EUCLEAK-Side-Channel-Angriff auf die YubiKey-5-Serie

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Zusammenfassung

• Sicherheitselemente sind kleine Mikrocontroller, die Geheimnisse erzeugen/speichern und kryptografische Operationen ausführen
• FIDO-Hardware-Token sind starke Authentifizierungsfaktoren für die Anmeldung bei Anwendungen, enthalten häufig Sicherheitselemente und verwenden ECDSA als zentrales kryptografisches Prinzip
• Die YubiKey 5 Series ist eines der am weitesten verbreiteten FIDO-Hardware-Token und verwendet das Infineon-Sicherheitselement SLE78

Forschungsinhalt

• Auf Basis der offenen JavaCard-Plattform (Feitian A22) wurde die ECDSA-Implementierung von Infineon SLE78 analysiert, eine Side-Channel-Schwachstelle entdeckt und ein praktischer Angriff entwickelt
• Der Angriff wurde auf dem YubiKey 5Ci demonstriert
• Die Schwachstelle erstreckt sich auch auf aktuelle Sicherheits-Mikrocontroller von Infineon Optiga Trust M und Optiga TPM

Zentrale Erkenntnisse

• In der Kryptobibliothek von Infineon Technologies wurde eine Side-Channel-Schwachstelle entdeckt
• Diese Schwachstelle wurde 14 Jahre lang bei rund 80 Common-Criteria-Zertifizierungsevaluierungen auf höchstem Niveau übersehen
• Der Angriff erfordert physischen Zugriff auf das Sicherheitselement und kann mit wenigen Minuten elektromagnetischer Side-Channel-Erfassung den geheimen ECDSA-Schlüssel extrahieren
• Im Fall des FIDO-Protokolls kann ein Klon des FIDO-Geräts erstellt werden
• Alle Geräte der YubiKey 5 Series (Firmware-Version 5.7 oder niedriger) sind von dem Angriff betroffen. Auch alle Sicherheits-Mikrocontroller, auf denen die Infineon-Kryptobibliothek läuft, sind verwundbar

Hinweise

• Das Hauptziel von Authentifizierungs-Token (z. B. FIDO-Hardware-Geräten) ist die Verhinderung von Phishing-Angriffen
• Der EUCLEAK-Angriff erfordert physischen Zugriff auf das Gerät, teure Ausrüstung, maßgeschneiderte Software und technische Fachkenntnisse
• Daher ist es weiterhin sicherer, einen YubiKey oder ein anderes betroffenes Produkt als FIDO-Hardware-Authentifizierungs-Token zu verwenden, als gar keines zu verwenden

Entdecker

• Thomas Roche (NinjaLab)

Liste der betroffenen Produkte

• Alle Infineon-Sicherheits-Mikrocontroller, die die Infineon-Kryptobibliothek enthalten (alle bestehenden Versionen)
• Alle Geräte der YubiKey 5 Series (Firmware-Version 5.7 oder niedriger)

Zusätzliche Hinweise

1. Die verwendete Feitian-A22-JavaCard ist ein altes Produkt, das nicht mehr verkauft wird. Alle derzeit im Webstore verkauften Feitian-Produkte verwenden Feitians eigene Kryptobibliothek und sind von dieser Forschung nicht betroffen
2. Das neue YubiKey-Firmware-Update 5.7 (6. Mai 2024) stellt YubiKey von der Infineon-Kryptobibliothek auf Yubicos neue Kryptobibliothek um. Diese neue Kryptobibliothek ist von dieser Forschung nicht betroffen
3. Infineon verfügt bereits über einen Patch für die Kryptobibliothek, der die Common-Criteria-Zertifizierungsevaluierung jedoch noch nicht durchlaufen hat

CVE

• Warten auf eine CVE-ID

Zusammenfassung von GN⁺

• Dieser Artikel behandelt eine in der Kryptobibliothek von Infineon Technologies entdeckte Side-Channel-Schwachstelle
• Die Schwachstelle betrifft Sicherheitssysteme wie FIDO-Hardware-Token und ermöglicht die Extraktion geheimer Schlüssel durch physischen Zugriff
• Die Nutzung von Produkten wie YubiKey gilt weiterhin als sicher, ein Update auf die neueste Firmware wird jedoch empfohlen
• Produkte mit ähnlicher Funktionalität sind unter anderem Google Titan Security Key und SoloKeys

[GN⁺]

Hacker News-Kommentare

• Der Angreifer benötigt nicht nur Benutzername und Passwort, sondern auch physischen Zugriff

  • Das Gerät muss zerlegt und wieder zusammengebaut werden
  • Es kann hilfreich sein, Nagellack auf die Kunststoffnähte aufzutragen
  • Eine der Schwächen von FIDO-Token ist, dass man die Liste der Registrierungen manuell pflegen muss
  • Wenn ein Token verloren geht oder gestohlen wird, müssen alle Registrierungen manuell widerrufen werden

• Am lästigsten ist, dass sich ein YubiKey nicht einfach ersetzen lässt

  • Konten müssen einzeln manuell aktualisiert werden
  • Man erinnert sich nicht mehr, wo man den YubiKey in der Vergangenheit verwendet hat
  • Der YubiKey bietet Schutz für die Benutzerauthentifizierung (PIN-Code, Fingerabdruck, Gesichtserkennung usw.)

• Die YubiKey-5-Serie (Firmware-Version 5.7 oder niedriger) ist für den Angriff anfällig

  • Firmware-Updates sind nicht möglich
  • Yubico sollte kostenlosen Ersatz anbieten

• Ursache ist ein Problem mit nicht-konstanter Zeit bei der modularen Inversion

  • Alle Operationen sollten dieselbe Anzahl an Taktzyklen haben
  • Ich frage mich, warum die Prüfer das übersehen haben

• Die Forschung von NinjaLab ist hervorragend

  • Auch die Authentifizierung des WebAuthn-Protokolls wird durch diesen Angriff ausgehebelt
  • Der Angreifer kann mit dem Authentifizierungsschlüssel einen gefälschten YubiKey herstellen

• Der EUCLEAK-Angriff erfordert physischen Zugriff

  • Der Angreifer könnte ihn durch einen YubiKey mit ähnlichem Aussehen ersetzen
  • Dieser Angriff ist nur gegen sehr hochwertige Ziele wirksam

• Laut der Website von Yubico sind Versionen ab 5.7 nicht betroffen

  • Yubico verwendet eine eigene kryptografische Bibliothek
  • Hoffentlich haben viele Leute diese Bibliothek überprüft

• Die Schwachstelle von Infineon ist erneut aufgetreten

  • Sie betrifft alle vertrauenswürdigen Plattformmodule und Mikrocontroller von Infineon, die dieselbe interne kryptografische Bibliothek verwenden