Статьи в рубрике ‘Криптография и шифрование’

Повсеместное распространение шифрования всего и вся способно не просто затруднить анализ данных, но и сделать его невозможным при малейших отклонениях от установленных процедур. В то же время точное следование процедурам изъятия компьютерной техники далеко не всегда возможно в практических условиях. Своевременное обнаружение зашифрованных дисков позволит предпринять необходимые меры для защиты доступа к зашифрованным уликам, прежде чем компьютер подозреваемого будет обесточен. Какие шаги необходимы и как узнать, используется ли в системе шифрование диска? Сделать это достаточно просто, запустив соответствующую утилиту с флеш-накопителя.

Зашифрованные диски

Зашифрованные диски — постоянная головная боль для экспертов-криминалистов. Доступ к уликам, хранящимся на зашифрованных томах, может оказаться невозможен без проведения достаточно длительных атак на пароль. При этом в некоторых условиях доступ к зашифрованным данным будет невозможен в принципе — например, при использовании некоторых типов защиты BitLocker. Классический рабочий процесс состоит из отключения компьютера, извлечения дисков, создания образа диска через устройство с блокировкой записи и последующий анализ данных уже из виртуального образа диска.

В этом процессе есть тонкий момент: если в системе были смонтированы зашифрованные тома, то доступ к записанным на них данным пропадает при отключении питания.

Разумеется, этого не произойдёт, если эксперт будет знать о наличии смонтированных зашифрованных томов и предпримет несложные шаги по консервации имеющихся данных (забегая вперёд — обычно достаточно снять образ оперативной памяти компьютера). Мы предлагаем простой и быстрый способ узнать, присутствуют ли в системе зашифрованные диски.

Как обнаружить зашифрованные диски

С точки зрения пользователя смонтированный зашифрованный диск ничем не отличается от обычного диска. Тем не менее, при выключении компьютера зашифрованный диск, как правило, размонтируется, и при следующем включении пользователю придётся или ввести пароль, или авторизоваться в системе (так работает, в частности, шифрование BitLocker с ключом, который защищается посредством аппаратного модуля TPM или Intel PTT; пароля в классическом смысле слова у таких дисков нет, поэтому и любые атаки на данные из образа диска будут совершенно бесполезны).

Отличить зашифрованный диск от незашифрованного «на глазок» достаточно сложно. С одной стороны, можно проанализировать настройки системы — например, приложение BitLocker в Панели управления Windows. С другой — продвинутые преступники часто используют более серьёзное шифрование, например — вложенный контейнер TrueCrypt (кстати, использование вложенного контейнера позволит подозреваемому отрицать сам факт наличия улик, выдав вместо пароля от вложенного контейнера пароль от «обёртки», в которой не будет содержаться ничего инкриминирующего).

Определить наличие зашифрованных дисков поможет бесплатная утилита командной строки Elcomsoft Encrypted Disk Hunter.

Elcomsoft Encrypted Disk Hunter — это бесплатный портативный инструмент, который поможет быстро обнаружить наличие зашифрованных дисков. Для анализа системы достаточно запустить утилиту с USB накопителя; список подключённых устройств и зашифрованных дисков выводится автоматически. Инструмент может обнаруживать зашифрованные диски TrueCrypt/VeraCrypt, BitLocker, PGP WDE, FileVault2 и LUKS (только первой версии). Справедливости рады, вам вряд ли встретятся диски с шифрованием FIleVault2 и LUKS, подключённые к компьютеру с Windows (наша утилита работает только в этой ОС). Их поддержку мы включили для тех редких случаев, когда они могут вам понадобиться.

Что делать, если на компьютере пользователя запущена macOS или Linux? В этом случае вам поможет другой, загрузочный инструмент — Elcomsoft System Recovery.

Как это работает?

Прежде всего, для использования утилиты нужны права администратора в анализируемой системе. Без административных привилегий не будет низкоуровневого доступа ни к дискам, ни к оперативной памяти компьютера и списку драйверов.

После запуска Elcomsoft Encrypted Disk Hunter инструмент сканирует подключённые к системе устройства хранения информации на предмет шифрования, осуществляя поиск характерных сигнатур и заголовков в таблицах разделов. При обнаружении зашифрованных томов выводится список зашифрованных дисков.

После этого проверяется, смонтирован ли какой-либо из зашифрованных томов. Если никаких явных признаков шифрования диска не обнаружено, Encrypted Disk Hunter проверяет цепочку системных драйверов на предмет наличия в ней драйверов TrueCrypt, VeraCrypt и PGP WDE. Если распознан драйвер шифрования диска (например, truecrypt.sys, veracrypt.sys, PGPdisk.SYS, Pgpwdefs.sys или PGPwded.sys), утилита сообщит, что в системе могло использоваться шифрование, даже если в данный момент времени ни одного зашифрованного тома не обнаружено. Кстати, такая эвристика — единственный способ обнаружить диск, зашифрованный PGP WDE, т.к. последний блокирует доступ к размонтированным зашифрованным томам.

Дальнейшие шаги

Ваши дальнейшие действия будут зависеть от выданного программой результата и проведённой вами оценки рисков.

  1. Если никаких признаков полного шифрования диска не обнаружено: образ оперативной памяти создать желательно, но не обязательно; отключите питание и следуйте обычной схеме.
    Признаков шифрования не обнаружено
  2. При обнаружении признаков шифрования: обязательно создайте образ оперативной памяти (например, посредством Elcomsoft Forensic Disk Decryptor); возможно, вам придётся потратить дополнительное время на исследование системы перед тем, как обесточить компьютер.
    Зашифрованные тома не обнаружены, но обнаружен активный процесс шифрования диска. Требуется дальнейшее исследование.
  3. Если найдены смонтированные зашифрованные диски: создайте образ оперативной памяти; попытайтесь извлечь из него ключи восстановления / депонированные ключи. Если позволяет время, попытайтесь извлечь улики из смонтированных зашифрованных томов.

    Найден том TrueCrypt/VeraCrypt. Further analysis mandatory. Требуется дальнейшее исследование.
    Найден том BitLocker. Требуется дальнейшее исследование.

Если смонтирован хотя бы один зашифрованный диск, обратите внимание на тип шифрования. Рекомендуем ознакомиться с нашей статьёй Безопасность в опасности: как и от чего защищать информацию на компьютере, в которой рассказано об основных принципах шифрования дисков. Также рекомендуем более детальные статьи Расшифровка криптоконтейнеров VeraCrypt и Расшифровка дисков LUKS, а если вы владеете английским — то и статьи Unlocking BitLocker: Can You Break That Password? и Unlocking BitLocker Volumes by Booting from a USB Drive.

Также рекомендуем воспользоваться утилитой Elcomsoft Forensic Disk Decryptor для создания образа оперативной памяти и поиска ключей шифрования, что позволит обойтись без попыток подобрать оригинальный пароль. Извлечение ключей шифрования из образа памяти может и вовсе оказаться единственным доступным методом для разблокировки томов BitLocker, защищённых некоторыми типами протекторов (например, TPM).

Если этот вариант не сработал, используйте Elcomsoft Distributed Password Recovery для взлома пароля. EDPR реализует все возможные оптимизации с учётом человеческого фактора, но атака может оказаться достаточно длительной, так как перебор паролей к зашифрованным дискам может быть очень и очень медленным.

Скачать Elcomsoft Encrypted Disk Hunter

Elcomsoft Encrypted Disk Hunter можно скачать по ссылке с нашего сайта:

Скачать Elcomsoft Encrypted Disk Hunter

Утилита доступна в виде ZIP-архива без установщика. В архиве содержится портативный исполняемый файл, подписанный цифровой подписью. Распакуйте архив, сохраните утилиту на USB-накопителе и используйте в системе с правами администратора. Настоятельно рекомендуем запускать инструмент непосредственно с USB-накопителя.

Сегодня смартфон — полноценная замена множеству вещей: фотоаппарату, навигатору, шагомеру и даже кошельку. Смартфоны содержат огромное количество конфиденциальной информации, которая может оказаться полезной в расследовании или стать основой доказательной базы. Получить доступ к этим данным может оказаться непросто, что продемонстрировал спор между ФБР и Apple по поводу разблокировки телефона iPhone 5c, который был использован стрелком из Сан-Бернардино в декабре 2015 года. Несколько лет назад вопрос о разблокировке этого устройства стал причиной судебного спора двух гигантов. Сегодня благодаря последним достижениям разблокировка iPhone 5c не представляет особой проблемы.

Тот самый iPhone 5c

Apple выпустила iPhone 5 в сентябре 2012 года. Телефон поставлялся с iOS 6.0; последняя версия iOS, доступная для этого устройства — 10.3.4.

В сентябре 2013 года Apple выпустила не один, а сразу два iPhone, причём основанных на совершенно разных наборах микросхем. Флагманом компании стал инновационный (и довольно дорогой) iPhone 5s, в котором впервые появились такие вещи, как датчик отпечатка пальцев и аппаратный сопроцессор Secure Enclave. А вот iPhone 5c стал «доступной» моделью, основанной на упрощённой начинке прошлогоднего iPhone 5.

Выпустив iPhone 5c, Apple предприняла попытку выйти на рынок бюджетных телефонов, которая не нашла понимания у журналистов и обозревателей того времени. Несмотря на плохие обзоры, эта модель года стала одним из самых популярных бюджетных телефонов, продаваемых через собственным каналы продаж сотовыми операторами США.

iPhone 5c стал последним смартфоном от Apple, основанном на 32-битном процессоре. Изначально iPhone 5c вышел с iOS 7.0; последняя версия iOS, доступная для этого телефона — 10.3.3.

iPhone 5c стал знаменит после террористической атаки в Сан-Бернардино в декабре 2015 года и последующей судебной тяжбой между ФБР и Apple. В этом споре Федеральное бюро расследований потребовало, чтобы Apple создала программное обеспечение, которое позволило бы ФБР разблокировать iPhone 5C террориста. Объект спора — iPhone 5c — был найден в рабочем состоянии, но был заблокирован четырёхзначным паролем. На устройстве была настройка на стирание данных после десяти неудачных попыток. Apple отказалась создавать такое программное обеспечение (хотя технически, они могли это сделать); судебное слушание было назначено на 22 марта. Однако за день до слушания правительство потребовало отсрочки, заявив о существовании третьей стороны, способной помочь в разблокировке. 28 марта было объявлено, что ФБР удалось разблокировать аппарат. Иск был отозван.

Как именно ФБР удалось получить пароль, кто был подрядчиком и сколько именно было заплачено за услугу, официально неизвестно. Некоторые новостные агентства со ссылкой на анонимные источники назвали третьей стороной израильскую компанию Cellebrite (которая не опровергла, но и подтвердила этот факт). Однако The Washington Post сообщила, что, по словам очередных анонимных «людей, знакомых с вопросом», ФБР заплатило «профессиональным хакерам», которые использовали неопубликованную уязвимость в программном обеспечении iPhone. По словам директора ФБР Джеймса Коми, взлом данного iPhone 5c обошёлся ФБР в сумму более 1,3 миллиона долларов. До сих пор точно не известно, была ли это компания Cellebrite (которая отказывается от комментариев, но явно не подтверждает своё участие) или кто-либо ещё. С учётом того, что от комментариев воздерживается и потенциальная «третья сторона», точно установить исполнителей контракта не представляется возможным.

Сегодня же разблокировать iPhone 5c сможет любой пользователь нашего программного инструментария iOS Forensic Toolkit, цена которого почти на три порядка меньше выложенной ФБР суммы. При помощи Elcomsoft iOS Forensic Toolkit можно подобрать пароль экрана блокировки iPhone 5/5c и разблокировать устройство.

Говоря о восстановлении пароля, нельзя не упомянуть работу Сергея Скоробогатова. В своём исследовательском проекте «Анализ безопасности Apple iPhone 5c» он продемонстрировал атаку, позволяющую подобрать код блокировки экрана на iPhone 5c. У метода, предложенного Сергеем, есть два недостатка: телефон потребуется разобрать, а пауза между попытками ввода пароля достигает 5 секунд. В своей работе Сергей утверждает, что взломать 4-значный код доступа можно примерно за сутки, а восстановление 6-значного PIN-кода займёт неоправданно много времени.

Ещё одним способом разблокировки iPhone 5c в своё время стало решение IP-BOX и его многочисленные клоны. Их основной недостаток — ограничение версий iOS до iOS 8.1 включительно. Более новые версии iOS принципиально не поддерживаются, а скорость перебора аналогична решению Сергея (около 6 секунд на попытку ввода пароля или порядка 17 часов на взлом 4-значного PIN-кода).

В сравнении с этими решениями, наш продукт не требует дополнительного оборудования или разборки телефона, работая при этом примерно в 80 раз быстрее.

Как работает восстановление пароля и почему так важно восстановить именно оригинальный код блокировки экрана, а не, например, обойти его посредством эксплойта? Об этом — ниже.

Код блокировки как вершина безопасности

Код блокировки экрана — важнейшая часть модели безопасности iPhone. Начиная с iOS 8, пользовательские данные, включая пароли, хранящиеся в Связке ключей, шифруются с помощью ключа, полученного криптографическим преобразованием пароля пользователя. Без оригинального пароля невозможно получить доступ к информации на устройствах до первой разблокировки (т.е. только что включённых или сразу после перезагрузки). Обход пароля блокировки экрана для таких устройств — операция достаточно бессмысленная, поскольку основной массив данных будет надёжно зашифрованным.

Система безопасности iOS отлично документирована. Следующий отрывок из документации Apple Platform Security объясняет роль пароля в экосистеме iOS.

Установив на устройстве код-пароль, пользователь автоматически включает защиту данных. iOS и iPadOS поддерживают код-пароли из четырех или шести цифр и буквенно-цифровые код-пароли произвольной длины. Помимо разблокирования устройства, код-пароль является источником энтропии для некоторых ключей шифрования. Это означает, что злоумышленник, завладевший устройством, не сможет получить доступ к данным определенных классов защиты, не зная код-пароля.

Код-пароль привязывается к UID устройства, поэтому попытки перебора должны выполняться непосредственно на атакуемом устройстве. Для замедления каждой попытки используется большое число повторений. Число повторений настроено таким образом, что одна попытка занимает примерно 80 миллисекунд. Это означает, что для перебора всех сочетаний шестизначного код-пароля, состоящего из строчных букв и цифр, потребуется более 5,5 лет.

Чем надежнее код-пароль пользователя, тем надежнее ключ шифрования. А благодаря Touch ID и Face ID пользователь может установить гораздо более надежный код-пароль, чем это было бы возможно при отсутствии данной технологии. Это повышает эффективное количество энтропии, используемое для защиты ключей шифрования системы защиты данных, без ущерба для удобства пользователей, которым приходится по несколько раз в день разблокировать устройство iOS или iPadOS.

Чтобы дополнительно усложнить атаки методом перебора, после ввода неправильного код-пароля на экране блокировки временные задержки увеличиваются. Если параметр «Настройки» > «Touch ID и код‑пароль» > «Стирать данные» включен, все данные на устройстве будут автоматически стерты после 10 неудачных попыток ввода код-пароля подряд. При подсчете не учитываются последовательные попытки ввода одного и того же неправильного код-пароля. Эта функция также доступна при настройке политики администрирования через систему управления мобильными устройствами (MDM), которая поддерживает эту функцию, и Exchange ActiveSync. Кроме того, можно установить более низкий порог ее срабатывания.

На устройствах с Secure Enclave за применение задержек отвечает сопроцессор Secure Enclave. Если в течение заданного времени задержки устройство перезапускается, задержка применяется еще раз, а таймер запускается заново.

Источник: Apple Platform Security

В старых моделях iPhone, в частности iPhone 5 и iPhone 5c, измеренная задержка между попытками ввода пароля составила 73,5 мс, что даёт скорость перебора в 13,6 паролей в секунду. Это очень близко 80 мс, о которых пишет Apple. Поскольку в этих моделях iPhone нет сопроцессора безопасности, увеличивающиеся временные задержки устанавливаются программно операционной системой, а не сопроцессором Secure Enclave. Это, в свою очередь, означает, что задержку можно отключить программным же способом при наличии доступа к определённым системным файлам.

Наконец, iPhone 5 и iPhone 5c не оснащены датчиком отпечатков пальцев. Код блокировки — единственное средство защиты устройства. В документации Apple есть фраза: «благодаря Touch ID и Face ID пользователь может установить гораздо более надежный код-пароль, чем это было бы возможно при отсутствии данной технологии». Поскольку указанных технологий в этих моделей iPhone нет, то и пользователи, скорее всего, будут выбирать простые и короткие PIN-коды вместо более длинных буквенно-цифровых паролей, чтобы избежать (снова цитата) «ущерба для удобства пользователей, которым приходится по несколько раз в день разблокировать устройство».

Какие пароли встречаются чаще всего?

Типы паролей, которые чаще всего устанавливают пользователи, зависят от нескольких факторов. Сюда входят как настройки iOS по умолчанию, так и фактора удобства, который учитывает наличие или отсутствие Touch ID/Face ID, а также скорость и удобство ввода того или иного пароля с экранной клавиатуры.

Выбор по умолчанию

В iOS 6 был единственный вариант — простой пароль из 4 цифр, который и был включён по умолчанию. Если пользователь отключал настройку, он мог использовать буквенно-цифровой код доступа любой длины. Однако, если пользователь вводил любое количество цифр, кроме четырёх, на экране блокировки будет отображаться клавиатура только с цифрами (и текстовое поле переменного размера). Таким образом, классификация типов паролей, доступных в iOS 6, включает следующие варианты:

  • 4-значный цифровой PIN-код
  • Цифровой PIN-код произвольной длины (кроме 4-значных цифровых кодов)
  • Буквенно-цифровой код

В iOS 9 (а также iOS 10) были доступны следующие четыре варианта:

  • 4-значный цифровой PIN-код
    6-значный цифровой PIN-код
    Цифровой код произвольной длины
    Буквенно-цифровой код произвольной длины

В разных источниках приводится информация о том, что с момента выхода iOS 9 Apple перешла на шестизначные коды доступа, сделав их вариантом по умолчанию. Для двух рассматриваемых моделей iPhone (5 и 5c) это утверждение неверно. После сброса настроек на iPhone 5 и 5с мы наблюдали предложение установить 4-значный цифровой PIN-код. Ещё более интересным является то, что при попытке изменить уже установленный 6-значный PIN-код на новый, iOS все равно предложит установить 4-значный PIN-код. Скорее всего, это часть «фактора удобства», поскольку 6-значный код доступа приведёт к проблемам (ok, небольшим затруднениям), связанным с отсутствием в данных моделях датчика отпечатка пальцев.

Фактор удобства

Какие пароли чаще всего устанавливают пользователи на устройствах до Touch ID? В мае 2020 года Филипп Маркер, Даниэль В. Бейли, Максимилиан Голла, Маркус Дюрмут и Адам Дж. Авив провели исследование выбранных пользователем 4- и 6-значных PIN-кодов, собранных на смартфонах для разблокировки устройства. В своём исследовании они объединили несколько наборов данных, полученных из различных источников, и провели собственное тестирование 1220 участников. Исследование помогло определить наиболее часто используемые 4- и 6-значные PIN-коды.

Исследователи сделали следующие выводы, которые на первый взгляд могут показаться спорными. Из исследования сделан вывод, согласно которому реальная эффективность использования более длинных 6-значных PIN-кодов по сравнению с 4-значными довольно низкая. Участники исследования, вынужденные использовать 6-значный PIN, чаще всего выбирали варианты, которые легко угадать или удобно набирать на экранной клавиатуре. Существуют чёрные списки таких паролей, однако в исследовании был сделан вывод об их неэффективности и даже контрпродуктивности: оказалось, что участники эксперимента считают, что занесение выбранного ими пароля в чёрный список только усилит безопасность, не влияя на удобство использования. (источник)

Часто используемые пароли

Со своей стороны, мы можем порекомендовать ознакомиться с оригинальным исследованием. С нашей точки зрения значение имеет список наиболее часто используемых (а значит, и наименее безопасных) 6-значных PIN-кодов. В этом списке всего 2910 записей, и для их проверки требуется порядка 4 минут. В этом списке и хит всех времён — пароль 123456, и повторяющиеся цифры (000000, 999999), а также цифровые пароли, представляющие определённые комбинации, фактически из двух или трёх цифр (например, 131313 или 287287). После этого списка идут 6-значные PIN-коды, основанные на дате рождения пользователя; существует около 74 тысяч возможных комбинаций, на проверку которых уходит около 1,5 часов. Только после того, как эти возможности исчерпаны, мы начинаем полный перебор оставшихся вариантов, который длится около 21 часа.

Заключение

iPhone 5 и 5c вышли почти 7 лет назад, но на руках у пользователей и в лабораториях экспертов осталось ещё довольно много таких устройств. Для разработки первого эксплойта потребовались годы и сумма, превышающая миллион долларов. Сегодня быстрый способ разблокировки iPhone 5 и 5c доступен всем желающим с использованием чисто программного метода.

Мы разработали способ, позволяющий разблокировать смартфоны моделей iPhone 5 и iPhone 5c, защищённые неизвестным кодом блокировки экрана. Наш метод взлома кода блокировки основан на атаке через режим DFU, для проведения которой вам потребуется компьютер под управлением macOS. Реализация метода — полностью программная; разборка устройства или дополнительное аппаратное обеспечение не требуются. Для разблокировки телефона вам потребуется инструментарий iOS Forensic Toolkit версии 6.40 или более новой, компьютер Mac и обычный кабель USB-A — Lightning. В этом руководстве описаны шаги по разблокировке смартфонов iPhone 5 и 5c.

Виды кодов блокировки

В экосистеме Apple код блокировки экрана – важнейшая часть подсистемы безопасности. Именно на коде блокировки экрана основан ключ шифрования, посредством которого в хранилище устройства зашифрована подавляющая часть пользовательских данных. Если код блокировки экрана неизвестен, расшифровать содержимое смартфона не представляется возможным.

Перебор кодов блокировки возможен исключительно на самом смартфоне; при этом разработчики Apple предприняли все возможные шаги для затруднения и замедления перебора. В современных устройствах для защиты от перебора используется аппаратный сопроцессор Secure Enclave, который вводит прогрессирующие задержки между неудачными попытками. Прогрессирующие задержки есть и в старых устройствах, основанных на 32-разрядных процессорах; сюда входят и модели iPhone 5 и 5c. Защита на этих устройствах, однако, реализована на программном уровне – что позволило нам её обойти программным же способом. Точно таким же образом мы отключили и опцию стирания данных после 10 неудачных попыток.

В результате скорость перебора паролей достигла максимально возможной цифры в 13.6 паролей в секунду (аппаратный предел платформы).

В версиях iOS, которые поддерживаются на моделях iPhone 5 и 5c, доступны следующие варианты кодов блокировки экрана:

  • PIN-код, состоящий из 4 цифр
  • PIN-код, состоящий из 6 цифр
  • PIN-код, состоящий из произвольного количества цифр (кроме четырёх и шести)
  • Буквенно-цифровой пароль

Взлом PIN-кодов, состоящих из 4 или 6 цифр

Скорость атаки в 13.6 паролей в секунду позволяет полностью перебрать все комбинации 4 цифр за 12 минут.

Пароли, состоящие из 6 цифр, перебираются в течение 21 часа, однако реальное время разблокировки может быть значительно меньше, если пользователь установил один из распространённых паролей. В процессе атаки инструментарий в первую очередь опробует самые часто используемые пароли (к примеру, 123456, 000000, 343434 и т.п.), во вторую – пароли, в которых может быть закодирована дата (день рождения пользователя или одного из членов семьи – весьма распространённый цифровой пароль). Лишь в том случае, если не сработает ни одна из этих атак, время отработки которых составляет примерно полтора часа, программа включит режим полного перебора.

Буквенно-цифровые пароли

Скорости в 13.6 паролей в секунду достаточно для взлома паролей, состоящих только из цифр (до 6 включительно). Сложность буквенно-цифровых паролей такова, что взломать их за разумное время не представляется возможным. Соответственно, в настоящий момент перебор буквенно-цифровых паролей нашим инструментарием не поддерживается. Мы рассматриваем возможность добавления атаки по словарю в следующих версиях продукта.

Требования

Для проведения атаки на код блокировки вам потребуется следующее.

  1. macOS (под Windows эта функция недоступна).
  2. Прямое соединение телефона с компьютером без использования USB хаба
  3. Если на Маке есть только порты USB-C, используйте адаптер-переходник с USB-C на USB-A и кабель USB-A – Lightning. Не используйте кабели USB-C – Lightning.
  4. Устройство должно быть заряжено как минимум до 20%.
  5. iOS Forensic Toolkit версии 6.40 или более новой.

Шаги по разблокировке iPhone 5c

В первую очередь — установите инструментарий iOS Forensic Toolkit и прочтите важную информацию по установке джейлбрейка checkra1n:

  1. Скачайте Elcomsoft iOS Forensic Toolkit. Вставьте аппаратный ключ в свободный порт USB (ключ корректно определяется и при использовании USB-хабов).
  2. Ознакомьтесь с инструкцией по установке инструментария на macOS: How to Install and Run iOS Forensic Toolkit on a Mac. Обратите внимание на особенности установки на macOS Catalina.
  3. Установите инструментарий в соответствии с инструкциями.
  4. Ознакомьтесь с особенностями установки checkra1n:
    1. Только прямое подключение телефона к компьютеру (без хабов)
    2. Используйте только кабели USB-A — Lightning (кабели USB-C — Lightning официально не поддерживаются, хотя и могут работать; при необходимости используйте переходник с USB-C на USB-A)
    3. Телефон должен быть заряжен хотя бы до уровня 20%.

Выберите пункт ‘P’ для доступа к функционалу взлома кода блокировки.

Вам будут доступны следующие варианты действий:

[1] Put device in DFU mode (перевести телефон в режим DFU)
[2] Exploit device (произвести эксплойт)
[3] Break 4-digit passwords (взломать пароль из 4 цифр)
[4] Break 6-digit passwords (взломать пароль из 6 цифр)
[5] Reboot device (перезагрузить устройство)

На первом шаге необходимо ввести устройство в режим DFU. Сделать это можно только вручную. Первая опция [1] поможет вам произвести нужные шаги. Существует несколько вариантов, но мы рекомендуем такую последовательность:

  • Начальное состояние: телефон должен быть выключен и не подключён к компьютеру.
  • Нажмите кнопку Home (единственную/центральную на лицевой панели), и удерживая её, подключите кабель Lightning. Отпустите Home, когда на экране устройства появится картинка «Подключитесь к iTunes».
  • Одновременно нажмите Home и Sleep/Power (кнопка блокировки на верхнем торце устройства) и удерживайте их 8 секунд (на некоторое время на экране появится логотип Apple).
  • Отпустите кнопку Sleep/Power, но продолжайте удерживать Home ещё 8 секунд

Если всё сделано правильно, экран аппарата останется чёрным, а в iTunes или Finder (в зависимости от используемой версии macOS) телефон появится как iPhone in recovery mode (режим восстановления). Всё готово к следующим шагам, которые уже автоматизированы.

Когда устройство находится в DFU-режиме, выберите вторую команду для эксплойта устройства путём загрузки в оперативную память специальной версии прошивки, использующей уязвимости. Процесс абсолютно безопасен, не затрагивает пользовательские данные и не оставляет следов на устройстве. Но в зависимости от ряда факторов (включая такие, как качество кабеля), эта операция не всегда бывает успешной. Просто повторите попытку. Вам понадобится сначала перезагрузить устройство в обычном режиме путём нажатия и удерживания обоих кнопок в течение примерно 8 секунд, после чего пройдите все шаги заново, начиная с выключения устройства. Пример сообщения об ошибке:

Ещё одна распространённая ошибка — сообщение Failed to upload iBSS. Если вы столкнулись с этим сообщением, просто повторите попытку. Иногда может потребоваться до пяти попыток. При каждой попытке вам придётся заново вводить устройство в режим DFU. Данная проблема не связана с нашим инструментарием; её возникновение говорит скорее о качестве драйверов или особенностях аппаратного обеспечения. Исправить эту проблему при помощи нашего ПО невозможно.

Если операция эксплойта прошла успешно и смонтирован пользовательский раздел (об этом будет выведено сообщение), можно приступить к взлому пароля. Выберите один из доступных вариантов (4 или 6 цифр).

Атака займёт максимум 12 минут (4-значные PIN) или 21 час (6-значные PIN), обычно существенно быстрее. Перебор алфавитно-цифровых паролей произвольной длины в настоящий момент не поддерживается.

После успешного нахождения пароля перезагрузите устройство в обычном режиме путём выбора последней команды.

Заключение

iPhone 5 и 5c появились более 7 лет назад, но в лабораториях (а в некоторых странах — и на руках у пользователей) до сих пор хранится множество необработанных устройств. Первый способ разблокировать эти модели стоил больше миллиона долларов. Сегодня же мы предлагаем быстрое, удобное, а главное — чисто программное решение.

Джейлбрейк checkra1n — уникальное явление в экосистеме Apple, эксплуатирующее аппаратную уязвимость в загрузчике ряда устройств. К сожалению, процесс установки джейлбрейка checkra1n не так прост и прямолинеен, что часто приводит к ошибкам. В то же время чёткое следование инструкциям позволяет добиться успеха почти в ста процентах случаев. О правилах и особенностях установки checkra1n мы поговорим в этой статье.

Для чего нужен checkra1n

Нужно ли устанавливать джейлбрейк в процессе извлечения данных? Ответ на этот вопрос зависит только от вас. Если известен код блокировки устройства, вам могут быть доступны другие варианты извлечения данных — от логического анализа до скачивания из облака (через сброс пароля к iCloud). В то же время работа через джейлбрейк позволяет извлечь полный образ файловой системы, включая рабочие базы данных различных защищённых программ мгновенного обмена сообщениями, которые практически никогда не попадают в резервные копии.

Даже если вы приняли решение об установке джейлбрейка, вовсе не обязательно пользоваться именно checkra1n. Для ряда устройств и версий iOS доступен альтернативный вариант — джейлбрейк unc0ver; ещё один джейлбрейк (Odyssey) на подходе.  Между этими вариантами есть существенная разница, о которой мы писали в англоязычной части нашего блога в статье checkra1n & unc0ver: How Would You Like to Jailbreak Today. Вкратце, основными преимуществами checkra1n является поддержка самых свежих версий iOS, которые не поддерживаются другими джейлбрейками, и возможность работы с «холодными» устрофствами в режиме BFU (Before First Unlock, или «до первой разблокировки») даже в тех случаях, когда код блокировки устройства неизвестен. Ещё одним немаловажным преимуществом checkra1n является то, что для его установки не нужно подписывать файл-установщик (IPA) через AltStore или с использованием учётной записи Apple для разработчиков.

Совместимость и интерфейс командной строки

checkr1n совместим с моделями iPhone от 5s до iPhone X включительно, многочисленными моделям iPad, а также Apple TV 4 (Apple TV HD) и Apple TV 4K. Поддержка версий iOS заявлена в промежутке от iOS 12.3 до 13.5.

В то же время разработчики предусмотрели возможность установки checkra1n и на тех версиях iOS, которые не поддерживаются официально. Для этого достаточно активировать режим “Allow untested versions”, как показано на скриншоте. Мы успешно опробовали checkra1n на устройствах с iOS 13.5.1 и 13.6. В то же время со старыми версиями iOS (12.3 и ниже) успеха мы не добились.

При установке checkra1n рекомендуем воспользоваться интерфейсом командной строки вместо режима GUI; по нашим наблюдениям, в режиме командной строки установка работает более надёжно. Важно отметить, что при работе с устройствами, которые находятся в режиме BFU с неизвестным кодом блокировки экрана и заблокированным портом USB, режим командной строки — единственный доступный.

Требования к компьютеру

В отличие от подавляющего большинства других джейлбрейков, checkra1n устанавливается только с компьютера под управлением macOS или Linux. Версии для Windows нет, однако существуют различные способы обхода этого ограничения — например, эмуляторы и загрузочные флеш-накопители. Если в вашем распоряжении только компьютер под управлением Windows, воспользуйтесь одним из решений Ra1nUSB, Bootrain или ra1nstorm.

Кроме того, существует вариант установки через Raspberry Pi, однако по информации от разработчиков он работает недостаточно стабильно (в особенности — на устройствах Raspberry Pi Zero и Raspberry Pi 3).

Таким образом, для установки checkra1n имеет смысл воспользоваться именно компьютером под управлением macOS. Мы не проверяли работу установщика на Big Sur, но в macOS Catalina он функционирует без проблем.

Требования к коннектору и кабелю

Основное правило: используйте сертифицированный кабель формата Lightning to USB Cable (с коннектором USB Type-A), но ни в коем случае не кабель с коннектором USB Type-C. О причинах пишут разработчики checkra1n:

Кабели Lightning с разъёмом USB-C проблематичны в использовании. В частности, некоторые из них не могут быть использованы для перехода в режим DFU, и мы ничего не можем с этим поделать. В число неработоспособных входят как собственные кабели USB-C от Apple, так и некоторые сторонние кабели. В то же время ряд сторонних кабелей оказался работоспособным, однако сказать заранее, какой кабель сработает, а какой — нет, не получается. Если конкретный кабель не работает, рекомендуем использовать кабель USB-A, при необходимости — в сочетании с адаптером USB-A-C.

Техническое объяснение:

BootROM перейдёт в режим DFU только в том случае, если обнаружит напряжение на разъёме USB. В свою очередь, определение напряжения на разъёме сводится к проверке того, установлен ли определённый вывод из чипа Tristar. Tristar делает это на основе «идентификатора аксессуара» кабеля. Очевидно, что кабели USB-A и USB-C имеют разные идентификаторы аксессуаров, а некоторые кабели USB-C заставляют Tristar не устанавливать вывод напряжения USB.

Наконец, воздержитесь от использования USB-хабов (вариант с переходником с USB-C на USB-A допустим).

Другие особенности

Одной из неочевидных особенностей при установке checkra1n является уровень заряда аккумулятора телефона. Убедитесь, что устройство не находится в режиме Low Power, а заряд аккумулятора заметно превышает 20%.

Ещё одна рекомендация от разработчиков checkra1n: при попытке установить checkra1n на несколько телефонов подряд, успешной будет только первая попытка. Обойти проблему можно, перезапустив checkra1n после каждой попытки.

Со своей стороны добавим, что, возможно, вам придётся перезапустить компьютер с macOS. Похоже, драйвер USB driver или какой-то другой компонент системы перестаёт нормально работать после попытки установить checkra1n; при этом самый простой способ восстановить работоспособность — перезагрузить компьютер, отключить iPhone, подключить его заново и снова ввести в режим DFU.

Если вам всё ещё не удаётся установить checkra1n, вы можете оформить запрос в checkra1n issue tracker, максимально подробно описав проблему и убедившись, что её решение не опубликовано ранее.

Ближайшее будущее

Заработает ли checkra1n с новыми версиями iOS, включая iOS 14? Для iOS 13.6 ответ положительный. Что же касается iOS 14, мы протестировали работу последней версии checkra1n (0.20.2) с iOS 14 beta 2 на ряде устройств от iPhone 6s до iPhone X, обнаружив, что на данный момент ни одна из протестированных конфигураций не поддерживается. В то же время, одному из наших партнёров удалось успешно установить checkra1n на одно из тестовых устройств.

Вероятно, checkra1n получится адаптировать для работы с будущими версиями iOS, но полной уверенности в этом нет. Apple работает над усилением безопасности экосистемы; по слухам, извлечение в режиме BFU на устройствах iPhone 7, iPhone 8 и iPhone X заметно ограничат или сделают невозможным (iPhone 6s в этот список не входит). В то же время, если код блокировки экрана вам известен, то установить checkra1n вы сможете, но только после того, как код блокировки будет с устройства удалён. Обратите внимание, что снятие кода блокировки приводит к ряду негативных последствий в том, что касается содержимого устройства и доступа к iCloud.

Соответствие нормам безопасного хранения информации защита персональных данных – то, над чем работают практически все производители средств хранения информации. И если в корпоративном сегменте представлены относительно надёжные решения, то рекламным лозунгам «безопасное шифрование AES-256» в накопителях, ориентированных на домашний сегмент, безусловно верить не стоит. Неоднозначная реализация средств защиты, небезопасное хранение ключей, использование псевдослучайных чисел, выбранных из 255 вариантов – лишь немногое из того, с чем нам довелось столкнуться в процессе исследования. В этой статье мы расскажем о том, как и от чего защищает пользовательские данные производитель самых популярных среди домашних и офисных пользователей сетевых хранилищ Synology.

Шифрование в сетевых накопителях (NAS)

Конкуренция среди производителей сетевых хранилищ для домашних пользователей и офисов огромна. Здесь и исключительно популярные модели Western Digital, подкупающие нулевой или отрицательной ценой (NAS со встроенным диском стоит дешевле такого же диска отдельно), и признанные гранды QNAP и Synology, которые берут мощной программной частью и длительной поддержкой, и выступающие с переменным успехом Asustor и Drobo, и даже экзотические для нас Buffalo, Terra Master и Thecus.

В большинстве моделей этих производителей в том или ином виде присутствует шифрование, позволяющее защитить пользовательские данные. Некоторые производители довольно забавно рекламируют возможность шифрования:

От каких угроз способны защитить зашифрованные данные сетевые накопители, насколько серьёзные атаки способны выдержать и как всё-таки добраться до зашифрованных файлов? Попробуем разобраться.

Шифрование в Synology

Все сетевые накопители используют один и тот же алгоритм шифрования AES, как правило, с длиной ключа 256 бит (нам встречались варианты и со 192-битными ключами). Выбор алгоритма вполне логичен: большинство современных наборов микросхем в том или ином виде поддерживает аппаратное ускорение AES или хотя бы набор инструкций, использующихся именно в этом алгоритме. Тем не менее, реальная безопасность зашифрованных таким образом данных разительно отличается в зависимости от реализации.

В некоторых NAS, в которых есть возможность зашифровать данные, используется либо защита всего накопителя целиком (аппаратное шифрование SED на уровне контроллера SATA), либо шифрование тома, расположенного как на одном диске, так и на массиве RAID. В некоторых моделях (например, QNAP), можно активировать оба способа – и это правильно, т.к. позволяет избежать некоторых очевидных атак.

В моделях Synology, предназначенных для серверных стоек, также можно активировать аппаратное шифрование SED. Однако большинство домашних и офисных моделей такой возможности лишены. Вместо этого Synology предлагает использовать шифрование файлов на уровне отдельных сетевых папок.

Шифрование реализовано средствами стандартной для Linux файловой системы eCryptFS, о которой можно почитать здесь или здесь. В сравнении с методами шифрования, основанными на защите целых томов, у такого способа шифрования есть как достоинства, так и недостатки.

В достоинства можно записать следующее:

  1. Поскольку шифруются отдельные сетевые папки, не имеет значения, на каком из внутренних физических или логических накопителей они расположены. А вот шифрование папок на внешних накопителях Synology не поддерживает.
  2. Каждый пользователь может зашифровать свою папку своим собственным паролем. Таким образом, обеспечивается защита и между отдельными пользователями.
  3. Стандартная реализация шифрования позволяет просто скопировать зашифрованную папку, к примеру, на другой накопитель – и данные останутся надёжно зашифрованными. При этом смонтировать и расшифровать такую папку получится стандартными средствами на любом компьютере с Linux.
  4. Шифруются как сами данные, так и имена папок и файлов.

Если у пофайлового шифрования столько достоинств, почему производители корпоративных устройств предпочитают шифровать целые тома? К сожалению, у eCryptFS есть и ряд недостатков, способных серьёзно испортить опыт использования или даже сделать шифрование невозможным.

Шифрование, применяемое к отдельным файлам, не обеспечивает приемлемого уровня безопасности в ряде сценариев. В eCryptFS каждый файл хранится на диске отдельно; соответственно, даже без ключа шифрования легко определить такие вещи, как объём зашифрованных данных, количество файлов и размер каждого файла. Соответственно, к зашифрованным папкам применимы такие атаки, как профилирование по размеру файлов, что позволяет узнать содержимое зашифрованной папки, если размер заданного количества файлов совпадает с размером известных атакующему файлов.

Ещё один популярный сценарий – возможность моментального уничтожения данных на зашифрованном накопителе. Так, если используется зашифрованный том (BitLocker, VeraCrypt, FileVault 2 и т.п.), то пользователю достаточно удалить единственный блок данных, в котором содержатся ключ шифрования данных. После этого все данные на зашифрованном томе становятся перманентно недоступными – даже если взломщику известен пароль. В случае eCryptFS ключи шифрования данных хранятся в заголовке каждого отдельного файла, и их моментальное уничтожение невозможно.

Добавим сюда невозможность сменить пароль шифрования без длительной перешифровки метаданных, и получим классическую странную, непродуманную и небезопасную, зато – бесплатную и не требующую лицензионных отчислений реализацию шифрования.

Однако на этом проблемы eCryptFS не заканчиваются. Кроме ограничений, касающихся безопасности, в eCryptFS есть и чисто функциональные ограничения, основное из которых – ограничение на длину имён файлов. В имени файла в зашифрованной папке не может быть больше 143 символов ANSI или 47 символа иероглифической записи. На этом фоне невозможность использовать NFS с зашифрованными папками уже не удивляет.

Хорошо, об ограничениях eCryptFS поговорили; принципиально это те же ограничения, которые будут у любой другой компании, которая решит сэкономить на проектировании и разработке и использует в недешёвом коммерческом продукте готовое бесплатное решение с открытым исходным кодом. А что насчёт уязвимостей в конкретной реализации от Synology? Они есть, и их больше одной. Но прежде, чем говорить об уязвимостях, рассмотрим механизм управления ключами, реализованный в Synology.

Управление ключами шифрования в Synology DSM

Все сетевые хранилища Synology работают под управлением ОС под названием Disk Station Manager, DSM. Практически все модели компании (по крайней мере, те из них, которые были выпущены в последние 5-6 лет) работают под управлением унифицированной сборки DSM; обновления выходят практически одновременно для всех моделей. На сегодня актуальны сборки DSM 6.2.

Для управления ключами в DSM 6.2 используется утилита Key Manager, основная задача которой – хранение ключей и осуществление возможности автоматического монтирования зашифрованных томов после загрузки устройства.

После создания зашифрованной сетевой папки ключ (файл с расширением .key, представляющий из себя пароль в «обёртке» — практически обфускация) автоматически сохраняется на компьютер пользователя. Этот ключ можно сохранить (например, в зашифрованном архиве), а можно удалить – если пользователь уверен, что никогда не забудет пароль шифрования.

Пользователь может выбрать один из трёх вариантов управления ключами.

  1. Полностью ручное управление. На устройстве Synology пароль не сохраняется (помним при этом о файле с ключом, который был автоматически сохранён на компьютер пользователя). При включении NAS или перезагрузке DSM зашифрованные тома автоматически размонтируются. Для их монтирования нужно будет зайти в администраторский веб-интерфейс, открыть раздел сетевых папок и вручную смонтировать все нужные зашифрованные папки. Для продвинутых пользователей существует неофициальный и недокументированный вариант с удалённым монтированием через SSH, но, полагаю, большинству домашних и офисных пользователей об этом неизвестно.
  2. Двоичный ключ шифрования (“machine key” в терминах DSM) сохраняется на устройстве Synology. Зачем это может понадобиться пользователю? Именно для того, чтобы избежать описанных в первом пункте шагов для монтирования зашифрованного тома! Достаточно поставить галочку в пункте “mount on boot”, и DSM автоматически смонтирует зашифрованную папку при загрузке. Удобно! О безопасности, правда, можно забыть: если и ключ шифрования, и сами данные хранятся на одном и том же устройстве, то их расшифровка тривиальна как в случае анализа устройства целиком, так и при извлечении из него только дисков.
  3. Наконец, реверанс в сторону безопасности: ключ шифрования сохраняется не на самом устройстве, а на внешнем USB накопителе. Более того, ключ шифрования MEK, сохранённый на внешнем USB накопителе можно зашифровать своим собственным паролем (KEK) – и это важный момент, позволяющий использовать сложный случайный набор символов для шифрования собственно файлов. Тем не менее, и для ключей шифрования, сохранённых на USB накопителе, опция “mount on boot” по-прежнему доступна. Это означает, что при активации этой опции пароль шифрования ключа (KEK), который вводит пользователь, сохраняется на устройстве Synology. Отметим и этот момент.Что происходит, если опция “mount on boot” включена, а USB накопитель с ключом вставлен в NAS во время загрузки DSM? Сетевые папки расшифровываются и монтируются автоматически. А если опция “mount on boot” выключена? Тогда не монтируются.Что произойдёт, если вставить USB накопитель с ключом уже после загрузки, когда зашифрованная папка не смонтирована? Автоматически не монтируется, будет предложен выбор из трёх вариантов аутентификации:

Как DSM получает двоичный ключ шифрования для алгоритма AES из пароля пользователя? Пароль шифрования, который указал пользователь, «оборачивается» очередным ключом, который называется “wrapping key”. Именно wrapping key выполняет роль ключа KEK, который должен защитить ключ шифрования данных MEK.

Примерно такую схему я ожидал увидеть при анализе защиты DSM. На самом же деле оказалось, что в DSM (уточню: в тех версиях DSM, которые работают на потребительских моделях Synology, предназначенных для дома и офиса) не используется ничего подобного. Данные, как мы выяснили, шифруются посредством пароля, который устанавливает пользователь. А вот сам пароль шифруется одной единственной жёстко прошитой в систему фразой “$1$5YN01o9y” – аналогом печально известного “default_password”, использующегося при шифровании по методу FDE в Android.

Что даёт такой подход к шифрованию? Во-первых, если пароль шифрования сетевой папки нам известен, расшифровать её содержимое мы можем на абсолютно любом компьютере с Linux, просто вытащив диск из сетевого накопителя. Сложности, связанные с монтированием RAID массива мы оставим в стороне – в конце концов, программы для этого существуют даже для Windows.

Во-вторых, если пользователь сохранил ключ во встроенной утилите Key Manager (а это делают часто, ведь монтирование зашифрованных папок в DSM – процесс небыстрый и не самый удобный), то такой сохранённый ключ тоже шифруется всё тем же wrapping key – теперь можно не только расшифровать данные, но и увидеть сам пароль, который вводил пользователь!

Если ключ шифрования сохраняется на встроенном накопителе, пароль wrapping passphrase сменить нельзя. Этот пароль один и тот же на всех накопителях Synology.

Что получается в результате? При использовании встроенной в DSM утилиты Key Manager уровень защиты данных отрицательный: и данные, и ключ шифрования MEK хранятся на жёстком диске, а ключ KEK фиксированный и нам известен. Соответственно, расшифровать можно не только данные пользователя, но и его пароль – который можно попробовать использовать для расшифровки другой информации по цепочке.

Для лучшего понимания всей глубины проблемы сравним механизм шифрования DSM с тем, что используют компьютеры с Windows. Для защиты данных в Windows используется широко известный и подробно документированный алгоритм BitLocker, которым можно зашифровать системный раздел. Ключ шифрования данных MEK сохраняется в составе контейнера; при этом ключ MEK будет зашифрован ключом KEK, который выдаёт защищённый модуль TPM2.0 (доступны разнообразные политики, позволяющие дополнительно защитить этот ключ PIN-кодом, ключом на флешке или комбинацией этих факторов). Извлечь оттуда этот ключ практически невозможно, проще провести лобовую атаку пароля учётной записи Windows. Таким образом, если мы извлечём из компьютера зашифрованный BitLocker-ом диск, то расшифровать его не удастся даже в том случае, когда используется защита самого начального уровня – BitLocker Device Protection. Для расшифровки потребуется, чтобы диск был установлен в тот самый компьютер с тем самым аппаратным модулем TPM, плюс – пароль от учётной записи пользователя. Просто TPM или просто пароля от учётной записи для расшифровки раздела недостаточно.

Если с защитой данных всё так плохо, то в чём смысл включать шифрование и использовать встроенный Key Manager? Причин несколько.

  1. Peace of mind. Чувство защищённости и спокойный сон очень важны для здоровья. О том, что чувство безопасности – ложное, можно никогда и не узнать.
  2. Безопасная продажа или утилизация работоспособного накопителя. При продаже или утилизации старых дисков потребуется уничтожить данные. Это можно сделать, полностью перезаписав содержимое накопителя, что займёт несколько часов. Но той же цели можно добиться проще и быстрее, просто удалив ключи шифрования из Key Manager. Теперь зашифрованные данные – просто цифровой шум, а диск достаточно заново инициализировать.Обратите внимание: в отличие от защиты BitLocker или VeraCrypt, в которых достаточно удалить единственный ключ шифрования данных, в Synology возможность атаки и восстановления даже удалённых зашифрованных файлов остаётся, и она заметно отлична от нуля. Сценарий «безопасной утилизации» дисков в сетевых накопителях Synology не реализован, и рассчитывать на него нельзя.
  3. Если сохранить ключ не на встроенный, а на внешний USB накопитель, то Key Manager предложит ввести свой собственный пароль для защиты ключа. Теперь для расшифровки дисков потребуется USB накопитель с ключом шифрования. Впрочем, если активирован режим автоматического монтирования томов, то пароль, которым защищён ключ шифрования, будет сохранён на внутреннем накопителе Synology.

Выполнение любого из перечисленных ниже условий делает зашифрованные данные уязвимыми:

  1. Пользователь добавляет ключ в Key Manager, сохраняя его на встроенном накопителе. Положение переключателя “mount on boot” в данном случае значения не имеет.
  2. Пользователь сохраняет ключ на внешнем USB накопителе, и у злоумышленника есть доступ к этому накопителю.
  3. Ключ шифрования автоматически сохраняется на компьютер пользователя при создании зашифрованной сетевой папке. Если злоумышленнику доступен этот ключ, проблемы с расшифровкой данных не будет. Имя файла по умолчанию — <name_of_encrypted_share>.key
  4. Наконец, если злоумышленнику удалось узнать пароль шифрования, то расшифровка данных тривиальна. А вот защититься от неё чрезвычайно сложно: казалось бы, простейшая и привычная смена пароля в Synology превращается в многочасовую операцию по перешифровке метаданных.

Уязвимости и их использование

Итак, подытожим описанное выше. В Synology DSM используется стандартная криптографическая файловая система eCryptFS, при этом шифрование SED (Self-Encrypting Disk) на уровне SATA домашними и офисными устройствами не используется. Ключи шифрования могут сохраняться на встроенный или внешний накопитель. В первом случае ключ шифрования защищается фиксированным паролем; во втором – пароль задаёт пользователь, но этот пароль сохраняется на встроенном накопителе (по крайней мере, если включена опция “mount on boot”).

Уязвимость 1: Отсутствие шифрования SED, а также шифрования на уровне тома, позволяет извлечь диск и изменить пароль от административной учётной записи владельца устройства, просто отредактировав файл с учётными записями.

Уязвимость 2: Если пользователь сохранил ключ шифрования в DSM Key Manager, его можно извлечь и использовать для расшифровки зашифрованных данных. Кроме того, из сохранённого ключа шифрования легко разворачивается и оригинальный пароль, который вводил пользователь при создании зашифрованной сетевой папки.

Уязвимость 3: Все устройства Synology используют фиксированный пароль для шифрования ключа шифрования.

Следующая команда отобразит оригинальный пароль, который вводил пользователь при создании зашифрованной папки:

printf "%s" "\$1\$5YN01o9y" | ecryptfs-unwrap-passphrase keyfile.key -

Здесь “$1$5YN01o9y” – тот самый фиксированный ключ wrapping passphrase, а “keyfile.key” – зашифрованный ключ шифрования данных MEK.

Узнав пароль, можно смонтировать зашифрованную папку на любом компьютере с Linux. То же самое можно сделать и одной командой посредством файла с ключом шифрования:

mount -t ecryptfs -o key=passphrase,ecryptfs_cipher=aes,ecryptfs_key_bytes=32,ecryptfs_passthrough=no,ecryptfs_enable_filename_crypto=yes,passwd=$(printf "%s" "\$1\$5YN01o9y" | ecryptfs-unwrap-passphrase /path/to/keyfile.key -) /path/to/encrypted/folder /path/to/mountpoint

Пути /path/to/keyfile.key, /path/to/encrypted/folder и /path/to/mountpoint нужно заменить на фактически используемые. Физически зашифрованное содержимое сетевых папок DSM сохраняет в следующей коннотации:

/Volume<N>/@<name_of_encrypted_share@

В примере выше путь будет таким:

/Volume1/@Encrypted_Share@

Статьи по теме:

  • How To Recover Synology encrypted folders in Linux (Robert Castle)
  • How to decrypt ecryptfs file with private key instead of passphrase (slackexchange)
  • Automatically mounting encrypted folders (на немецком) (synology-forum.de)
  • Script: Decrypt encrypted folders via keyfile (.key) (на немецком) (synology-forum.de)

Если пользователь сохранил ключ на внешнем USB накопителе, DSM запросит ввести пароль для шифрования этого ключа.

Если пользователь настроит сетевую папку таким образом, чтобы она автоматически подключалась после загрузки устройства, то этот пароль сохраняется на внутреннем накопителе. Пароль можно извлечь и использовать для доступа к данным.

Наконец, если пользователь ни в каком виде не сохранил ключ шифрования в Key Manager, то данные в относительной безопасности. «Относительной» потому, что средняя энтропия пользовательских паролей значительно ниже энтропии 256-битного ключа шифрования AES. Атаки на пароли именно этого типа существуют давно, отлично оптимизированы и работают чрезвычайно быстро (в отличие, например, от атак на ключи BitLocker или документы, созданные в Microsoft Office 2016, которые при прочих равных работают значительно медленнее). Никто не отменял и человеческий фактор (1, 2, 3 и 4), который также может использоваться для взлома таких паролей.

Заключение

Данные расшифрованы, всё пропало? Реальная безопасность «непробиваемого» шифрования в Synology оказалась ниже ожидаемой в силу отсутствия каких-либо аппаратных механизмов обеспечения безопасности и сомнительного выбора базовой платформы. Для обеспечения безопасности ключей шифрования в iOS используется Secure Enclave, в Windows – TPM2.0, в устройствах с Android – TrustZone. В домашних и офисных моделях Synology не используется ничего из вышеперечисленного, хотя даже в SoC Realtek RTD1296, на которой основаны младшие модели Synology DS118, DS218Play и DS218, поддержка ARM TrustZone есть. Роль аппаратного модуля безопасности выполняет фиксированная фраза “$1$5YN01o9y” – аналог “default_password” в старых версиях Android.

Выбор средств защиты данных – всегда компромисс между удобством и безопасностью. И если в Windows, Android и iOS мы получаем стойкую защиту зашифрованных файлов, которую не удалось пробить даже эксплуатации уязвимости на уровне загрузчика, то у пользователей Synology выбор простой: или относительно безопасно, но неудобно (сетевые папки монтировать каждый раз вручную, через веб-интерфейс, вводя каждый раз более или менее стойкий пароль шифрования), или удобно, но с нулевым уровнем безопасности. Компромиссным решением будет хранение ключа шифрования на подключаемой к устройству флешке, которую можно вставлять в процессе загрузки и физически извлекать из накопителя после её завершения.

Рутинная процедура изъятия. У подозреваемого – Apple iPhone. Аппарат изымается, проверяется на предмет блокировки экрана, извлекается SIM-карта, телефон выключается и передаётся в лабораторию. Казалось бы, что может пойти не так? В описанном выше сценарии «не так» — буквально каждая мелочь. Результат – телефон, с которым эксперту будет сложно или и вовсе невозможно работать. В чём состоят ошибки и как их избежать? Об этом – в нашей статье.

Выключение питания

Самая распространённая ошибка, которая повторяется из раза в раз – выключение изъятых устройств. Как правило, устройство отключают для того, чтобы не дать ему подключиться к беспроводным сетям, получить дистанционную команду на удаление данных.

Фактически же сотрудник, выключающий изъятое устройство, заметно осложнит работу эксперта. И вот почему.

  • Устройство переводится из состояния AFU* в состояние BFU* со всеми вытекающими последствиями.
  • Ключи шифрования пользовательского раздела хранятся в оперативной памяти устройства. При его выключении ключи исчезают, а восстановить их можно исключительно вводом корректного пароля (кода блокировки экрана).
  • Если возникнет необходимость подобрать код блокировки, то скорость атаки после выключения или перезагрузки устройства будет почти на порядок медленнее.
  • Перестанут работать записи lockdown; логическое извлечение станет невозможным.
  • Если код блокировки неизвестен, извлечение данных придётся проводить в режиме BFU.

* Что такое состояния AFU и BFU? AFU – режим After First Unlock, «после начальной разблокировки». Он означает, что пользователь хотя бы раз разблокировал телефон паролем после перезагрузки. В режиме AFU расшифрованы пользовательские данные, их можно попытаться извлечь. Скорость перебора кодов блокировки в этом режиме высокая (порядка нескольких минут на PIN-код, состоящий из 4 цифр).

Режим BFU – Before First Unlock, или режим холодного старта. Устройство было перезагружено или выключено; ключей шифрования пользовательских данных в памяти нет, а сами данные – надёжно зашифрованы.  Скорость перебора паролей низкая; на полный перебор 4 цифр PIN-кода может уйти до нескольких дней, а перебор 6-значного цифрового пароля теряет смысл.

Как делать правильно? Мы описали корректную процедуру в статье The Art of iPhone Acquisition.

Извлечение SIM-карты

Вторая распространённая ошибка как сотрудников полиции, так и экспертов – извлечение из устройства SIM-карты. С точки зрения сотрудника полиции это действие несёт тот же смысл, что и выключение устройства; полезность этого действия со стороны эксперта сомнительна, ведь анализ смартфонов должен проводиться в изолированном от беспроводных сетей помещении.

Извлечение SIM-карты приводит к печальным последствиям, сравнимым с отключением телефона. Если iPhone работает под управлением iOS 11, 12 или 13, извлечение SIM-карты будет иметь следующие последствия:

  • Экран телефона блокируется
  • Биометрические датчики Touch ID и Face ID временно блокируются; разблокировать экран можно только паролем
  • Включается режим ограничений USB

Подробнее об этом можно почитать в наших статьях: Passcode vs. Biometrics: Forensic Implications of Touch ID and Face ID in iOS 12; о режиме ограничений USB: USB Restricted Mode Inside Out (обновления: iOS 12 Enhances USB Restricted Mode и USB Restricted Mode in iOS 13: Apple vs. GrayKey, Round Two).

Иными словами, не извлекайте SIM-карту из iPhone.

“Не держите его таким образом”

Фраза, высказанная Стивом Джобсом в ответ на критику iPhone 4, давно стала крылатой. Однако для новых iPhone, оборудованных системой распознавания лиц Face ID, эта фраза несёт и второй смысл. Достаточно взглянуть на телефон, и одна из пяти попыток разблокировки по лицу будет утрачена. Именно это случилось на сцене во время анонса iPhone X: YouTube.

Если же iPhone оборудован датчиком Touch ID, не стоит пытаться проверить, включено ли устройство, нажимая на кнопку датчика отпечатков пальцев. Воспользуйтесь вместо этого кнопкой блокировки экрана, расположенной на верхней или боковой грани смартфона.

Сброс пароля к резервной копии

Во многих случаях (за исключением возможности установки джейлбрейка через уязвимость checkm8), логическое извлечение с использованием резервных копий iTunes является основным источником данных. Мы подробно рассказывали о резервных копиях iPhone в статье The Most Unusual Things about iPhone Backups.

Одной из основных проблем, которые могут возникнуть в процессе логического анализа, является пароль на резервную копию. Если резервная копия защищена паролем, атака на уже созданную резервную копию будет чрезвычайно медленной (за единичным исключением конкретной версии iOS 10). Тем не менее, во всех версиях iOS начиная с iOS 11 и более новых существует возможность сбросить пароль: iOS 11 Makes Logical Acquisition Trivial, Allows Resetting iTunes Backup Password.

Проблема в том, что все пароли в iOS взаимосвязаны сложными и неочевидными способами; мы писали об этом в статье Four and a Half Apple Passwords. Соответственно, попытка сбросить один пароль неизбежно повлияет и на другие.

В iOS 11, 12 и 13 сброс пароля к резервной копии осуществляется командой “Reset all settings” (почти все пользовательские данные и пароли остаются нетронутыми). Ключевое слово здесь – «почти». При использовании этой команды будут сброшены пароли к Wi-Fi, история транзакций Apple Pay, скачанные сообщения Exchange и некоторые другие данные. Однако самым важным будет тот факт, что сбрасывается в том числе и код блокировки экрана. Почему это важно? В статьях iOS 11 Horror Story: the Rise and Fall of iOS Security и Protecting Your Data and Apple Account If They Know Your iPhone Passcode мы подробно описали, что именно зависит от наличия кода блокировки. Сюда входят, в частности, такие вещи, как доступ к зашифрованным данным в iCloud (облачная связка ключей, сообщения в iCloud, данные приложения «Здоровье» и т.д.)

Логический анализ iOS

Казалось бы, совершить ошибку в процессе логического анализа iOS достаточно сложно. Логический анализ – это резервная копия iTunes, но не только. Впрочем, даже в процессе создания резервной копии можно совершить несколько ошибок, которые могут привести к печальным последствиям.

Резервная копия создаётся в программе iTunes. Действительно, во многих лабораториях до сих пор используют программу iTunes для создания резервной копии. Этот подход логичен: конечный результат (резервная копия) не зависит от того, каким приложением его извлекали из устройства. Резервная копия создаётся внутри телефона, а программа (iTunes, Elcomsoft iOS Forensic Toolkit или любая другая) всего лишь принимает поток данных и сохраняет его в файлы на диске. Проблема с использованием в целях криминалистического анализа программы iTunes в том, что в iTunes по умолчанию включена синхронизация. Соответственно, ещё до того, как из телефона получится извлечь резервную копию, iTunes уже модифицирует данные на устройстве. Синхронизацию в iTunes необходимо отключить, причём сделать это нужно до того, как телефон будет подключён к компьютеру.

Резервная копия без пароля. Резервную копию легче проанализировать, если пароль не установлен? С одной стороны, действительно, легче. С другой – iOS использует пароль для шифрования таких данных, как Связка ключей (пароли пользователя), «Здоровье», с недавнего времени – история браузера Safari и журнал звонков. Если же пароль не установлен, все эти и некоторые другие данные будут зашифрованы аппаратным ключом, и расшифровать их в процессе логического анализа не удастся. Если есть возможность, всегда задавайте известный пароль перед началом извлечения.

Что-то упущено. Резервная копия – далеко не всё, что можно извлечь из iPhone в процессе логического анализа. Логический анализ позволяет извлечь и медиа-файлы (фото и видео, включая EXIF, а также метаданные), журналы диагностических событий (полезны для реконструкции активности пользователя), данные приложений (iTunes shared data). Все эти данные можно извлечь независимо от того, установлен ли пароль на резервную копию. Более того, некоторые типы данных можно извлечь и из устройств Apple Watch и Apple TV при использовании Elcomsoft iOS Forensic Toolkit.

Заключение

Я перечислил лишь наиболее часто встречающиеся ошибки, которые относятся к анализу Apple iPhone. В то же время, возможностей совершить ошибку современная техника оставляет множество. Точное следование инструкциям, подробное документирование каждого шага, повторяемость и возможность верификации результатов – важнейшие составляющие процесса. Уследить за постоянно меняющимся рынком мобильных устройств нелегко. В помощь органам охраны правопорядка мы предлагаем учебные курсы как по мобильной, так и по компьютерной криминалистике.

Большинство наших статей рассказывает о том, как взломать защиту и получить доступ к данным. Сегодня мы попробуем сыграть за другую команду, рассказав о том, как защитить свои данные.

Для кого написана эта статья? По статистике, почти половина пользователей не может назвать модель используемого ими смартфона. Многие ли из оставшихся смогут назвать версию Android, установленную в их телефоне, не говоря уже о версии патча безопасности? Именно оставшимся пользователям мы адресуем данный текст. В этой статье мы не будем давать набивших оскомину советов «включить код блокировки» или «обновиться до последней версии ОС» (такой совет прозвучит довольно цинично в свете политик обновления подавляющего большинства производителей). Вместо этого мы постараемся дать понимание всего спектра возможностей «тяжёлой артиллерии», которая может быть использована против владельца телефона как злоумышленниками, так и спецслужбами для извлечения данных.

Предыстория

Написать эту статью нас побудило просто огромное количество публикаций в самых разнообразных изданиях на одну и ту же тему: как обезопасить свой смартфон. Авторы прочитанных нами статей повторяют одни и те же советы, которые при самом тщательном выполнении не дают владельцу смартфона ничего, кроме ложного ощущения безопасности. «Используйте стойкий код блокировки», «включите датчик отпечатков» и предельно циничное «обновитесь на последнюю версию Android» — советы сами по себе логичные, но совершенно, абсолютно недостаточные. Очень редко среди советов попадается рекомендация отключить Smart Lock – тоже правильно и также недостаточно. (далее…)

Пользователи программ для восстановления паролей хорошо представляют сложности, связанные со скоростью перебора. И дело не в том, что скорости всегда не хватает, а в том, что в одних форматах данных может использоваться достаточно посредственная защита, в то время как в других сложность атаки возрастает даже не в разы — на порядки. Как следствие, скорость перебора, как и вероятность успешного восстановления, существенно падают. К таким форматам относятся и резервные копии iPhone и iPad, создаваемые приложением iTunes или любой сторонней программой. Даже с учётом того, что в наших продуктах поддерживается более 300 форматов данных, мы продолжаем считать защиту резервных копий iOS уникальным решением.

В чём состоит уникальность защиты резервных копий iOS? Только ли в стойком шифровании и чрезвычайно медленной скорости перебора? Можно ли как-то обойти защиту? Попробуем разобраться.

(далее…)

Количество книг, изданных исключительно в электронном виде, давно превысило число изданий на бумаге. Ещё в 2011 году объём продаж электронных книг в американском магазине Amazon превысил объём продаж печатных изданий сперва в США, а буквально через год — и по всему миру. Однако в 2015 году энтузиазм покупателей пошёл на спад, а в 2016 наметились просто-таки тревожные тенденции. Сначала рост продаж электронных изданий замедлился, а потом продажи пошли на спад. Что произошло?

Роль сыграла комбинация факторов. С одной стороны, стоимость электронных изданий в крупных магазинах почти догнала по цене бумажные книги. С другой – у электронных изданий гораздо больше ограничений в сравнении с бумажными книгами. Проиллюстрировать эти ограничения можно на примере крупнейшей торговой площадки – Amazon. Что может сделать владелец с купленной на Amazon бумажной книгой? Бумажную книгу можно продать, подарить, одолжить почитать. Ненужные книги можно сдать в макулатуру или отдать в библиотеку, где к ним получит доступ ещё сколько-то читателей.

А что можно сделать с купленной на Amazon электронной книгой? Её можно скачать на авторизованное устройство (любой планшет или телефон на Android и iOS или читалку на e-Ink, если она – Kindle) и прочитать. В некоторых случаях книгу можно одолжить другому пользователю, у которого также есть учётная запись Amazon. Впрочем, даже в тех случаях, когда подобное разрешено – одалживать книги можно нечасто и ненадолго. Ещё книгу можно удалить из своей библиотеки. На этом возможности заканчиваются.

Электронные книги прекрасно продавались пять лет назад, но на сегодняшний день продажи электронных книг у крупных магазинов падают, а перспективы электронных продаж уже не выглядят так радужно. Цены на электронные издания постепенно подросли до уровня цен на бумажные издания, а присущие электронным форматам ограничения никто и не подумал снять. Ситуация дошла в своей абсурдности до предела после того, как студенты американских университетов дружно проигнорировали электронные учебники: при том, что в электронном виде учебные материалы можно было купить на 20-30% дешевле бумажных, электронный учебник невозможно ни продать в конце учебного года, ни купить со скидкой в букинистическом отделе. При стоимости учебников, исчисляющейся десятками долларов за книгу, стоимость пользования электронными версиями заметно превышала стоимость владения «бумагой».

Что же мешает студентам, да и простым читателям, делиться книгами в электронной форме? Мешает защита от копирования, DRM. Digital Rights Management (DRM) – термин, которым обозначают различные виды защиты, с помощью которых правообладатели контролируют использование лицензиатом (уже не покупателем!) защищённого материала. В случае с электронными книгами в качестве DRM чаще всего используется шифрование, но и здесь ситуация далеко не однозначна. Рассмотрим, какие именно системы DRM используются в мире, а какие – у нас в стране. (далее…)

Широкое распространение смартфонов привело к возникновению в доказательной базе новой категории: в дополнение к «вещественным» доказательствам на головы следователей обрушились «цифровые». Цифровые улики ворвались в нашу жизнь стремительно и внезапно; по историческим меркам событие произошло буквально «вчера». Правоохранительная система не успела адаптироваться к новым правилам игры ни с точки зрения законодательства, ни в виде нужных знаний и навыков у персонала правоохранительных органов.

Цифровая криминалистика – относительно молодое направление; мобильная и «облачная» криминалистика находятся в зачаточном состоянии. В то же время преступными группировками вполне эффективно используются такие инструменты, как криптовалюты и «теневой интернет». Преступники не стесняются пользоваться шифрованием, встроенным во все современные смартфоны, получая практический иммунитет от существующих методов расследования. Расследование как традиционных преступлений, совершаемых с использованием современных технологий, так и относительно недавно возникших видов цифрового мошенничества и вымогательства становится чрезвычайно сложным и затратным процессом, который требует как усилий специалистов высокой квалификации, так и серьёзных денежных вложений в технические средства. (далее…)

НАШИ НОВОСТИ