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[10536] 2016-09-24_FBI被坑了！破解iPhone5c的密码其实只要100美元

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2016-09-24_FBI被坑了！破解iPhone5c的密码其实只要100美元 F B I 被 坑 了 ！ 破 解 i P h o n e   5 c 的 密 码 其 实 只 要 1 0 0 美 元 欧 阳 洋 葱   F r e e B u f   2 0 1 6 - 0 9 - 2 4 名 噪 一 时 的 圣 贝 纳 迪 诺 枪 击 案 ， 重 点 似 乎 不 在 枪 击 案 本 身 ， 而 在 于 F B I 为 了 能 够 解 锁 罪 犯 的 一 台 i P h o n e   5 c 手 机 ， 要 求 苹 果 制 作 一 个 特 别 版 本 的 i O S 系 统 ， 并 且 要 求 该 系 统 去 掉 锁 屏 密 码 输 入 的 次 数 限 制 ， 这 样 F B I 就 能 通 过 密 码 穷 举 的 方 式 来 破 解 这 台 i P h o n e ， 取 得 其 中 的 数 据 了 。 苹 果 当 然 不 肯 这 么 干 ， 最 后 这 件 事 情 还 闹 上 了 美 国 国 会 。 今 年 4 月 份 ， F B I 表 示 我 们 不 靠 苹 果 ， 投 入 1 3 0 万 美 元 找 技 术 公 司 ， 搞 定 了 圣 贝 纳 迪 诺 枪 击 案 涉 案 i P h o n e 。 当 时 有 不 少 媒 体 报 道 说 ， F B I 所 用 的 是 N A N D   M i r r o r i n g 也 就 是 闪 存 镜 像 技 术 ， F B I 负 责 人 则 坚 决 予 以 了 否 认 ， 表 示 闪 存 镜 像 技 术 根 本 搞 不 定 。 最 近 剑 桥 大 学 一 名 安 全 研 究 人 员 最 近 剑 桥 大 学 一 名 安 全 研 究 人 员 S e r g e i   S k o r o b o g a t o v 研 究 出 一 种 研 究 出 一 种 N A N D 镜 像 技 术 ， 完 全 能 够 绕 过 镜 像 技 术 ， 完 全 能 够 绕 过 i P h o n e   5 c 的 密 码 重 试 次 数 限 的 密 码 重 试 次 数 限 制 ， 更 悲 剧 的 是 ， 成 本 只 需 要 制 ， 更 悲 剧 的 是 ， 成 本 只 需 要 1 0 0 美 元 ！ 而 且 他 还 进 行 了 相 应 的 技 术 演 示 。 看 来 这 次 美 元 ！ 而 且 他 还 进 行 了 相 应 的 技 术 演 示 。 看 来 这 次 F B I 是 被 坑 了 。 是 被 坑 了 。 把 把 N A N D 闪 存 先 拆 下 来 闪 存 先 拆 下 来 所 谓 的 D a t a   m i r r o r i n g 数 据 镜 像 ， 比 较 多 地 应 用 在 计 算 机 数 据 存 储 冗 余 策 略 上 ， 就 是 将 一 个 位 置 的 数 据 实 时 复 制 到 另 一 个 设 备 上 。 这 样 一 来 ， 原 始 位 置 的 数 据 总 是 存 在 备 份 ， 比 如 常 规 的 R A I D 阵 列 的 某 些 方 案 就 属 于 镜 像 ， 此 类 方 案 是 许 多 企 业 灾 备 的 重 要 手 法 。 很 多 技 术 专 家 都 认 为 ， 圣 贝 纳 迪 诺 枪 击 案 中 的 那 台 i P h o n e   5 c 应 该 就 是 用 N A N D 镜 像 的 方 式 进 行 破 解 的 ， 但 业 内 始 终 都 没 有 真 正 行 之 有 效 的 P o C 出 现 。 S k o r o b o g a t o v 在 这 份 研 究 报 告 中 提 到 的 方 案 实 际 上 操 作 起 来 也 并 不 算 简 单 。 他 在 报 告 中 是 这 么 写 的 ： “ 通 过 拆 卸 焊 接 在 主 板 上 的 N A N D 闪 存 芯 片 ， 物 理 访 问 芯 片 与 S o C 的 连 接 ， 并 对 其 专 有 总 线 协 议 进 行 部 分 逆 向 工 程 。 整 个 过 程 不 需 要 任 何 昂 贵 或 者 复 杂 的 设 备 ， 完 全 低 成 本 ， 使 用 这 种 硬 件 镜 像 方 法 ， 就 能 绕 过 密 码 重 试 次 数 限 制 。 ” 因 为 i O S 系 统 有 个 保 护 机 制 ， 用 户 可 以 选 择 在 密 码 多 次 输 入 错 误 后 ， 就 自 动 销 毁 设 备 上 的 数 据 ， 这 是 杜 绝 攻 击 者 进 行 暴 力 破 解 的 方 式 。 如 果 能 够 去 掉 这 种 限 制 ， 那 么 4 位 或 者 6 位 密 码 的 暴 力 穷 举 是 可 以 解 决 问 题 的 。 所 以 当 初 F B I 才 要 求 苹 果 能 够 特 制 一 个 i O S 解 除 这 种 限 制 。
i O S 的 安 全 说 明 手 册 中 有 提 到 （ 不 同 的 i P h o n e 加 密 密 钥 管 理 可 能 存 在 差 异 ） ， 用 户 自 己 设 定 的 密 码 ， 会 和 i P h o n e 设 备 自 身 的 唯 一 U I D   k e y 一 起 ， 计 算 出 P a s s c o d e 密 钥 来 解 锁 “ S y s t e m   K e y b a g ” 。 这 里 的 U I D   k e y 是 硬 编 码 进 S o C 的 ， 是 C P U 硬 件 安 全 引 擎 的 一 部 分 。 也 就 是 说 ， 如 果 N A N D 闪 存 芯 片 没 有 与 相 应 的 S o C 硬 件 相 匹 配 ， 要 暴 力 破 解 出 P a s s c o d e 密 钥 是 不 可 能 的 — — 把 N A N D 芯 片 直 接 拆 下 来 进 行 破 解 这 条 路 也 就 不 可 行 。 不 过 另 一 方 面 ， 这 也 意 味 着 ， 如 果 用 户 修 改 锁 屏 密 码 ， 那 么 系 统 没 有 必 要 对 用 户 数 据 进 行 全 部 重 新 加 密 ， 而 仅 是 存 储 密 钥 的 一 小 部 分 。 不 过 既 然 要 用 N A N D 镜 像 ， 那 么 先 把 N A N D 从 主 板 上 分 离 下 来 还 是 必 须 的 。 好 在 网 上 还 是 可 以 找 到 相 应 资 料 ， 连 N A N D 芯 片 的 针 脚 都 有 大 致 描 述 。 但 作 者 在 报 告 中 说 ， 查 到 的 这 种 闪 存 芯 片 封 装 方 式 ， 是 任 何 N A N D 芯 片 制 造 商 都 从 来 没 有 对 外 公 开 过 资 料 的 。 也 就 是 说 苹 果 在 此 所 用 的 协 议 和 命 令 都 可 能 是 独 有 的 ， 必 须 用 逻 辑 分 析 仪 来 监 听 N A N D 芯 片 和 设 备 的 通 讯 才 能 搞 定 。
而 且 第 一 步 把 N A N D 芯 片 从 主 板 上 卸 下 来 ， 又 必 须 保 证 没 有 损 坏 ， 这 其 实 本 身 对 普 通 用 户 而 言 就 是 相 当 有 难 度 的 事 情 。 i P h o n e   5 c 之 上 的 N A N D 芯 片 不 仅 焊 在 L G A 无 引 线 封 装 中 ， 而 且 还 用 环 氧 化 合 物 强 力 胶 ， 加 上 不 破 坏 周 围 的 组 件 ， 拆 卸 时 对 加 热 的 高 温 也 有 控 制 要 求 。 N A N D 芯 片 拆 下 来 之 后 ， 再 将 相 应 的 针 脚 用 0 . 3 m m 的 P T F E 线 将 N A N D 和 主 板 连 接 起 来 ， 如 果 能 实 现 正 常 开 机 就 成 功 了 （ 整 个 过 程 本 身 就 会 遭 遇 一 堆 问 题 ） 。 为 了 进 行 通 讯 协 议 和 命 令 的 分 析 ， 随 后 需 要 将 N A N D 连 接 到 一 个 c o n n e c t o r 连 接 器 上 ， 再 将 连 接 器 所 在 的 原 型 P C B 版 连 接 到 i P h o n e   5 c 的 主 板 上 ， 这 里 的 P C B 板 内 建 了 缓 存 。 这 样 逻 辑 分 析 仪 就 能 比 较 稳 定 地 捕 获 信 号 ， 实 现 对 通 讯 协 议 的 监 听 。
从 S k o r o b o g a t o v 的 分 析 报 告 来 看 ， 最 终 还 是 能 够 解 析 i P h o n e   5 c 的 N A N D 通 讯 定 制 协 议 的 。 所 有 的 信 号 都 采 用 C 语 言 在 1 M H z 的 较 低 通 讯 速 度 下 重 复 ， 这 对 于 理 解 存 储 层 是 有 帮 助 的 。 8 G B 存 储 空 间 包 含 2 个 面 ， 每 个 包 含 1 0 6 4 个 块 （ b l o c k ） ， 擦 出 操 作 仅 能 应 用 于 块 ； 每 个 块 又 包 含 2 5 6 个 页 ， 写 入 是 在 页 之 上 进 行 的 ； 每 个 块 包 含 1 6 4 4 8 字 节 的 信 息 ； 这 些 信 息 又 以 4 0 9 6 字 节 数 据 分 成 4 部 分 ， ， 另 外 还 有 1 6 个 字 节 的 索 引 。 索 引 区 域 很 可 能 是 针 对 损 耗 平 衡 ， 标 记 数 据 的 逻 辑 映 射 的 。 备 份 备 份 N A N D 闪 存 数 据 闪 存 数 据 接 下 来 才 真 正 涉 及 到 N A N D 镜 像 的 问 题 ： 找 个 相 同 类 型 的 闪 存 芯 片 （ S K 海 力 士 8 G B 的 N A N D 芯 片 ， 最 好 的 方 法 就 是 从 另 一 台 i P h o n e   5 c 的 主 板 上 拆 一 个 下 来 ， 谁 说 只 要 1 0 0 美 元 的 ？ ？ ） ， 将 这 颗 闪 存 芯 片 装 到 需 要 破 解 的 那 台 i P h o n e   5 c 上 。 就 像 前 面 说 的 一 样 ， 每 台 i P h o n e 的 U I D 是 不 一 样 的 ， 所 以 装 上 去 之 后 ， 肯 定 是 不 能 正 常 开 机 的 。 不 过 利 用 带 微 芯 P I C 2 4 E P 5 1 2 G P 8 0 6 微 控 制 器 的 测 试 板 ， 可 从 原 有 的 N A N D 芯 片 将 所 有 数 据 复 制 到 备 份 芯 片 之 上 ， 耗 时 大 约 8 0 分 钟 。 随 后 的 过 程 实 际 上 就 比 较 简 ( b i a n ) 单 ( t a i ) 了 。 将 原 有 的 N A N D 芯 片 接 回 到 i P h o n e   5 c ， 开 机 试 密 码 ， 6 次 错 误 后 关 机 。 再 把 N A N D 芯 片 卸 下 ， 接 到 测 试 板 上 。 借 由 相 应 的 P C 端 软 件 （ 应 该 是 特 制 的 软 件 ） ， 可 以 检 测 此 时 N A N D 芯 片 上 发 生 变 化 的 区 域 ， 并 生 成 带 c h e c k s u m 的 文 件 。 随 后 再 将 该 文 件 与 备 份 检 测 进 行 对 比 ； 再 将 所 有 发 生 变 化 的 块 （ b l o c k ） 都 擦 除 ， 从 备 份 中 将 相 应 页 写 回 。 这 个 过 程 实 际 上 也 就 是 恢 复 原 有 备 份 数 据 。 恢 复 完 成 以 后 ， 再 把 N A N D 芯 片 接 回 到 i P h o n e   5 c 上 ， 再 开 机 ， 再 度 尝 试 密 码 ， 又 有 新 的 机 会 输 入 6 次 。 接 下 来 就 是 反 复 这 个 过 程 了 ， 输 入 密 码 的 过 程 也 就 是 进 行 暴 力 穷 举 。 这 份 报 告 中 提 到 ， 4 位 数 的 密 码 大 约 需 要 4 0 小 时 ， 或 者 不 到 2 天 时 间 。 简 单 说 ， 每 次 进 行 恢 复 操 作 后 ， 都 能 再 度 尝 试 进 行 密 码 输 入 操 作 ， 也 就 顺 利 绕 过 了 i P h o n e 的 密 码 尝 试 次 数 限 制 。 但 这 么 做 对 闪 存 芯 片 而 言 也 是 种 损 耗 ， 可 能 密 码 还 没 试 对 ， 闪 存 芯 片 就 差 不 多 挂 了 。 尤 其 对 于 6 位 密 码 ， 要 求 超 过 1 6 万 次 重 写 操 作 。
这 套 方 法 提 供 了 相 对 完 整 的 思 路 ， 而 且 S k o r o b o g a t o v 也 发 布 了 相 应 的 演 示 视 频 。 我 们 在 此 只 是 简 单 地 谈 了 谈 原 理 ， 其 中 还 有 很 多 细 节 问 题 是 值 得 探 究 的 ， 有 兴 趣 的 同 学 还 是 可 以 前 往 阅 读 S k o r o b o g a t o v 的 报 告 。 这 份 报 告 中 另 外 也 提 到 了 这 种 方 面 的 一 些 限 制 ， 比 如 说 上 面 谈 到 的 对 闪 存 频 繁 写 入 操 作 可 能 造 成 问 题 ， 另 外 “ 从 取 证 的 角 度 来 看 ， 修 改 原 有 N A N D 存 储 方 式 可 能 不 符 合 预 期 ， 因 为 这 可 能 改 变 设 备 中 的 某 些 关 键 信 息 。 ” 然 而 想 一 想 ， 纯 手 工 进 行 这 样 的 操 作 ， 拆 、 装 的 反 复 过 程 是 否 早 就 已 经 让 人 抓 狂 了 ？ ！ *   F r e e B u f 官 方 报 道 ， 作 者 ： 欧 阳 洋 葱 ， 转 载 请 注 明 来 自 F r e e B u f . C O M 阅 读 原 文
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