Dijital imza aktarıcısı - Digital signature transponder

Texas Instruments dijital imza aktarıcısı (DST) kriptografik olarak etkinleştirilmiştir Radyo frekansı tanımlama Çeşitli kablosuz kimlik doğrulama uygulamalarında kullanılan (RFID) cihazı. DST'nin en büyük dağıtımları şunları içerir: Exxon-Mobil Hız geçişi ödeme sistemi (yaklaşık 7 milyon transponder) ve çeşitli araç immobilizeri Ford, Lincoln, Mercury, Toyota ve Nissan araçlarının çoğunda kullanılan sistemler.

DST, özel mülk kullanan güçsüz bir "pasif" transponderdir. blok şifreleme uygulamak için meydan okuma-yanıt kimlik doğrulaması protokol. Her DST etiketi, bir miktar içerir uçucu olmayan RAM, 40 bitlik bir şifreleme anahtarı saklayan. Bu anahtar, okuyucu tarafından verilen 40 bitlik bir sınamayı şifrelemek için kullanılır ve 40 bit şifreli metin, daha sonra okuyucuya geri iletilen 24 bitlik bir yanıt üretmek için kesilir. Doğrulayıcılar (aynı zamanda şifreleme anahtarına da sahiptir) beklenen sonucu hesaplayarak ve bunu etiket yanıtıyla karşılaştırarak bu zorluğu doğrular. Transponder şifreleme anahtarları, basit bir kablosuz iletişim protokolü kullanılarak kullanıcı tarafından programlanabilir. Doğru programlandıktan sonra, transponderler ayrı bir komutla "kilitlenebilir", bu da dahili anahtar değerinde başka değişiklikler yapılmasını önler. Her transponder fabrikada 24 bitlik bir seri numarası ve 8 bitlik bir üretici kodu ile sağlanır. Bu değerler sabittir ve değiştirilemez.

DST40 şifresi

2005 yılına kadar DST şifresi (DST40), Texas Instruments'ın ticari sırrıdır ve gizlilik sözleşmesi kapsamında müşterilere sunulmuştur. Bu politika muhtemelen şifrenin standart olmayan tasarımı ve küçük olması nedeniyle oluşturulmuştur. anahtar boyutu, bu da onu kaba kuvvet anahtar aramasına açık hale getirdi. 2005 yılında, bir grup öğrenci Johns Hopkins Üniversitesi Bilgi Güvenliği Enstitüsü ve RSA Laboratuvarları Şifreyi ucuz bir Texas Instruments değerlendirme kiti kullanarak, İnternete sızan şifrenin şemaları ve kara kutu teknikleri [1] (yani transponderleri devreyi incelemek için sökmek yerine radyo arayüzü yoluyla sorgulama) kullanarak tersine mühendislik yaptı. Şifre tasarımı bilindiğinde, ekip birkaç tane programladı FPGA bilinen sınama / yanıt çiftlerine göre kaba kuvvet anahtar aramaları gerçekleştirmek için cihazlar. Ekip, tek bir FPGA cihazı kullanarak yaklaşık 11 saatte (ortalama durum) bilinen iki sınama / yanıt çiftinden bir anahtarı kurtarmayı başardı. 16 FPGA cihazı dizisi ile bu süreyi bir saatin altına düşürdüler.

DST40 200 turluk dengesiz Feistel şifresi burada L0 38 bit ve R0 2 bittir. anahtar program basit doğrusal geribildirim kaydırma yazmacı, her üç turda bir güncellenen zayıf anahtarlar (ör. sıfır tuşu). Şifreleme potansiyel olarak tersine çevrilebilir olsa da, DST protokolü yalnızca şifreleme modunu kullanır. Protokolde 40-24 bitlik çıktı kesmeyle kullanıldığında, ortaya çıkan ilkel, daha uygun bir şekilde bir Mesaj Doğrulama Kodu bir şifreleme işlevi yerine. Kesilmiş bir blok şifresi böyle bir ilkel için alışılmadık bir seçimi temsil etse de, bu tasarım her bir anahtar değeri için çarpışma sayısını kesin olarak sınırlama avantajına sahiptir.

DST40 şifresi, var olan en yaygın kullanılan dengesiz Feistel şifrelerinden biridir.

Tepki ve düzeltmeler

Hopkins ekibinin maruz kaldığı güvenlik açığı, DST tabanlı immobilizer sistemleri kullanılarak korunan milyonlarca araca ve Exxon-Mobil Speedpass sistemine yönelik potansiyel güvenlik tehditlerini gösteriyor. Bu soruna ideal çözüm, bu sistemlerdeki DST aktarıcısını, daha uzun bir anahtar uzunluğu kullanan daha sağlam bir kriptografik devre ile sağlanan bir cihazla değiştirmektir. Ancak, bu güvenlik sistemlerini geri çağırmanın maliyeti çok yüksek ve Ekim 2005 itibariyle ne Texas Instruments, Exxon-Mobil ne de herhangi bir araç üreticisi böyle bir geri çağırma duyurusu yapmadı. Şu anda bu saldırıya karşı en etkili korumalar, örneğin alıcı-verici anahtarlarının korunması, dolandırıcılık için Speedpass faturalarının denetlenmesi ve isteğe bağlı olarak metalik bir kalkan kullanılması (ör. aliminyum folyo ) DST etiketlerinin yetkisiz taranmasını önlemek için. Bu güvenlik açığı, aynı zamanda RSA Engelleyici Etiketi ve RFID Engelleme Cüzdanları.

Referanslar

[1] S. Bono, M. Green, A. Stubblefield, A. Rubin, A. Juels, M. Szydlo. "Kriptografik Olarak Etkinleştirilmiş RFID Cihazının Güvenlik Analizi". İçinde USENIX Güvenlik Sempozyumu Bildirileri, Ağustos 2005. (pdf)