Bezpečnostní výzkumníci z firmy NinjaLab vyvinuli techniku útoku skrze vedlejší kanály, která umožňuje klonování ECDSA klíčů uložených v kryptografických tokenech YubiKey 5 a dalších zařízeních, která používají kryptografickou knihovnu od společnosti Infineon. Útok byl pojmenován EUCLEAK a kromě tokenů s čipy Infineon SLE78 může být aplikován i na mnohé další systémy s mikrokontroléry společnosti Infineon, včetně čipů Infineon Optiga Trust M a Infineon Optiga TPM.
Možnost provedení útoku byla prakticky potvrzena pro klíče YubiKey 5Ci a TPM na čipech SLB96xx, zatímco u dalších zařízení má zatím teoretický charakter. U klíčů YubiKey 5 byla zranitelnost odstraněna ve verzi firmwaru 5.7 výměnou kryptografické knihovny (oprava se vztahuje pouze na nová zařízení, neboť u již vydaných zařízeních YubiKey není možnost aktualizace firmwaru). Pro knihovnu Infineon byly vyvinuty blokující opravy zranitelnosti, avšak zatím nebyly nasazeny, neboť neprošly certifikací.
Kromě klíčů YubiKey 5 problém potenciálně zasahuje TPM čipy (Trusted Platform Module) notebooků Lenovo, Dell a HP, izolované enclave smartphonů Samsung a OnePlus, hardwarové kryptoměnové peněženky, smart karty, SIM karty a EMV čipy bankovních karet, stejně jako čipy elektronických pasů používané v Číně, Indii, Brazílii, USA a některých dalších asijských a evropských zemích.
Nebezpečí klonování klíčů je kompenzováno podmínkami a složitostí provádění útoku – útočník musí získat fyzický přístup ke klíči a rozebrat ho, zbavit se plastového krytu a stínící vrstvy. Po takové manipulaci lze kryt obnovit na 3D tiskárně, ale skrýt manipulace s klíčem je dost obtížné. Skanning klíče trvá několik minut, ale dalších přibližně hodinu zabere pečlivé rozebrání a výroba nového krytu. Po skenování lze zařízení vrátit majiteli, ale pro rekonstrukci soukromého ECDSA klíče na základě získaných dat je zapotřebí ještě přibližně 24 hodin výpočtů (je poznamenáno, že proces lze zkrátit na hodinu, pokud se automatizují ruční operace a provedou optimalizace).
Kromě fyzického přístupu k klíči pro úspěšné provedení útoku na služby s vícestupňovou autentizací útočníkovi navíc musí nějakým způsobem zjistit přihlašovací jméno a heslo k službě, pro dodatečnou autentizaci k níž je použit poskytnutý hardwarový klíč. V případě bezheslové autentizace v režimech FIDO2 Passwordless nebo Passkey je nutné reprodukovat unikátní biometrický faktor (například otisk prstu).
Metoda útoku spočívá ve vytvoření klíčů ECDSA uložených v tokenu na základě dat získaných analýzou elektromagnetického signálu emitovaného tokenem při vytváření digitálních podpisů, což souvisí s informacemi o efemérním klíči ECDSA, které stačí k obnově tajného klíče pomocí metod strojového učení. V případě YubiKey pro spuštění operací s digitálním podpisem je nutné znát přihlašovací jméno a heslo v jednom ze služeb, kde se token používá jako dodatečný prvek autentizace.
Problém je způsoben použitím v knihovně Infineon nebezpečného algoritmu pro výpočet inverzního prvku modulo, jehož výpočty zabírají čas závislý na hodnotách vstupních dat (pro různé vektory je pozorována různé doba výpočtu inverzního prvku modulo). Taková vlastnost umožňuje na základě analýzy změn signálu vyčlenit informace o jednotlivých bitech během vykonávání operací s inicializačním vektorem. V případě ECDSA stačí k provedení útoku na sekvenční obnovu celého soukromého klíče určení i jen několika bitů s informacemi o inicializačním vektoru (nonce). Pro úspěšnou obnovu klíče je třeba zachytit aktivitu při generování přibližně 40 digitálních podpisů.
Pro analýzu elektromagnetického vyzařování při generování digitálních podpisů je zapotřebí profesionální vybavení v hodnotě přes 10 tisíc dolarů. Například při útoku byli výzkumníci vybaveni měřicím komplexem Langer ICR HH 500-6 (2300 $), používaným k testování polovodičů na elektromagnetickou kompatibilitu, zesilovačem Langer BT 706, mikromanipulátorem Thorlabs PT3/M (1000 $) s rozlišením 10 µm, digitálním mikroskopem Dino-Lite AM4113TL (450 $) a čtyřkanálovým osciloskopem PicoScope 6424E (7500 $) s 8bitovým rozlišením ADC.
Scénář útoku na tokeny YubiKey 5 se skládá z následujících kroků:
- Zjistit uživatelské jméno a heslo k účtu, chráněnému tokenem, například pomocí phishingového útoku.
- Nápadné získání fyzického přístupu k tokenu.
- Analýza elektromagnetického vyzařování z tokenu během autentifikačních operací s použitím dříve získaného uživatelského jména a hesla.
- Vrátit token oběti.
- Rekonstrukce soukromého klíče ECDSA připojeného k zkoumanému účtu skrze analýzu zachycených informací o elektromagnetickém vyzařování.
- Vytvoření klonu tokenu, který umožňuje přístup k účtu bez povšimnutí oběti bez nutnosti mít fyzický token.
Zdroj: opennet.ru
