Pesquisadores de segurança da empresa NinjaLab desenvolveram uma técnica de ataque por canais laterais que permite clonar chaves ECDSA armazenadas em tokens criptográficos YubiKey 5 e outros dispositivos que utilizam a biblioteca criptográfica da Infineon. O ataque recebeu o codinome EUCLEAK e, além de tokens com chips Infineon SLE78, como o YubiKey 5, pode ser aplicado a muitos outros sistemas com microcontroladores da Infineon, incluindo chips Infineon Optiga Trust M e Infineon Optiga TPM.
A possibilidade de realizar o ataque foi confirmada na prática para chaves YubiKey 5Ci e TPM em chips SLB96xx, enquanto para outros dispositivos possui caráter teórico. Nas chaves YubiKey 5, a vulnerabilidade foi corrigida na versão de firmware 5.7 por meio da substituição da biblioteca criptográfica (a correção é aplicável apenas a novos dispositivos, pois nos dispositivos YubiKey já lançados não há previsão de atualização de firmware). Para a biblioteca da Infineon, correções que bloqueiam a vulnerabilidade foram desenvolvidas, mas ainda não foram implementadas pois não passaram pela certificação.
Além das chaves YubiKey 5, o problema potencialmente afeta chips TPM (Trusted Platform Module) de laptops Lenovo, Dell e HP, enclaves isolados de smartphones Samsung e OnePlus, carteiras criptográficas de hardware, smart cards, SIM cards e chips EMV de cartões bancários, assim como chips de passaportes eletrônicos utilizados na China, Índia, Brasil, EUA e em alguns outros países asiáticos e europeus.
O perigo da clonagem de chaves é compensado pelas condições e pela complexidade de realizar o ataque — o atacante deve obter acesso físico à chave e desmontá-la, removendo a carcaça de plástico e a proteção do dispositivo. Após tal manobra, o corpo pode ser recuperado em uma impressora 3D, mas tornar as manipulações com a chave discretas é bastante difícil. A digitalização da chave leva alguns minutos, mas são necessárias cerca de uma hora para desmantelar cuidadosamente e criar uma nova carcaça. Após a digitalização, o dispositivo pode ser devolvido ao proprietário, mas para recriar a chave ECDSA privada com base nos dados obtidos são necessárias cerca de 24 horas de cálculos (observa-se que o processo pode ser reduzido a uma hora, automatizando operações manuais e implementando otimizações).
Além do acesso físico à chave, para realizar um ataque bem-sucedido a serviços com autenticação multifatorial, o invasor precisa descobrir de alguma forma o login e a senha do serviço para o qual a chave de hardware é usada como autenticação adicional. No caso da autenticação sem senha, nos modos FIDO2 Passwordless ou Passkey, é necessário reproduzir um fator biométrico único (por exemplo, uma impressão digital).
O método de ataque consiste em recriar as chaves ECDSA armazenadas no token com base nos dados obtidos por meio da análise do sinal eletromagnético emitido pelo token durante a formação das assinaturas digitais, que correlaciona com as informações sobre a chave efêmera ECDSA, sendo suficiente para recuperar a chave secreta usando métodos de aprendizado de máquina. No caso do YubiKey, para iniciar operações de assinatura digital, é necessário conhecer o login e a senha em um dos serviços nos quais o token é usado como um fator adicional de autenticação.
O problema é causado pelo uso de um algoritmo inseguro para o cálculo do elemento inverso em módulo na biblioteca Infineon, onde o tempo de cálculo depende dos valores de entrada (diferentes vetores apresentam tempos de cálculo variados para o elemento inverso em módulo). Essa característica permite que a análise das mudanças de sinal extraia informações sobre bits individuais durante a execução das operações com o vetor de inicialização. No caso do ECDSA, identificar mesmo alguns bits com informações sobre o vetor de inicialização (nonce) é suficiente para realizar um ataque de recuperação sequencial de toda a chave privada. Para recriar a chave com sucesso, é necessário interceptar a atividade durante a geração de cerca de 40 assinaturas digitais.
Para a análise da emissão eletromagnética durante a geração de assinaturas digitais, é necessário ter equipamento profissional com custo superior a 10 mil dólares. Por exemplo, durante o ataque, os pesquisadores utilizaram o complexo de medição Langer ICR HH 500-6 ($2300), que é empregado para testes de compatibilidade eletromagnética de circuitos integrados, um amplificador Langer BT 706, um micromanipulador Thorlabs PT3/M ($1000) com resolução de 10 micrômetros, um microscópio digital Dino-Lite AM4113TL ($450) e um osciloscópio de quatro canais PicoScope 6424E ($7500) com resolução de 8 bits no ADC.
O cenário de ataque aos tokens YubiKey 5 consiste nos seguintes passos:
- Determinação do login e senha da conta protegida pelo token, por exemplo, por meio de um ataque de phishing.
- Obtenção discreta de acesso físico ao token.
- Análise da emissão eletromagnética do token durante as operações de autenticação utilizando as credenciais previamente obtidas.
- Retorno do token à vítima.
- Recriação da chave privada ECDSA vinculada à conta em análise através da análise das informações interceptadas da emissão eletromagnética.
- Criação de um clone do token que permite o acesso à conta sem que a vítima perceba, sem posse do token original.
Fonte: opennet.ru
