Я пытаюсь защитить от копирования некоторую работу - загрузочную SD-карту, загружающую ядро Linux на устройстве ARM (Raspberry Pi). Я использую этот подход:
- Подход использует initrd для монтирования зашифрованной корневой файловой системы.
- Initrd генерирует пароль файловой системы в соответствии с CID SD-карты. (используется хеш-функция, еще не определилась с md5 или sha1). Initrd попытается смонтировать файловую систему, используя этот сгенерированный пароль.
- Теперь вот самая интересная / подозрительная часть: сам initrd зашифрован с помощью пользовательской функции C, в основном каждый байт XOR-кодируется с помощью специального генератора псевдослучайных данных. Ядро модифицировано, чтобы иметь ту же функцию шифрования, которая работает как расшифровщик.
- Сама система урезана, поэтому нет возможности использовать клавиатуру или внешнее хранилище. Одно приложение работает в полноэкранном режиме.
Таким образом, после того, как загрузчик загрузит ядро и initrd, ядро дешифрует initrd и выполняет свой скрипт init, который сгенерирует пароль и смонтирует корневую файловую систему.
Мой вопрос: насколько легко было бы сломать эту настройку (расшифровать корневую файловую систему и заставить ее загрузиться с любой SD-карты)? Какие самые слабые места? Насколько легко декомпилировать ядро и найти эти пользовательские функции шифрования?
РЕДАКТИРОВАТЬ: Вот некоторые исправления, чтобы не тратить время на очевидные вещи:
- Корневое устройство будет зашифровано с помощью LUKS (aes256), а ключ будет сгенерирован некоторыми функциями HMAC с использованием CID SD-карты и некоторого количества соли.
- Псевдослучайный алгоритм для шифрования initramfs на самом деле будет RC4, просто ключ будет сгенерирован с помощью некоторой пользовательской функции, потому что если я просто сохраню ключ в байтовом массиве, это сделает его чрезвычайно простым для извлечения (да, это безопасность через неизвестность) но другого пути, похоже, нет).
- Я понимаю, что если с помощью эмулятора SD-карты кто-то может запустить копию этой системы, это нормально для меня, потому что это довольно сложно, и никто не может этого сделать (также никто не захочет иметь дело с эмуляторами)
linux
encryption
sd-card
initrd
dimovnike
источник
источник
Ответы:
То, насколько сложно «сломать» ваши настройки, зависит от количества бит энтропии в любом методе, который вы используете для подписи / шифрования самой файловой системы (поскольку это определяет общее количество уникальных комбинаций, которые можно использовать для перебора). пароль).
Без сомнения, использование предопределенного CID в качестве пароля, а также использование пользовательской функции генерации псевдослучайных чисел.
ИДС на SD карту только должен быть только для чтения, но это не редкость , чтобы найти незащищенные устройства флэш - памяти в этот день и возраст. Некоторые люди даже продемонстрировали способность перезаписывать CID на определенных SD-картах. Это упростит взлом паролей, особенно если вы просто эмулируете SD-карту после клонирования вашей (что вы, возможно, захотите рассмотреть).
Наконец, использование любого типа генератора псевдослучайных чисел уже имеет некоторые недостатки, именно потому, что он не случайный - есть причина, по которой он называется псевдослучайным . Возможно, лучше использовать предварительно сделанный зашифрованный загрузчик (например, TrueCrypt или LUKS, которые оба работают на Raspberry Pi) и избегать необходимости каких-либо модификаций ядра вручную.
Очень сложно что-то декомпилировать. И наоборот, разборка скомпилированного приложения часто бывает тривиальной, и есть много инструментов, которые можно использовать, чтобы помочь с обратной сборкой обратно на другой язык более высокого уровня. Если злоумышленник имеет доступ даже к скомпилированному ядру, анализировать что-то вроде генератора псевдослучайных чисел, вероятно, тривиально, если код специально не запутан.
TL, DR : не изобретайте колесо, когда дело доходит до шифрования и безопасности, придерживайтесь проверенного и верного. Есть несколько вариантов шифрования полного диска, которые уже доступны, и было продемонстрировано, что они отлично работают на Raspberry Pi. Я бы не использовал CID SD-карты в качестве своего рода «пароля» - даже если его нельзя изменить, существуют способы подделки этого значения.
Защита от копирования уже включена в спецификацию SD-карты как CPRM .
источник
Кто-то квалифицированный не будет иметь больших проблем, взломав это. Было бы относительно легко загрузить SD-карту под эмулятором, а затем просто прочитать ключи из оперативной памяти. Затем они публикуют версию без защиты от копирования в Pirate Bay (и т. Д.), И все.
В качестве альтернативы используйте эмулятор для ввода шелл-кода в работающую эмулированную систему. Затем используйте работающую систему, чтобы скопировать дешифрованные rootfs (или прочитать ключи, используя
dmsetup table --showkeysи т. Д.)Быстрый поиск обнаруживает существование эмуляторов Raspberry Pi , поэтому часть работы уже выполнена.
У вас есть другая проблема, в частности это:
Любой, кому вы распространяете это, имеет право на исходный код ядра в соответствии с условиями GPL. Таким образом, вам не нужно разбирать его, вы можете просто использовать,
diffчтобы найти дополнительную функцию.(Не то, чтобы найти его с помощью разборки было бы так сложно, как вы можете, например, проверить по сравнению со стандартным ядром)
Я не совсем знаком с загрузочным кодом Raspberry Pi, но если вы можете перепрошить загрузчик встроенным криптографическим ключом (который затем передается ядру), этого по крайней мере не будет на SD-карте, так что попытаться заставить его загрузиться в эмуляторе.
источник