נקודות תורפה במודולי HSM שעלולות להוביל למתקפה על מפתחות הצפנה

קבוצת חוקרים מ- Ledger, חברה המייצרת ארנקי חומרה למטבעות קריפטוגרפיים, גילה מספר נקודות תורפה במכשירי HSM (מודול אבטחת חומרה), אשר ניתן להשתמש בו כדי לחלץ מפתחות או לבצע התקפה מרחוק כדי להחליף את הקושחה של התקן HSM. כרגע מדווח על הבעיה זמין רק בצרפתית, מתוכנן דוח בשפה האנגלית לְפַרְסֵם באוגוסט במהלך כנס Blackhat USA 2019. HSM הוא מכשיר חיצוני מיוחד שנועד לאחסן מפתחות ציבוריים ופרטיים המשמשים להפקת חתימות דיגיטליות ולהצפנת נתונים.

HSM מאפשר לך להגביר משמעותית את האבטחה, מכיוון שהוא מבודד לחלוטין מפתחות מהמערכת ומהיישומים, ומספק רק API לביצוע פרימיטיבים קריפטוגרפיים בסיסיים המיושמים בצד המכשיר. בדרך כלל, נעשה שימוש ב-HSM באזורים שבהם נדרשת האבטחה הגבוהה ביותר, כגון בנקים, בורסות מטבעות קריפטוגרפיים ורשויות אישורים לצורך אימות והפקה של אישורים וחתימות דיגיטליות.

שיטות ההתקפה המוצעות מאפשרות למשתמש לא מאומת לקבל שליטה מלאה על התוכן של ה-HSM, כולל חילוץ של כל מפתחות ההצפנה ואישורי המנהל המאוחסנים במכשיר. הבעיות נגרמות כתוצאה מהצפת מאגר במטפל הפקודות הפנימי PKCS#11 ושגיאה ביישום הגנת קושחה קריפטוגרפית, המאפשרת לך לעקוף את אימות הקושחה באמצעות החתימה הדיגיטלית PKCS#1v1.5 ולהתחיל טעינה משלך. קושחה לתוך HSM.

כהדגמה, הורדה קושחה שונה, אליה נוספה דלת אחורית, שנשארת פעילה לאחר התקנות עוקבות של עדכוני קושחה סטנדרטיים מהיצרן. נטען כי ניתן לבצע את התקיפה מרחוק (שיטת התקיפה אינה מצוינת, אך פירוש הדבר כנראה החלפת הקושחה שהורדת או העברת אישורים שהונפקו במיוחד לעיבוד).

הבעיה זוהתה במהלך בדיקת fuzz של היישום הפנימי של פקודות PKCS#11 שהוצעו ב-HSM. הבדיקה אורגנה על ידי טעינת המודול שלה לתוך HSM באמצעות SDL סטנדרטי. כתוצאה מכך, זוהתה גלישת מאגר בהטמעת PKCS#11, אשר התבררה כניתנת לניצול לא רק מהסביבה הפנימית של ה-HSM, אלא גם על ידי גישה למנהל ההתקן PKCS#11 ממערכת ההפעלה הראשית של המחשב. שאליו מחובר מודול HSM.

לאחר מכן, הצפת המאגר נוצלה לביצוע קוד בצד HSM ולעקוף פרמטרי גישה. במהלך מחקר המילוי זוהתה פגיעות נוספת המאפשרת להוריד קושחה חדשה ללא חתימה דיגיטלית. בסופו של דבר, מודול מותאם אישית נכתב ונטען ל-HSM, אשר זורק את כל הסודות המאוחסנים ב-HSM.

שם היצרן שבמכשירי ה-HSM שלו זוהו הפגיעות טרם נחשף, אך נטען כי המכשירים הבעייתיים משמשים כמה בנקים גדולים וספקי שירותי ענן. נמסר כי מידע על הבעיות נשלח בעבר ליצרן והוא כבר ביטל את נקודות התורפה בעדכון הקושחה האחרון. חוקרים עצמאיים מציעים שהבעיה עשויה להיות במכשירים של Gemalto, אשר בחודש מאי שוחרר עדכון Sentinel LDK עם ביטול פגיעויות, גישה למידע לגביו עדיין סגור.

מקור: OpenNet.ru