactiva frente a proactiva: Los defensores a menudo no saben que existe un día cero hasta que se explota activamente. Para entonces, es posible que los atacantes ya hayan robado datos, instalado malwareo interrumpido las operaciones.
• Valor estratégico para los hackers: Los grupos cibercriminales avanzados a menudo reservan los días cero para objetivos de alto valor, como gobiernos, empresas o infraestructuras críticas, maximizando el daño y el impacto.

Debido a estas características, los ataques de día cero suelen provocar filtraciones de datos, pérdidas financieras, daños a la reputación y tiempos de recuperación prolongados. El peligro reside en el hecho de que los defensores no tienen ventaja y la carrera para responder solo comienza una vez que el ataque ya está en marcha.

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El ciclo de vida de un exploit de día cero

Un exploit de día cero no aparece de la noche a la mañana. Se trata de un proceso que sigue un ciclo de vida que determina cuánto tiempo pueden los atacantes convertir en arma el fallo antes de que los defensores lo alcancen. Cada etapa representa un punto crítico en la línea de tiempo donde el equilibrio de poder cambia entre los atacantes y los equipos de seguridad.

Fase 1: Descubrimiento

El ciclo de vida comienza cuando se descubre un fallo. Esto puede ocurrir de dos formas principales:

• Descubrimiento malicioso: Los actores de la amenaza escanean y prueban activamente software, hardware o protocolos en busca de puntos débiles. Pueden utilizar herramientas de fuzzing, ingeniería inversa o métodos de fuerza bruta para desencadenar comportamientos inesperados.
• Descubrimiento benigno: Los investigadores de seguridad o los hackers éticos identifican vulnerabilidades durante auditorías, pruebas de penetración o programas de recompensas por fallos.

En este punto, el descubridor decide qué hacer:

• Informe responsablemente al proveedor para que se pueda desarrollar una solución.
• Explotar directamente para beneficio personal o sabotaje.
• Vender la vulnerabilidad en los mercados de la web oscura, donde los zero-days pueden alcanzar cientos de miles, o incluso millones, de dólares dependiendo del objetivo (por ejemplo, iOS, software empresarial o infraestructuras críticas).

Etapa 2: Creación de exploits

Una vez conocido el fallo, los atacantes empiezan a crear un exploitcódigo malicioso diseñado para aprovecharse de la vulnerabilidad. Esta es la fase de armamentismo:

• El exploit está escrito para atacar el fallo con precisión, ya sea inyectando código, saltándose las comprobaciones de seguridad o ejecutando comandos no autorizados.
• Los atacantes más avanzados pueden encadenar varios días cero para un ataque multicapaaumentando significativamente el impacto.

En esta fase, la vulnerabilidad ha pasado de ser un fallo desconocido a una amenaza operativa.

Etapa 3: Infiltración

Con el exploit listo, los atacantes necesitan una forma de distribuirlo en el entorno objetivo. Los vectores de distribución más comunes son:

• Phishing y spear-phishing correos electrónicos con archivos adjuntos infectados o enlaces maliciosos.
• Drive-by downloads en sitios web comprometidos, donde la simple visita a la página desencadena el exploit.
• Software o actualizaciones troyanizadas, en las que aplicaciones de apariencia legítima se incluyen con exploits ocultos.
• Soportes extraíbles (unidades USB, etc.), especialmente en ataques dirigidos contra sistemas protegidos desde el aire.

La etapa de infiltración determina si el exploit llega a un público amplio (campañas masivas) o a un objetivo específico de alto valor (espionaje o sabotaje).

Fase 4: Explotación y ejecución

Una vez entregado, el exploit se ejecuta en el sistema objetivo. Aquí es donde el ataque se hace visible, aunque a menudo demasiado tarde. Dependiendo de la intención del atacante, el exploit puede:

• Instalar malware o ransomware para cifrar archivos y exigir un pago.
• Crear puertas traseras para el acceso remoto persistente.
• Escalar privilegios, dando a los atacantes el control total del sistema.
• Exfiltrar datos sensibles como propiedad intelectual, registros financieros o información personal.
• Interrumpir las operaciones mediante la denegación de servicio o la manipulación del sistema.

En este punto, el exploit de día cero estará causando daños de forma activa.

¿Cómo detectar una vulnerabilidad de día cero?

La detección de vulnerabilidades de día cero es uno de los retos más complicados en ciberseguridad porque, por definición, estos fallos son desconocidos para los proveedores y las herramientas de seguridad tradicionales. 

La detección suele dividirse en dos enfoques: el descubrimiento proactivo, en el que las organizaciones buscan activamente fallos ocultos antes de que sean explotados, y la detección reactiva, en la que los defensores identifican actividades sospechosas o pruebas de un ataque en curso.

Descubrimiento proactivo

Los métodos proactivos pretenden descubrir las vulnerabilidades antes de que los atacantes puedan convertirlas en armas:

• Fuzzing: Introducir datos inesperados o aleatorios en el software para provocar fallos o comportamientos anómalos que puedan revelar fallos desconocidos.
• Exploración basada en anomalías: Uso de herramientas de exploración avanzadas para detectar patrones inusuales o respuestas del sistema que no coinciden con el comportamiento esperado.
• Ingeniería inversa: Descomponer el código de software o malware para descubrir vulnerabilidades ocultas o entender cómo funciona un exploit.

Detección reactiva

Cuando un día cero escapa a las medidas proactivas, las técnicas reactivas ayudan a descubrirlo una vez que ha comenzado su explotación:

• Supervisión basada en el comportamiento: Seguimiento de la actividad inusual del sistema o de la red, como picos de tráfico inexplicables, escaladas de privilegios o anomalías en los procesos, que pueden indicar explotación.
• Retrocactividad: Búsqueda en registros históricos o datos de inteligencia de amenazas para identificar indicios de que un exploit de día cero estuvo activo anteriormente.
• Analizar los informes de los usuarios: Recopilación e investigación de las quejas de los usuarios, como bloqueos frecuentes o errores anómalos, que pueden indicar que se está explotando un fallo no descubierto.

Cómo evitar los exploits de día cero

Aunque es imposible prevenir por completo los ataques de día cero debido a su naturaleza, varias buenas prácticas pueden reducir significativamente el riesgo y el impacto:

• Mantenga actualizados el software y los sistemas: Aplique los parches y actualizaciones con prontitud. Aunque esto no impide los ataques de día cero (ya que el parche aún no existe), cierra vulnerabilidades conocidas que los atacantes podrían encadenar con un exploit de día cero. Las versiones actualizadas también corrigen errores menores que podrían aprovecharse.
• Utilice software de seguridad integral: Emplee soluciones de seguridad multicapa, incluidos antivirus de nueva generación (NGAV), detección y respuesta de puntos finales (EDR), cortafuegos y sistemas de prevención de intrusiones (IPS). Estas herramientas suelen utilizar detección basada en el comportamiento y heurística que a veces puede identificar o bloquear la actividad de los exploits de día cero incluso sin una firma específica.
• Restringir el acceso y los privilegios de los usuarios: Aplique el principio del mínimo privilegio. Limitar los permisos de usuario garantiza que, incluso si una cuenta se ve comprometida a través de un exploit de día cero, el acceso del atacante y el daño potencial están restringidos. Utilice listas de permisos o listas de bloqueos para controlar la ejecución de aplicaciones.
• Segmentación de la red: Divida su red en segmentos más pequeños y aislados. Esto puede contener la propagación de malware introducido a través de un exploit de día cero, limitando el alcance del ataque.
• Cortafuegos de aplicaciones web (WAF): Para las aplicaciones orientadas a la Web, los WAF pueden filtrar, supervisar y bloquear el tráfico HTTP/S malicioso, mitigando potencialmente los exploits de día cero basados en la Web.
• Copias de seguridad periódicas: Mantenga copias de seguridad periódicas y comprobadas de los datos críticos. Esto no evitará un ataque, pero es crucial para la recuperación, especialmente de ransomware desplegado a través de exploits de día cero.
• Formación sobre seguridad: Eduque a los usuarios sobre el phishing, la ingeniería social y los hábitos de navegación segura para reducir las posibilidades de que se envíen exploits.

Palabras finales

Las vulnerabilidades de día cero representan una de las amenazas más peligrosas en ciberseguridad porque explotan fallos que nadie conoce todavía, dejando a las organizaciones sin parches, defensas o advertencias. Desde el descubrimiento hasta la explotación, los atacantes llevan ventaja, y las herramientas de seguridad tradicionales a menudo se quedan cortas.

La clave para mitigar este riesgo reside en una defensa proactiva por capas: combinar el descubrimiento de vulnerabilidades, la supervisión en tiempo real, la inteligencia sobre amenazas y la rápida gestión de parches. Aunque ninguna solución por sí sola puede bloquear todos los exploits de día cero, la creación de una postura de seguridad sólida reduce significativamente la exposición y mejora la resiliencia.

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Preguntas frecuentes

¿Quién encuentra las vulnerabilidades de día cero?

Pueden ser descubiertos por piratas informáticos, investigadores de seguridad o incluso grupos patrocinados por el Estado.

¿Cuántas vulnerabilidades de día cero existen?

Se desconocen las cifras exactas, pero Google rastreó 75 en 2024, tras 98 en 2023 y 63 en 2022.

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Ahona Rudra

Experto en seguridad de dominios y correo electrónico de PowerDMARC

Ahona es la Directora de Marketing de PowerDMARC, con más de 5 años de experiencia escribiendo sobre temas de ciberseguridad, especializada en seguridad de dominios y correo electrónico. Ahona tiene un posgrado en Periodismo y Comunicaciones, consolidando su carrera en el sector de la seguridad desde 2019.

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