Исследователи безопасности из компании NinjaLab разработали технику атаки по сторонним каналам, позволяющую клонировать ECDSA-ключи, хранимые в криптографических токенах YubiKey 5 и других устройствах, в которых используется криптографическая библиотека от компании Infineon. Атака получила кодовое имя EUCLEAK и помимо токенов с чипами Infineon SLE78, таких как YubiKey 5, может применяться ко многим другим системам с микроконтроллерами компании Infineon, включая чипы Infineon Optiga Trust M и Infineon Optiga TPM.
Возможность совершения атаки подтверждена на практике для ключей YubiKey 5Ci и TPM на чипах SLB96xx, а для других устройств носит теоретический характер. В ключах YubiKey 5 уязвимость устранена в версии прошивки 5.7 путём замены криптографической библиотки. Для библиотеки Infineon разработаны блокирующие уязвимость исправления, но они ещё не задействованы так как не прошли сертификацию. Кроме ключей YubiKey 5 проблема потенциально затрагивает TPM-чипы (Trusted Platform Module) ноутбуков Lenovo, Dell и HP, изолированные анклавы смартфонов Samsung и OnePlus, аппаратные криптокошельки, смарткарты, SIM-карты и EMV-чипы банковских карт, а также чипы электронных паспортов, применяемых в Китае, Индии, Бразилии, США и некоторых других азиатских и европейских странах.
Опасность клонирования ключей компенсируется условиями и сложностью проведения атаки – атакующий должен получить физический доступ к ключу и разобрать ключ, избавившись от пластикового корпуса и экранирующей оболочки. После подобной манипуляции восстановить корпус можно на 3D-принтере, но сделать незаметными манипуляции с ключом достаточно трудно. Сканирование ключа занимает несколько минут, но ещё около часа требуется на аккуратную разборку и создание нового корпуса. После сканирования устройство можно вернуть владельцу, но для воссоздания закрытого ECDSA-ключа на основе полученных данных необходимо ещё около 24 часов вычислений (отмечается, что процесс можно свести к часу, автоматизировав ручные операции и внеся оптимизации).
Кроме клонирования ключа для успешного проведения атаки на сервисы с многофакторной аутентификацией злоумышленнику дополнительно потребуется каким-то образом узнать логин и пароль от сервиса, для дополнительной аутентификации к которому используется полученный аппаратный ключ, а в случае применения беспарольной аутентификации в режимах FIDO2 Passwordless или Passkey необходимо воспроизвести уникальный биометрический фактор (например, отпечаток пальца).
Метод атаки сводится к воссозданию хранимых в токене ключей ECDSA на основе данных, полученных через анализ электромагнитного сигнала, излучаемого токеном во время формирования цифровых подписей и коррелирующего с информацией об эфемерном ключе ECDSA, которой достаточно для восстановления секретного ключа с использованием методов машинного обучения. Анализ изменения сигнала позволяет выделить информацию об отдельных битах во время выполнения умножения на скаляр при операциях с эллиптической кривой. В случае с ECDSA, определения даже нескольких битов с информацией о векторе инициализации (nonce) достаточно для совершения атаки по последовательному восстановлению всего закрытого ключа. Для успешного воссоздания ключа требуется перехват активности при генерации примерно 40 цифровых подписей.
Для анализа электромагнитного излучения во время генерации цифровых подписей требуется наличие профессионального оборудования, стоимостью более 10 тысяч долларов. Например, в процессе атаки исследователями использовался измерительный комплекс Langer ICR HH 500-6 ($2300), применяемый для испытаний микросхем на электромагнитную совместимость, усилитель Langer BT 706, микроманипулятор Thorlabs PT3/M ($1000) с разрешением 10 мкм и четырёхканальный осциллограф PicoScope 6424E ($7500) с 8-битным разрешением АЦП и цифровой микроскоп Dino-Lite AM4113TL ($450).
