2023史诗级漏洞后门曝光!存在长达几十年,美国或用于监听全球( 二 )


值得注意的是,虽然 TETRA 该标准本身可以公开审查,但加密算法只有在签署保密协议的情况下才能提供给受信任的各方,如无线电制造商 。供应商必须在其产品中包含保护措施,以使任何人都难以提取算法并对其进行分析 。为了获得这些算法,研究人员购买了一台摩托罗拉 MTM5400 无线电设备,花了四个月从无线电固件的安全包中找到并提取算法 。
研究过程中,研究人员不得不使用一些零日漏洞来破解摩托罗拉的保护措施,(漏洞上报给了摩托罗拉进行修复 。研究人员表示所有四种 TETRA 加密算法都使用 80 位密钥,即使在发布二十多年后,仍能提供足够的安全性,防止有人破解,但 TEA1 有一个功能,可以将密钥减少到 32 位,不到密钥长度的一半 。在进行逆向工程算法后,研究人员发现的第一个漏洞是 TEA1 中的后门,研究人员使用一台标准笔记本电脑和四个密码文本,不到一分钟就破解了它 。
负责 TETRA 标准的 ETSI 技术机构主席 Brian Murgatroyd 反对此漏洞称为后门 。Brian Murgatroyd 指出在制定标准时,需要一种能满足出口要求的商业用途算法,以便在欧洲以外地区使用 。1995 年时,32 位密钥仍能提供安全性,但以今天的计算能力,32 位密钥的安全性可能不太能够应对当前的网络威胁形式 。
约翰-霍普金斯大学密码学家兼教授马修-格林(Matthew Green)称削弱的密钥无疑是一场 “灾难” 。德国波鸿鲁尔大学(Ruhr University Bochum)计算机科学教授兼安全研究团队 CASA 的密码学家 Gregor Leander 更是指出在没有添加端到端加密的情况下,关键基础设施使用 TEA1 是愚蠢行为 。对于外界的评论,Murgatroyd 坚称 TETRA 具有强大的身份验证功能,可以防止注入虚假通信,任何人利用该后门最多只能对数据和通话进行解密和窃听 。
Wetzels 强调 TETRA 仅要求设备向网络验证自身身份,但无线电之间的数据和语音通信不需要数字签名或以其它方式进行身份验证 。无线电和基站相信任何具有正确加密密钥的设备都经过身份验证,因此可以像研究人员那样破解密钥的人可以用它加密自己的消息并将其发送到基站和其他无线电 。
虽然 TEA1 的”弱点“一直不为公众所知,但它在业界和政府中中显然是广为人知 。在 2006 年泄露给维基解密的美国国务院电报中,美国驻罗马大使馆表示一家意大利无线电制造商询问向伊朗市政警察部队出口TETRA 无线电系统的问题,美国曾反对该计划,因此该公司代表提醒美国,其计划出售给伊朗的基于 TETRA 无线电系统中加密“小于40位”,这就意味着该系统没有使用强密钥,美国不应该反对出售 。
研究人员发现的第二个漏洞并不存在于某个秘密算法中,但仍旧能够影响所有算法 。当 TETRA 无线电设备与基站联系时,它们通过时间同步启动通信 。网络广播时间,无线电则确定时间同步,然后两者生成与时间戳相关联的相同密钥流,对随后的通信进行加密 。
Wetzels  表示网络以未经验证和加密的数据包形式广播时间,因此网络攻击者可以使用一个简单的设备拦截和收集无线电与基站之间的加密通信,同时记下启动通信的时间戳 。然后就可以利用一个恶意基站与同一无线电或同一网络中的不同无线电联系,并广播与被拦截通信相关联时间相匹配的时间戳 。无线电是没有”判断能力的“,它认为正确的时间就是基站所广播的时间 。因此,无线电会生成当时用于加密攻击者收集到的通信密钥流 。攻击者在恢复该密钥流后,就可以用它来解密之前收集到的通信 。
整个过程中,为了注入虚假信息,网络攻击者可以利用基站告诉无线电时间是明天中午,并要求无线电生成与未来时间相关的密钥流,一旦攻击者得到密钥流,就可以使用密钥流加密自己的虚假信息,并在第二天中午使用该时间的正确密钥流向目标无线电发送信息 。
但是 ETSI 的 Murgatroyd 淡化了这种攻击,称 TETRA 的强认证要求可以防止未经认证的基站注入信息,对于这一说法,Wetzels 很是反对并指出 TETRA 只要求设备对网络进行认证,而不是相互认证 。
研究人员在欧洲警方、军方和紧急服务部门使用的 TEA2 算法中没有发现任何弱点,但最开始认为在 TEA3 中发现另一个后门,再加上 TEA3  是 TEA2 的可出口版本,有充分理由怀疑它也可能有后门,以满足出口要求 。
研究人员表示在算法中使用的 S-box 中发现了可疑之处,该 S-box 包含一种其认为 ”绝不会出现在严肃的密码学中 “的不良属性 。研究人员没有足够的技术来检查它,以确定它是否可被利用 。但 Leander 的团队确实对其进行了检查并表示事实并非如此 。


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