Hoofdcategorieën

'Mifare-chips eenvoudig volledig te kraken'

Door Dimitri Reijerman, woensdag 12 maart 2008 17:31, views: 18.741

Onderzoekers en studenten van de Radboud Universiteit Nijmegen hebben het Crypto-1-versleutelingsalgoritme van de Mifare Classic-chip tot in detail achterhaald. Ook de cryptografische sleutels kunnen relatief eenvoudig worden gevonden.

De Mifare-chip wordt niet alleen gebruikt voor de veelgeplaagde ov-chipkaart: van de door NXP ontwikkelde chip zijn er wereldwijd ongeveer een miljard verkocht. Contactloze passen met de cryptochip worden onder andere gebruikt voor de metro's van Hong Kong en Londen, maar ook in Nederland zijn er naar schatting twee miljoen toegangspassen met de kwetsbare Mifare-chip in omloop.

De onderzoekers ontdekten eerder al fouten in het authenticatieprotocol van Crypto-1, waardoor onbedoeld informatie over de werking van het algoritme werd prijsgegeven. Via een brute force attack kon vervolgens de 48bits-sleutel worden ontcijferd. Hiervoor hadden de onderzoekers ongeveer negen uur nodig. Er zijn echter aanvullende fouten in het authenticatieprotocol gevonden, die het mogelijk maken om sleutels te achterhalen zonder dat er een bruteforceaanval nodig is.

Hoewel de Radboud Universiteit niet wil ingaan op de specifieke details van de hack, is wel bekend dat het mogelijk is om op basis van een analyse van het algoritme, een tabel met diverse sleutels op te stellen. Door vervolgens een flinke hoeveelheid authenticatiepogingen te doen, kan, zonder dat die pogingen slagen, informatie worden verkregen. Deze gegevens kunnen weer worden gebruikt om de juiste sleutel in de tabel op te zoeken.

Minister van Binnenlandse Zaken Guusje ter Horst heeft de Tweede Kamer over de kraak geïnformeerd. Omdat chipkaarten met de nieuwe hackmethode relatief eenvoudig gekloond kunnen worden, heeft ze al aangekondigd dat er aanvullende maatregelen nodig zijn om ministeries en gebouwen van defensie te beveiligen. Een woordvoerder van Binnenlandse Zaken wilde niet aan het ANP vertellen om welke objecten het gaat. Ter Horst wil verder dat een vervangende pas, die oorspronkelijk in het vierde kwartaal van dit jaar ingevoerd zou moeten worden, versneld wordt uitgerold.

Groen Links heeft inmiddels een spoeddebat aangevraagd met de minister. De partij wil weten of het probleem al langer bij Ter Horst bekend is, en of er een acute dreiging bestaat. Bij de door de Universiteit Nijmegen geopenbaarde hack, die voortborduurt op reeds bestaande kraakmethoden, valt op dat er geen dure apparatuur nodig is om de kaart te kraken. Eerder concludeerde TNO, dat in opdracht van Trans Link Systems de ov-chipkaart onderzocht, nog dat de benodigde hardware minimaal zesduizend euro zou kosten. Inmiddels is TNO begonnen aan een nieuw onderzoek naar de chipkaart, maar dat lijkt door de onthullingen van de Radboud Universiteit overbodig te zijn geworden.

Volgende 17:51
Vorige 16:42

Reacties

«  1  2  3  »

Ik ben benieuwd wat er nu gaat gebeuren... Ik hoop niet, maar verwacht het nog wel, dat ze verder gaan met invoering van dit systeem.

Tuurlijk gaan ze verder met invoering. Het is duidelijk dat die OV chipkaart er komt. Hopelijk gaan ze wel met een wat beter beveiligde kaart werken.

En misschien dat ze bij invoering nog wel besluiten dat de kosten om nu over te stappen op het nieuwe systeem hoger zijn dan de geschatte schade van fraude, waardoor ze niet direct nieuwere technieken zullen gebruiken, maar deze pas later zullen implementeren.

Voor toegang tot beveiligde gebouwen zullen ze, zoals ook in het artikel staat, wel direct strengere beveiligingseisen toepassen.

Toch maar terug naar de kaart met pincode? :P

[Reactie gewijzigd door Roa]


En misschien dat ze bij invoering nog wel besluiten dat de kosten om nu over te stappen op het nieuwe systeem hoger zijn dan de geschatte schade van fraude, waardoor ze niet direct nieuwere technieken zullen gebruiken, maar deze pas later zullen implementeren.
Misschien zijn de kosten van fraude voor het ministerie wel niet zo hoog als de kosten van een beter systeem, maar vergeet niet dat bij fraude met een OV-chipkaart de gebruiker ook op kosten wordt gejaagd! Je kan ze zelfs automatisch opladen vanaf je rekening. Als ze toch deze passen invoeren dan zullen er veel mensen benadeeld worden (en dat zou gelukkig veel ophef veroorzaken dus ik denk niet dat ze zo dom zullen zijn om dit te doen).

Ik zou niet graag hoeven te bewijzen dat ik het niet was als iemand met een gekloonde versie van mijn pas heeft gereisd.

[Reactie gewijzigd door GekkePrutser]


Dat automatisch opladen gaat toch alleen bij 'persoonlijke' passen? Ik denk dat als ze het systeem 'vroeg' uitrollen er alleen gebruik gemaakt gaat worden van onpersoonlijke passen welke opgeladen moeten worden met de pin (dus pas + pincode = veiliger?).

Overigens is dit gedoe wel weer het gevolg van de fouten in de wet. Zover ik geleerd heb moet de overheid volgens de wet de beste offerte uitkiezen op prijs (zonder te kijken naar 'in het verleden (niet) behaalde resultaten). In de zin dus van: je hebt een kapot ruit, persoon A kan het maken voor 10 euro maar doet het bijna nooit goed, persoon B doet het voor 30 euro maar doet het bijna altijd goed. Omdat de overheid niet mag kijken naar het verleden, maar alleen maar naar de prijs moeten ze dus persoon A het werk laten doen. Later (na 10 euro) komen ze erachter dat persoon A het werk niet goed heeft gedaan dus moet persoon B ingeschakeld worden. Totale kosten: A+B = 40 euro. Het ziet er naar uit dat de chipkaart dezelfde kant op gaat.

Mooi feitje uit het rapport van eind vorig jaar is nog dat de 'zeer stevige' poortjes bij de perrons heel simpel open te krijgen zijn via de noodknop of door er een flinke trap tegen te geven en dat daar nog iets aan gedaan moet worden. Volgens mij hadden ze daar met een beetje nadenkwerk wel eerder wat aan kunnen doen.

Ja, maar zelfs met een onpersoonlijke pas ben je als onschuldige burger nog steeds geld kwijt als je pas gekloond wordt. Er zit dan wel een limiet aan (hoeveel je hebt opgeladen), maar om dat maar te accepteren zou ik een slecht uitgangspunt vinden.

Ik vraag me af of je zomaar je geld terug gaat krijgen (a la credit card fraude), anders komen er snel mensen die doen alsof hun kaart gekloond was. Dus ze kunnen het gewoon niet zo makkelijk maken om je geld terug te krijgen.

Dat is toch hetzelfde principe als de chipknip? Daar hoor je ook niet veel protest tegen. Bovendien zullen er geen extreme bedragen op staan aangezien deze 'digitale portomonnee' gelimiteerd is.

Bij een aanbesteding kunnen ook andere criteria worden aangehouden dan alleen de kosten. Voor openbare werken wordt steeds vaker de "economisch meest voordelige aanbieder" gekozen. Daarbij wordt naast de prijs ook gekeken naar de kwaliteit van de aanbieder.

Het is mogelijk dat ze er toch voor kiezen om met deze gebrekkige versie door te gaan.

Kijk bijvoorbeeld naar credit-cards...qua beveiliging nou niet bepaald sterk, maar omdat de credit-card bedrijven (meestal) gewoon niet moeilijk doen over vergoedingen aan de gebruikers bij misbruik, wordt er toch weinig over geklaagd.

Het antwoord staat in het bericht:
Ter Horst wil verder dat een vervangende pas, die oorspronkelijk in het vierde kwartaal van dit jaar ingevoerd zou moeten worden, versneld wordt uitgerold.
De meeste bedrijven en instellingen hoeven zich naar mijn idee niet direct zorgen te maken, aangezien het niet bekend is wie ze waar gebruikt. Het is natuurlijk wel aan te raden om eens rond te kijken naar iets beters. Vreemd overigens dat ze in Hong Kong en Londen geen last hebben van dit probleem.

mja, dat of niemand heeft ze daar getest :P

Misschien hebben ze in Hong Kong en Londen ook wel last van fraude. Maar zo lang het op beperkte schaal gebeurt is het allemaal niet zo'n ramp.

Bovendien was (tot nog toe?) de kaart niet helemaal gehackt. Die Duitsers hadden al wel veel informatie boven tafel, maar volgens mij niet alles. Nu dus misschien wel.

Probleem is als mensen er eindelijk door de barrière heen komen, en andere mensen weten hoe die methode werkt, dat je dan een sneeuwbal effect gaat krijgen.

Hong Kong gebruikt dan ook geen MiFare chip in haar Octopus cards, ondanks dat dit wel in het artikel staat. Hong Kong, Singapore en Japan oa gebruiken Sony's FeliCa chip in hun kaarten, dit is weer een ander verhaal.

Londen's Oyster card heeft idd een MiFare chip en daar ben ik ook wel benieuwd naar, in Londen draait het toch zeker al 8 jaar als het niet meer is. Maar je hoort er niets van, of het systeem is beter doordacht waardoor er op een of andere manier moeilijker mee te frauderen valt. Of zoals foppe-jan zegt, heeft men het gewoon nog nooit getest en komt nu pas de troep bovendrijven.

Via een brute force attack kon vervolgens de 48bits-sleutel worden ontcijferd. Hiervoor hadden de onderzoekers ongeveer negen uur nodig.
Hm, een 48-bits sleutel en dan durft men nog te beweren dat het wel meevalt met de kraakbaarheid ervan... Niet dus.

Hoewel je uiteraard problemen kan hebben met de export van 128,256 of zelfs 1024 bit lange sleutels is het gebruiken van een product met een 48 bits sleutel toch echt niet meer van deze tijd.

Het gaat natuurlijk niet alleen om het aantal bits...

In dit geval was een deel van de beveiling gebaseerd op het niet bekend zijn van het algoritme. Of dat nu handig is of niet is een andere discussie, maar ieg was het mede daardoor voor lange mogelijk om Mifare Classic te gebruiken.

NXP verwacht trouwens in Q4 een vergelijkbare chip te lanceren op basis van AES crypto...

Ik vraag me af of het gegeven van de 48 bits voldoende is om te stellen dat het beveiligingssysteem onder de maat is..

Als de implementatie zodanig is dat je tussen twee opeenvolgende pogingen 10 minuten moet wachten is het misschien een ergonomisch gedrocht, maar nog steeds veiliger dan de 1024 bits versie waar je 10.000 pogingen per seconde op los kan laten.

De maat voor veiligheid, heb ik mij wel eens laten vertellen, is de tijd die het duurt om het geheim te onthullen en de waarde die het op dat moment nog heeft.

Dat Guusje een probleem heeft is me wel duidelijk.

Het klinkt misschien wel zo dat een 1024bits sleutel eerder brute force breekt met 600.000 pogingen per minuut dan een 48 bits sleutel met 0.1 poging per minuut, maar dat klopt echter helemaal niet. Even een snelle reken som:
2^48 / 0.1 = 2814749767106560 minuten kost het om alle sleutels van 48bit te proberen.
2^1024 / 600.000 = 2,996*10^302 minuten kost het om alle sleutels van 1024bit te proberen.
Hieruit is het toch duidelijk dat een 1024bit sleutel veel langer duurt om te breken. Dit is trouwens een erg slecht voorbeeld, want het zou niet praktisch zijn als je je ov-pasje over de scanner haalt en dan 10 minuten moet wachten totdat het gedecrypt is :P

Natuurlijk hangt het niet alleen van de sleutel grootte af hoe moeilijk het is om een encryptiesysteem te breken, maar ook van het algoritme dat wordt gebruikt. Men kan namelijk aan de hand van het algoritme en de versleutelde data al beperkingen leggen aan de af te zoeken sleutelruimte.

Imo is het echter wel zo dat de veiligheid van een encryptiesysteem er niet van mag afhangen dat het algoritme dat gebruikt wordt onbekend is, wat hier het geval is. Want zoals je kan zien blijkt dat bij zulke systemen het algoritme erg zwak blijkt en dat je al met behulp van een klein beetje informatie over het algoritme al snel de af te zoeken sleutelruimte drastisch kan verminderen. Ik hoop dus dat ze het snel veiliger maken, ik wacht in ieder geval nog even met het aanschaffen van een ov-pasje totdat ze dat gedaan hebben :)

Je redenatie klopt wel, maar je som totaal niet.
2^48 = 281.474.976.710.656 keer 10 minuten nodig om een key zeker te kraken.

10.000 pogingen per seconde = 10.000 * 60 * 10 = 6.000.000 pogingen / 10 minuten

2 ^ 1024 / 6.000.000 = 29961552247705265128821753179817078893632949649038442878905013526288779300916827188784746220401256003520018979978565559609798294802402770415474571773245687396294648904144247546050369933541015686575513825347500961473025113723743813578985518423471206193891751780764383039991207656413286050805892721604037

Nou heb je gemiddeld maar de helft van het maximaal aantal pogingen nodig, maar dat geldt voor beide.

Hoewel je uiteraard problemen kan hebben met de export van 128,256 of zelfs 1024 bit lange sleutels is het gebruiken van een product met een 48 bits sleutel toch echt niet meer van deze tijd.
Hetzelfde geldt ook voor 1024 bit sleutel. Over 5 of 10 jaar lachen we daar ook om.

Zo'n kaart heeft gewoon onderhoud nodig, elk jaar een ander algoritme en zwaardere sleutel. viola! Veilige kaart!

Hetzelfde geldt ook voor 1024 bit sleutel. Over 5 of 10 jaar lachen we daar ook om.
Tuurlijk, maar om nu techniek in te zetten die vandaag al achterhaald is, dat is wel heel erg dom.

Uiteindelijk zul je toch een werkbaar algoritme op een klein kaartje moeten kunnen stoppen. Maar kies dan wel voor een techniek die vandaag de dag nog veilig is en die de komende paar jaar veilig is. Als je het helemaal safe wilt spelen, dan verloopt zo'n kaart ook automatisch na een paar jaar - zodat je nooit opgescheept zit met sterk verouderde oplossingen.

de Mifare chip is in de basis ook niet echt van deze tijd als ik het goed heb... ik meen dat hij al heel wat jaren (of in ieder geval het design ervan) wordt gebruikt.

(reactie op Little Penguin)

[Reactie gewijzigd door Haleluja_nl]


weer een gigaproject wat giga fout gaat :P

De mifare chip is idd al heel oud en daarom ook goedkoop.

@ Little Penguin: Het is ook een afweging tussen kosten en veiligheid. Je kan ook een bankbiljet namaken maar als het je 1000 euro kost om een 50 euro biljet te maken zal je dat ook niet snel doen. Fraude heb je altijd. Alleen bij de OV chip blijkt het wel heel goedkoop te kunnen.

Zit de Radbout Universiteit nu met de veren van iemand anders te pronken of hebben ze zelf ook echt wat gedaan?

Edit: ik zie net in de persverklaring dat er wel contact met de Duitsers is geweest, maar dat de Universiteit volgens een heel andere methode het CRYPTO-1 algoritme heeft achterhaad. Dus wel zelf wat gedaan ;)

[Reactie gewijzigd door cire]


[waanzin]
Ach, veel meer dan het vinden van de fouten in het authenticatieprotocol en het daadwerkelijk uitbuiten van deze exploit, heeft de RU er vrij weinig aan gedaan. Veel meer dan een afstudeerproject zou ik het niet willen noemen
[/waanzin]

Vanwaar het totale gebrek aan vertrouwen in de RU?

Is geen gebrek aan vertrouwen maar het komt allemaal wat flauw over. Karsten Nohl en Henryk Plötz hebben het overgrote deel van wat de RU nu bekend maakt ook al gemeld en, voor zover ik het begrepen heb, hebben zij op ongeveer dezelfde manier gewerkt. In de persverklaring van de RU lees ik weinig tot niets dat de twee Duitsers nog niet bekend hebben gemaakt. Zij hebben echter nog geen verdere details beschikbaar gemaakt, o.a. ivm de belangen die hier op het spel staan.

In dit geval lijkt het er dus heel erg sterk op dat de RU een paar studenten op die Mifare Classic heeft gezet om een exploit te bouwen op basis van de gegevens van Nohl en Plötz met als doel wat gratis publiciteit te halen. Dat komt op mij iig wat jammer over :)

Helaas zit je er toch wel wat lanks, Karsten Nohl en Henryk Plötz zijn bezig om van de blackbox chip een white box te maken door lagen van de chip af te schrapen en zodoende de schakelingen in de chip in kaart te kunnen brengen. Wanneer ze dit daadwerkelijk helemaal gaat lukken zal dit voor producenten van chips een nieuw tijdperk gaan betekenen, want het zal dan niet meer zomaar mogelijk zijn om techniek in chips te verbergen. Dit zal dus nog een hele spannende ontwikkeling gaan opleveren.

De student van de RU is inderdaad bezig met zijn afstudeerscriptie, deze scriptie heeft ie nu zo'n beetje afgerond. Hij is hier iets meer dan een half jaar geleden aan begonnen toen Karsten enz. nog geen publicaties hadden uitgebracht. Er was bekend dat de Mifare chip mogelijk zwakheden zou kunnen bevatten. Ze hebben dus naar een blackbox gekeken en daar een zwakheid in herkend, en deze kunnen uitbuiten en herhalen op meerdere producten. Zoals software producenten iets dat alreeds is uitgevonden en goed bevonden, zo gaan hardeware producenten ook aan de gang, een fout in IE7 bleek ook in zijn voorgangers te zitten, same here.

Technisch is het allemaal niet zo bijster interessant. RFID emulatie, een cryptografisch algorithme reverse-engineeren en brute force een 48-bits key breken. Ik weet niet of je er nog een serieuze publicatie mee haalt (20 jaar te laat). Het is wel interessant op het gebied van sociaal ICT onderzoek. Hieruit blijkt dat heel Nederland zich heeft laten verleiden door de RFID fabrikanten die voor hun eerste generatie nog niet in staat waren degelijke beveiliging te leveren en misbruik hebben gemaakt van de onwetendheid van de klanten.

Wat ik me afvraag is hoe het komt dat elke keer bij overheidsprojecten er iets gebeurt dat het altijd binnen de kortste keren opnieuw moet herzien worden omdat er minderwaardige producten gebruikt worden.

Dit is niet alleen in Nederland, maar in Belgie en de US ook. Stemmachines, belastingscomputers, waardevolle gegevens, online toestanden... het is alsof de commissies zich geen eigen expert kunnen permiteren (en de gemiddelde tweaker zou deze dingen zelfs kunnen) en altijd in de zak gezet worden. Als ik zo'n bedragen uitgaf in mijn bedrijf en vervolgens opnieuw moet uitgeven omdat het niet goed was de eerste keer zou ik allang buitengezet zijn.

In dit geval gaat het echter niet direct om een overheidsproject, maar om fouten in een product dat ook door de overheid gebruikt wordt. Da's toch wel wat anders.

Ook de OV-chipcard is geen overheidsproject, maar een project van de gezamenlijke OV-bedrijven, waarbij ik dan wel de kanttekening plaats dat men wel erg naief geweest is bij de OV-bedrijven om een chip met een sleutel van slechts 48-bit te kiezen...

Let wel, het gaat hier niet over een overheidsproject. Alleen over een 'access control' methode die zowel door het bedrijfsleven, als de overheid wordt toegepast.

48 bits encryptiesleutel. Juist ja. Sorry hoor, maar dan vraag je er ook om.

Ter vergelijking: SSL doet het met 256 bits, en je Xbox dacht ik met 2 kilobits.

[Reactie gewijzigd door _Thanatos_]


ik heb nu al een aantal keren stukken gelezen op t.net over de ov chip kaart. maar telkens vraag ik me af, zijn er geen andere landen die het wel goed voor elkaar hebben? misschien hadden we wat kunnen afkijken. en hadden we geen duur probleem.

Er is hier juist voor bewezen techniek gekozen, die in heel veel landen en voor allerlei dingen wordt gebruikt.

De techniek is zelfs al zo oud, dat ie nu gekraakt is ;)

Daar zijn overheden helaas niet altijd zo goed in. In België moet je bijvoorbeeld nog altijd met glazen flessen zeulen of wegwerpflessen kopen. Je kan niet anders dan je afvragen waarom het zo 'n probleem is om te starten met kunststofflessen met statiegeld zoals die in Nederland en Duitsland al jaren bestaan.

Eigenlijk wel ironisch. De berichtgeving rond de ov-chipkaart in de reguliere media was niet altijd even correct - zij leken het feit dat 'de kaart te kraken valt' op te vatten als 'de kaart is waardeloos'. Dat was niet het geval omdat er dure apparatuur voor nodig was en (een stukje van de sleutel) gebruteforcet moest worden, hetgeen in de praktijk betekende dat het zoveel resources (tijd en geld) kostte dat het eigenlijk niet de moeite waard was. Zeker niet als de kaart ook nog eens afgemeld kon worden uit het systeem.

Nu blijkt de beschreven situatie alsnog bewaarheid te worden. Pas met deze kraak uit Nijmegen (trouwens een echte krakersstad ;)) is de ov-chipkaart echt onbetrouwbaar geworden. Als je je portomonnee of chipper verliest, ben je je geld kwijt. Dat is te ondervangen door geen grote bedragen mee te nemen. Voor het ov is dat niet erg handig.

Jammer ergens, ik hoopte dat de kwestie journalisten zou leren de techniek over te laten aan de mensen die er verstand van hebben.

Overstappen op de betere DesFire kaart lijkt me een logische stap. 3des is een stuk moeilijker te kraken!
«  1  2  3  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende 17:51
Vorige 16:42
VNU Media logo Powered by True

© 1998 - 2008 Tweakers.net - Alle rechten voorbehouden

Uitgever van: