전원 LED를 이용한 영상 분석 기반 암호화 키 재생성

David Ben-Gurion University(이스라엘)의 연구원 그룹은 카메라의 비디오 분석을 통해 ECDSA 및 SIKE 알고리즘을 기반으로 암호화 키 값을 원격으로 복구할 수 있는 새로운 제XNUMX자 공격 방법을 개발했습니다. 동글로 작업을 수행하는 스마트폰으로 스마트 카드 리더기 또는 하나의 USB 허브에 연결된 장치의 LED 표시기를 캡처합니다.

이 방법은 계산 과정에서 CPU에서 수행되는 작업에 따라 에너지 소비가 변경되어 LED 전원 표시기의 밝기가 약간 변동된다는 사실을 기반으로 합니다. 수행된 계산과 직접적으로 연관되는 글로우의 변화는 최신 디지털 비디오 감시 카메라나 스마트폰 카메라에서 포착할 수 있으며, 카메라의 데이터 분석을 통해 계산에 사용된 정보를 간접적으로 복원할 수 있습니다.

초당 60 또는 120 프레임만 기록하는 것과 관련된 샘플링 정확도의 한계를 우회하기 위해 일부 카메라에서 지원하는 시간 시차 모드(롤링 셔터)가 사용되었습니다. 이는 빠르게 변화하는 물체의 다른 부분을 서로 다른 시간에 한 프레임에 반영합니다. 이 모드를 사용하면 LED 표시기의 이미지가 전체 프레임을 차지하는 경우(렌즈가 노출된 경우) 초기 주파수 60FPS로 iPhone 13 Pro Max 카메라에서 촬영할 때 초당 최대 120개의 글로우 측정값을 분석할 수 있습니다. 확대하려면 렌즈 앞에 있음). 분석에서는 프로세서의 전력 소비 변화에 따른 표시기의 개별 색상 구성요소(RGB) 변화를 고려했습니다.

키를 복구하기 위해 SIKE 키 캡슐화 메커니즘에 대한 Hertzbleed 공격과 ECDSA 디지털 서명 알고리즘에 대한 Minerva 공격의 잘 알려진 방법이 사용되었으며, 제8자 채널을 통한 다른 유출 소스와 함께 사용하도록 조정되었습니다. 이 공격은 Libgcrypt 및 PQCrypto-SIDH 라이브러리에서 취약한 ECDSA 및 SIKE 구현을 사용할 때만 효과적입니다. 예를 들어, 영향을 받는 라이브러리는 Samsung Galaxy SXNUMX 스마트폰과 Amazon에서 구매한 XNUMX개 제조업체의 스마트 카드 XNUMX개에 사용됩니다.

연구진은 두 가지 성공적인 실험을 수행했습니다. 첫 번째에서는 장치에서 256m 떨어진 글로벌 네트워크에 연결된 비디오 감시 카메라에서 촬영된 스마트카드 리더의 LED 표시기 영상을 분석하여 스마트카드에서 16비트 ECDSA 키를 복구할 수 있었습니다. 공격에는 약 10시간이 걸렸으며 XNUMX개의 디지털 서명을 생성해야 했습니다.

두 번째 실험에서는 동일한 USB 허브에 연결된 로지텍 Z378 USB 스피커의 전원 표시등 영상 녹화 분석을 바탕으로 삼성 갤럭시 S8 스마트폰에 사용된 120비트 SIKE 키를 복구할 수 있었습니다. 스마트폰이 충전되었습니다. 영상은 아이폰 13 프로 맥스로 촬영되었습니다. 분석 과정에서 스마트폰을 대상으로 암호문 공격(암호문 조작 및 복호화를 기반으로 한 점진적 추측)이 수행되었으며, 이 동안 SIKE 키를 사용하여 121번의 연산이 수행되었습니다.

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출처 : opennet.ru