Недавно стало известно об уязвимости BitLocker — гипотетический злоумышленник может перехватывать ключи шифрования при помощи недорогого одноплатного компьютера Raspberry Pi Pico ценой меньше $5. В качестве примера использовался десятилетний ноутбук, и это дало повод предположить, что современные модели уязвимости не подвержены. Как выяснилось, даже современные лэптопы 2023 года под управлением Windows 11 всё ещё могут взламываться схожим образом.

Источник изображения: lenovo.com

Процесс получения ключа шифрования за минувшие десять лет немного усложнился, но принципиальный способ остался прежним — это перехват данных, которые транслируются по незашифрованным каналам от процессора к дискретному чипу TPM (Trusted Platform Module). Исследователь вопросов безопасности Стью Кеннеди (Stu Kennedy) создал на GitHub страницу, где перечислены модели ноутбуков с подтверждённой уязвимостью из-за выделенного чипа TPM, включая Lenovo X1 Carbon, Dell Latitude E5470 и Microsoft Surface Pro 3 с чипами TPM 2.0. Для осуществления атаки используются шины SPI, I2C или LPC.

Следует отметить, что этот метод атаки срабатывает только при наличии у злоумышленника физического доступа к компьютеру — удалённо перехватить ключ шифрования не получится. Чтобы защититься, можно выбрать и дополнительные меры, например использовать пароль при запуске или воспользоваться USB-ключом. Ключ шифрования BitLocker сохраняется на чипе TPM по умолчанию — в настройках системы предпочитаемый метод можно изменить. Кроме того, многие современные чипы Intel и AMD располагают встроенным TPM, а значит, перехватить его данные при обмене с процессором уже не получится.

BitLocker — одно из наиболее доступных и популярных сегодня решений в области шифрования данных. Это встроенная функция Windows 10 Pro и 11 Pro, но её слабым местом является выделенный чип TPM (Trusted Platform Module) на материнской плате, данные которого можно быстро перехватить при помощи одноплатного компьютера Raspberry Pi Pico с ценником менее $5.

Источник изображения: youtube.com/@stacksmashing

На некоторых системах процессор обменивается ключом шифрования диска с чипом TPM по шине LPC, и этот ключ передаётся без шифрования, что позволяет злоумышленнику перехватывать критически важные данные между двумя компонентами. Гипотезу решили подтвердить при помощи ноутбука Lenovo десятилетней давности — нечто подобное можно было бы реализовать и на некоторых более современных машинах, но для перехвата трафика шины LPC, возможно, потребовалось бы больше усилий.

В данном случае информация с шины LPC оказалась доступной через свободный разъем. Автор опыта построил недорогое устройство на базе Raspberry Pi Pico, которое смогло подключаться к этому разъёму, соприкасаясь с ним контактами. Недорогой одноплатный компьютер запрограммировали на считывание последовательности единиц и нулей с частотой 25 МГц, то есть каждые 40 нс.

Результат оправдал ожидания: Raspberry Pi Pico успешно считал у TPM ключ шифрования диска. Накопитель с зашифрованным системным диском Windows подключили к машине под Linux, ввели полученный ключ шифрования и открыли доступ ко всем файлам и папкам на диске. Автор проекта засёк время на секундомере и повторил свой опыт — он вскрыл компьютер и считал ключ менее чем за 43 с.

Следует отметить, что этот способ взлома работает только на материнских платах с выделенным чипом TPM. Функции этого чипа встраиваются в современные процессоры Intel и AMD и реализуются программно через fTPM (Firmware TPM) — в этом случае взлом с помощью Raspberry Pi Pico не сработает.