יצירה מחדש של מפתחות קריפטוגרפיים בהתבסס על ניתוח וידאו עם LED Power

קבוצת חוקרים מאוניברסיטת דוד בן-גוריון (ישראל) פיתחה שיטה חדשה להתקפות ערוצים צדדיים המאפשרת לך לשחזר מרחוק את ערכי מפתחות ההצפנה המבוססים על האלגוריתמים ECDSA ו-SIKE על ידי ניתוח וידאו ממצלמה מתעד את מחוון LED של קורא כרטיסים חכמים או מכשיר המחובר לרכזת USB אחת עם סמארטפון המבצע פעולות עם המפתח.

השיטה מבוססת על העובדה שבמהלך תהליך החישוב, בהתאם לפעולות המבוצעות במעבד, צריכת האנרגיה משתנה, מה שמוביל לתנודות קלות בבהירות מחווני הכוח של LED. את השינוי בזוהר, שמתאם ישירות לחישובים שבוצעו, ניתן ללכוד במצלמות אבטחה דיגיטליות מודרניות או מצלמות סמארטפונים, וניתוח הנתונים מהמצלמה מאפשר לשחזר בעקיפין את המידע המשמש בחישובים.

כדי לעקוף את המגבלה של דיוק הדגימה הקשורה להקלטה של ​​60 או 120 פריימים לשנייה בלבד, נעשה שימוש במצב התריס המתגלגל הנתמך על ידי מצלמות מסוימות, המשקף בפריים אחד חלקים שונים של נושא המשתנה במהירות בנקודות זמן שונות. שימוש במצב זה מאפשר לנתח עד 60 אלף מדידות זוהר בשנייה בעת צילום עם מצלמת אייפון 13 Pro Max בתדירות התחלתית של 120 FPS, אם תמונת מחוון LED תופסת את כל הפריים (כדי להגדיל, עדשה הונח מול העדשה). הניתוח בדק שינויים ברכיבי צבע בודדים (RGB) של המחוון בהתאם לשינויים בצריכת החשמל של המעבד.

כדי לשחזר את המפתחות, נעשה שימוש בשיטות התקיפה הידועות של Hertzbleed במנגנון הקיפולציה של מפתחות SIKE וב-Minerva באלגוריתם יצירת החתימות הדיגיטליות ECDSA, המותאמות לשימוש עם מקור אחר של דליפה דרך ערוצי צד שלישי. ההתקפה יעילה רק כאשר משתמשים ביישום ECDSA ו-SIKE פגיעים בספריות Libgcrypt ו-PQCrypto-SIDH. לדוגמה, הספריות הפגיעות שנחשפו למתקפה משמשות בסמארטפון Samsung Galaxy S8 ובשישה כרטיסים חכמים שנרכשו באמזון מחמש יצרניות שונות.

החוקרים ערכו שני ניסויים מוצלחים. בראשון, ניתן היה לשחזר מפתח ECDSA 256 סיביות מכרטיס חכם באמצעות ניתוח וידאו של מחוון LED של קורא הכרטיסים החכמים, שצולם במצלמת מעקב וידאו המחוברת לרשת העולמית, הממוקמת 16 מטרים מהמכשיר. . המתקפה ארכה כשעה והצריכה יצירת 10 אלף חתימות דיגיטליות.

בניסוי השני, ניתן היה לשחזר את מפתח 378 סיביות SIKE בשימוש בטלפון החכם Samsung Galaxy S8 בהתבסס על ניתוח הקלטת הווידאו של מחוון המתח של רמקולי ה-USB של Logitech Z120 המחוברים לרכזת USB אחת שדרכה היה הטלפון החכם. טעון. הסרטון צולם במצלמה של סמארטפון iPhone 13 Pro Max. במהלך הניתוח בוצעה מתקפת צופן נבחרה (בחירה הדרגתית המבוססת על מניפולציה של הטקסט הצפנה וקבלת פענוחו) בסמארטפון, במהלכה בוצעו 121 אלף פעולות עם מפתח SIKE.

​

מקור: OpenNet.ru