פרצות אבטחה שנמצאו בארנקי החומרה Trezor ו-Ledger

במהלך הכנס, קונגרס התקשורת הכאוטית (Chaos Communication Congress) הציג דוח על בעיות הקשורות לארנקי החומרה Trezor ו-Ledger. כותבי המחקר הם Dmitry Nedospasov, Thomas Roth ו-Josh Datko. הם גילו בו-זמנית מספר פגיעויות אבטחה בארנקים: התקפות על ערוץ צדדי, התקפות על שרשרת האספקה, ופגיעויות ברמת הקושחה והשבב.

יצרנים רבים של מכשירים מסוג זה מצמידים למוצריהם ולאריזותיהם מדבקות הגנה המציינות שהאריזה או המכשיר עצמו לא נפתחו. המומחים פתחו את הצגתם בהדגמה פשוטה: בעזרת מייבש שיער רגיל הוסרו המדבקות שהודבקו על הקופסה של Trezor One ועל שקע ה-USB של הארנק, מבלי להשאיר עקבות. העיקר הוא לשמור על הטמפרטורה ולא לחמם יתר על המידה את המדבקות והאביזרים.

מכשירי ספר החשבונות (Ledger) נמכרים ללא מדבקת אבטחה, שכן הם מבטיחים למעשה שבדיקת השלמות מתבצעת בכל פעם שהמכשיר מופעל, ושבב ה-Secure Element מונע כל ניסיון של התערבות פיזית. לכן, לאחר שהסירו את המדבקות מ-Trezor, פנו המומחים אל Ledger, “פתחו” את הארנקים וקיבלו גישה לרכיבי החומרה שלהם.

לאחר מכן אמרו המומחים שבארנקי Trezor ניתן להחליף את המיקרו-בקר. “לאחר שהפעולה הזו בוצעה, אפשר להתקין את מערכת האתחול (bootloader) הפגועה שלכם על מכשירי Trezor”, מסביר Datko. במהלך ההצגה דילגו המומחים על שלב זה, אך הסבירו למשתתפים שבמעבדה הצליחו להתחבר לדיבאגר החומרה ולקבל גישה חופשית לשבב, מה שאִפשר להם לכתוב מחדש את הרכיבים בעזרת קוד זדוני.

ארנק Ledger, מצדו, היה מצויד בשתל החומרה הפשוט ביותר, המאפשר לאשר עסקאות ללא התערבות המשתמש. המומחים הוציאו על כך רק 3.16 דולרים: הם התקינו על המכשיר מתג RF, שניתן לשלוט בו מרחוק בעזרת תדרי רדיו (לפחות במרחק של 11 מטרים, עם משדר של 50 וואט).

בנוגע לרכיב התוכנה של הארנקים, החוקרים הצליחו לפענח את מנגנון עדכון הקושחה ב-Ledger Nano S ולמצוא באג המאפשר לכתוב קושחה מותאמת אישית על המכשיר. היצרן סיפק הגנה מפני התקפות כאלה: אמיתות תמונת הקושחה נבדקת בעזרת פונקציה קריפטוגרפית. עם זאת, לאחר סיום הבדיקה נכתב הקבוע 0xF00BABE לזיכרון, והבדיקה מתבצעת פעם אחת בלבד, ולא בכל הפעלה של המכשיר. כתוצאה מכך הגיעו החוקרים למסקנה שכדי לעקוף את מנגנון ההגנה, הספיק למקם את כתובת הזיכרון 0xF00BABE במיקום מסוים. לאחר מכן הם הצליחו להפעיל את המשחק “Snake” במכשיר שנפרץ, תוך שימוש בשני הכפתורים הזמינים לשליטה בתנועה על התצוגה הזעירה של הארנק.

ב-Ledger Blue ניתן היה לבצע התקפת ערוץ צדדי (side-channel attack). בבחינת החומרה של המכשיר גילה Thomas Roth שלארנק יש מוליך ארוך שפעל כמו אנטנה. האות מתגבר אם המכשיר מחובר לכבל USB. בעזרת ציוד SDR יירטו המומחים וניתחו את גלי הרדיו הללו. לפיכך פיתח Roth מסגרת עבודה (framework) שהקליטה אוטומטית אות בעת הזנת קוד PIN, והשתמשה במודל בינה מלאכותית כדי להמיר את הנתונים למידע קריא לבני אדם. כתוצאה מכך הצליחו המומחים להשיג דיוק של 90% ב“תחזיות” האלה.

בעיה נוספת נחשפה בארנק Trezor One, הפועל עם המיקרו-בקר STM32F205, שמנהל למעשה את פעולתם של כל הרכיבים. העובדה היא שבשנת 2017, במודל זה, גילו המיקרו-בקרים פגיעות לפני הכנסת תקלות (fault injection). בשנה שעברה המומחים לא ידעו אם בעיה זו חלה גם על ארנקי החומרה, אך מומחים של CCC ציינו שלאחר שחקרו את נהלי ההורדה והעדכון, גילו שניתן לחלץ מזיכרון ה-RAM מפתח פרטי או מפתח בסיס. התקפה כזו תעניק לתוקף גישה למטבעות הקריפטוגרפיים ותאפשר לו להעביר כספים לארנק אחר.

היצרנים כבר הגיבו להצגת דוח המומחים. כך, מפתחי Ledger הצהירו שכל ההתקפות שהודגמו קשות ליישום, דורשות גישה פיזית למכשיר, ואין למשתמשים הרגילים סיבה לדאגה, שכן פריצה כזו קשה ליישום מעשי.

מפתחי Trezor, מצדם, ציינו שהם כבר מכינים תיקונים, אף שהדגישו כי ההתקפות אפשריות רק עם גישה פיזית למכשיר.

Please keep in mind that this is a physical vuln. An attacker would need physical access to your device, specifically to the board—breaking the case.

If you have physical control over your Trezor, you can keep on using it, and this vulnerability is not a threat to you.

— Trezor (@Trezor) December 28, 2018