Nfc dumper

Введение

Бесконтактные платежи становятся все более популярны. На текущий момент общественный транспорт в Москве полностью переведен на бесконтактную систему оплаты. Самым популярным платежным средством становится универсальная карта Тройка, которая активно интегрируется в различные системы помимо общественного транспорта.

. Очевидно, что распространение карты будет только увеличиваться. Транспортная сеть города обслуживает территорию с населением свыше 20 млн человек и обеспечивает перевозку более 350 млн пассажиров в месяц. В свете этого становится важным вопрос защищенности карты.

Целью данного исследования было выяснить насколько защищена карта от подделки баланса электронного кошелька, изучить принцип работы карты. Проверить защищенность инфраструктуры работающей с картой Тройка.

Возможные цели атаки

Был проведен обзор инфраструктуры, работающей с картой Тройка, для установления наиболее привлекательных целей для атаки. Рассмотрены системы, позволяющие производить запись и считывание баланса электронного кошелька. Из основных критериев оценки была доступность для изучения без риска быть задержанным, простота и низкая стоимость.

Карта тройка

Требовалось найти наиболее простую цель для проведения атаки, не требующую использования специальных технических средств и дорогостоящего оборудования.

Турникеты в метроВыполняют списания за поездки в метро. Предположительно, подключены к единой сети метрополитена, куда передаются проведенные транзакции. Вероятно, имеют возможность удаленного управления. Не имеют легкодоступных интерфейсов для подключения. Всегда находятся под наблюдением.

Потенциальный вектор атаки: проникновение в сеть, MitM.______

В результате экспериментов было установлено, что сектор памяти, хранящий информацию о балансе электронного кошелька, содержит криптографическую подпись для подтверждения подлинности данных, так называемую имитовставку. Данный механизм служит для защиты данных от подделки. Подпись обновляется каждый раз в момент изменения баланса электронного кошелька. Это может быть операция списания при проходе через турникет, либо операция пополнения кошелька через терминал или приложение «Мой проездной».

Все устройства, работающие с балансом электронного кошелька (турникеты, терминал), проверяют достоверность подписи, и, в случае несоответствия подписи, возвращают ошибку “карта неисправна”.

Читайте ещё про NFC:  Emv nfc

Установлено, что подпись формируется на основе уникального идентификационного номера карты (UID), поэтому клонирование сектора памяти электронного кошелька из одной карты на другую с отличным UID, всегда дает недействительную подпись.

Несмотря на то, что области памяти электронного кошелька защищены с помощью имитовставки, система оказалась уязвима для атаки повторного воспроизведения. Было сохранено состояние памяти сектора электронного кошелька до прохода через турникет, после чего выполнен проход и операция списания 31 рубля с баланса карты.

шаги атаки повторного воспроизведения

карта тройка

Для установления возможности реальной эксплуатации уязвимости было выполнено продолжительное тестирование атаки повторного воспроизведения на инфраструктуре общественного транспорта Москвы. Первым был протестирован наземный транспорт: троллейбусы, автобусы, трамваи. Электронный кошелек был пополнен единожды на сумму 50 рублей и все проходы через турникеты были выполнены с помощью атаки повторного воспроизведения.

Для тестирования систем метрополитена была куплена новая карта и пополнена на 50 рублей. Все проходы через турникеты были выполнены с помощью атаки повторного воспроизведения. Было выполнено 12 поездок в течение 2 дней на общую сумму 384 рубля. На третий день карта была заблокирована на всех турникетах метро и наземного транспорта.

После полного восстановления состояния памяти карты до состояния на момент приобретения, карта продолжила работать в наземном транспорте, но блокировалась при проходе в метро. Из этого следует, что турникеты в метро имеют защиту от данного вида атак, однако срабатывает она с задержкой в несколько дней.

Перехват трафика приложения

Перехват защищенного трафика выполняется методом проксирования SSL-подключений с подменой сертификата сервера. Для этого существуют инструменты, вроде

, позволяющие выполнять подмену сертификата и запись расшифрованных данных автоматически. В данном случае, mitmproxy запущен на сервере, к которому по WiFi подключен смартфон с установленным приложением «Мой проездной». В приложении выполнена аутентификация по PIN-коду и произведена проверка баланса на карте Тройка. Все передаваемые в этот момент данные между сервером и приложением были записаны и проанализированы.

В рамках данного исследования, для удобства эксплуатации атаки повторного воспроизведения было создано приложение TroikaDumper. Оно позволяет локально (без подключения к интернету) просматривать записанные в памяти карты данные, такие как: баланс электронного кошелька, время последнего прохода через турникет, идентификатор последнего турникета, имитовставку, серийный номер карты Тройка, идентификационный номер карты (UID).

Приложение позволяет сохранять состояние памяти и записывать его на карту.

Читайте ещё про NFC:  Номер nfc

Приложение доступно в исходных текстах

Получение ключей от карты Тройка

В запросе на чтение карты Тройка передается сессионный ключ, полученный в момент аутентификации, и серийный номер карты в формате base64.

Турникет метро

Перехваченные из приложения «Мой проездной» ключи доступа к секторам карты Тройка используем для локального чтения памяти карты с помощью Android приложения MCT — Mifare Classic Tool. Приложение позволяет найти все сектора, к которым подходят перехваченные ключи, так называемый перебор по словарю.

данные в памяти карты в шестнадцатеричном формате

Права доступа к секторам карт типа Mifare определяются битами доступа в третьем блоке каждого сектора. Биты доступа, установленные в восьмом секторе, разрешают чтение сектора ключом А и запись ключом B. Полученные из приложения «Мой проездной» ключи, позволяют выполнить запись любых данные в сектор электронного кошелька.

Экспериментально были найдены способы избегать блокировки карты при использовании атаки повторного воспроизведения. Основные факторы срабатывания блокировки:

  • Время последней поездки, записанное в секторе памяти электронного кошелька, не должно повторяться при поездках в метро. То есть перед проходом в метро необходимо выполнить списание на турникете наземного транспорта, таким образом получив актуальную дату последнего прохода после восстановления дампа.
  • Турникеты в наземном транспорте оперативно не синхронизируются с централизованной базой данных, поэтому операции, произведенные с использованием атаки повторного воспроизведения, обнаруживаются очень долго. Поэтому турникеты наземного транспорта могут быть использованы для обновления времени последней поездки перед использованием карты в метро
  • Иногда необходимо выполнять минимальное пополнение карты, например на сумму 1 рубль

В результате удалось обойти механизм обнаружения мошеннических операций и выполнить более десяти поездок в метро в течение недели.

Валидатор в наземном транспорте

Общее время, затраченное на работу, составило две недели. Большинство из поставленных целей исследования были достигнуты. Несмотря на применяемые системы защиты, такие как ключи доступа к карте и криптографическая подпись в секторе электронного кошелька, подделка баланса оказалась возможна.

Читайте ещё про NFC:  Пополнение QIWI-кошелька с банковской карты

Относительно легко был осуществлен реверс-инжиниринг приложения «Мой проездной», что позволило обойтись без взлома физических систем транспортной инфраструктуры.

Больше всего времени заняло изучение структуры данных в памяти карты. Это оказалось возможным из-за того, что данные хранятся в незашифрованном виде. В случае, если бы данные в памяти карты были зашифрованы, вероятнее всего, потребовалось бы физическое проникновение в системы работающие с картой, что делает атаку существенно сложнее.

Итогом исследования стало написание приложения TroikaDumper, позволяющее легко эксплуатировать уязвимости в системе карты Тройка, имея смартфон с поддержкой функции NFC. Приложение просто в использовании и может быть использовано массово.

Для исправления найденных уязвимостей необходимо усовершенствование формата хранения данных в памяти карты и обновление программного обеспечения всех систем, работающих с картой.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector