2018年，谷歌發(fā)布了名為“Titan”的硬件產(chǎn)品，是基于FIDO技術(shù)規(guī)范打造的，用來保護支持該硬件的所有平臺賬號。Google Titan 這樣的硬件安全密鑰被認為是保護用戶賬戶預(yù)防釣魚和接管攻擊的最安全的方式。NinjaLab最新研究表明，擁有此類雙因子認證設(shè)備的攻擊者可以利用嵌入在Titan中芯片的電磁側(cè)信道可以對其進行克隆。

　　漏洞概述

　　該漏洞CVE編號為CVE-2021-3011，攻擊者利用該漏洞可以從Google Titan Key 或YubiKey這樣的FIDO U2F設(shè)備中提取與受害者賬號相關(guān)的加密密鑰或ECDSA私鑰，完全破壞雙因子認證的保護。換句話說，攻擊者可以在無需U2F設(shè)備或在受害者完全沒有察覺的情況下登入受害者應(yīng)用賬號。

　　在攻擊中，攻擊者克隆了受害者應(yīng)用賬號的U2F設(shè)備。克隆授予了其訪問應(yīng)用賬號的權(quán)限，除非合法用戶取消或廢除其雙因子認證憑證。

　　攻擊概述

　　整個克隆（密鑰恢復(fù)攻擊）需要滿足一些先決條件。首先，攻擊者需要獲取目標賬號的登陸用戶名和密碼，然后獲取Titan Security Key的訪問權(quán)限，通過定制的軟件從中提取與賬號相關(guān)的密鑰。

　　要克隆U2F密鑰，研究人員需要將設(shè)備的塑料保障移除，將其中的2個微控制器暴露出來——一個用來執(zhí)行加密操作的安全enclave （NXP A700X 芯片）和作為USB/NFC接口和認證微控制器之間路由器的通用芯片。然后通過ECDSA前面過程中NXP芯片散發(fā)的電磁輻射來利用側(cè)信道攻擊提取出ECDSA加密密鑰。

　　該側(cè)信道攻擊是利用了計算機系統(tǒng)實現(xiàn)過程中泄露的信息，而非利用軟件漏洞。一般來說，側(cè)信道攻擊利用的信息有時序信息、電量消耗、電磁泄露、聲音信號等。

　　通過從6小時的U2F認證請求命令中獲取的6000條側(cè)信道信息，研究人員稱其利用機器學(xué)習模型成功恢復(fù)出了與FIDO U2F賬號相關(guān)聯(lián)的ECDSA私鑰。

　　漏洞影響

　　該漏洞影響以下產(chǎn)品：

　　· 谷歌Titan Security Key （所有版本）；

　　· Yubico Yubikey Neo；

　　· Feitian FIDO NFC USB-A / K9；

　　· Feitian MultiPass FIDO / K13；

　　· Feitian ePass FIDO USB-C / K21；

　　· Feitian FIDO NFC USB-C / K40。

　　· 除了安全密鑰外，攻擊還可以在NXP JavaCard芯片上執(zhí)行，包括：

　　· NXP J3D081_M59_DF；

　　· NXP J3A081；

　　· NXP J2E081_M64；

　　· NXP J3D145_M59；

　　· NXP J3D081_M59；

　　· NXP J3E145_M64；

　　· NXP J3E081_M64_DF等。

　　總結(jié)

　　雖然研究人員從谷歌Titan Security Key中竊取了ECDSA私鑰，但使用Google Titan Security Key和其他的FIDO U2F雙因子認證token仍然是很安全的，因此雙因子認證比單一認證更加安全，而且此類側(cè)信道攻擊的成本和難度都非常高。用戶也可以選擇其他沒有發(fā)現(xiàn)漏洞的硬件安全密鑰產(chǎn)品。

　　完整技術(shù)報告參見：

　　https://ninjalab.io/wp-content/uploads/2021/01/a_side_journey_to_titan.pdf