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長見識!FBI利用強酸與激光破解iPhone數(shù)據(jù)

Johnny Lee 來源:cnbeta網(wǎng)站(臺州)2016-02-23 我要評論(0 )   

當?shù)貢r間2016年2月16日,美國加利福尼亞州法院判令蘋果公司為這臺iPhone 5c編寫一段代碼,解鎖法魯克的手機。

 最近,國內(nèi)外各大科技媒體基本上被這幾件事情刷了屏:“MWC 2016”、“Apple Pay入華”和“蘋果與FBI對峙”,當然,相比前兩件事,最后一件事情恐怕才是最引人注目的,因為這個事件的背后涉及了人權、法律、科技等諸多方面的內(nèi)容。

事件背景回顧:
2015年12月2日中午,美國加利福尼亞州圣貝納迪諾縣發(fā)生了一起血腥的大規(guī)模槍擊案件,造成了14人死亡、17人受傷的慘烈結果。這3是全美年來死傷最為嚴重的槍擊事件,美國總統(tǒng)奧巴馬稱此次事件極其罕見,并呼吁在美國進行更多的槍支管控改革以避免大規(guī)模的槍擊事件。
 
乍看之下,事件和蘋果并沒有直接的聯(lián)系,那么這起震驚全美的槍擊案到底是怎么演變成如今蘋果與FBI同臺對峙的呢?答案就在一臺iPhone 5c上。
 
這臺iPhone 5c隸屬嫌犯賽義德·里茲萬·法魯克(已在交戰(zhàn)中被警方擊斃),警方在獲取這部手機后,希望能從手機中獲得法魯克的個人等信息以助破案,但卻苦于iPhone的加密技術無法將其破解。
 
當?shù)貢r間2016年2月16日,美國加利福尼亞州法院判令蘋果公司為這臺iPhone 5c編寫一段代碼,解鎖法魯克的手機。
 
萬萬沒想到的是,在法院判決下達的第二天,蘋果公司CEO蒂姆·庫克公開拒絕了這一要求,在致蘋果用戶的一封信中,庫克表示“美國政府向蘋果提出了一個 史無前例 的要求,而這將威脅到蘋果用戶的安全。”
 
庫克在這封公開信中闡述了信息、數(shù)據(jù)加密的必要性,對于在加州圣貝納迪諾縣槍擊案中無辜受害的群眾表示哀悼,并承諾會盡力幫助FBI偵破案件,但信息加密是最后的底線。
 
那么FBI到底要求蘋果做些什么呢?簡而言之,F(xiàn)BI希望蘋果開發(fā)一個新版本的iOS操作系統(tǒng),可以繞開幾個重要的安全功能并將它安裝在他們想要調(diào)查的任意一臺iPhone上,簡而言之,就是創(chuàng)建一個后門。因此除此之外,政府調(diào)查人員找不到其它辦法對該設備中的潛在證據(jù)進行提取。
 
蘋果為每臺iPhone上都裝載了一枚加密芯片,這種芯片采取了名為AES的復雜算法,使得每臺iPhone都擁有一個獨一無二的“密鑰”。該密鑰的長度為256比特,意味著這是256個由“1”和“0”組成的密碼,如果FBI采用暴力破解的方式,那么在現(xiàn)在的技術下這串密鑰可能幾十年都無法破解。
 
當然,我們都知道每臺iPhone上都有用戶默認設置的4位或6位鎖屏密碼,憑借FBI的暴力破解工具,破解這種密碼顯然輕而易舉,但是關鍵在于在你連續(xù)輸錯密碼10次之后,iPhone上的數(shù)據(jù)會被永久抹除(需用戶自行開啟),因此,F(xiàn)BI才不得不求助蘋果的幫忙。
 
從技術角度講,人們其實可能通過多種物理方式將數(shù)據(jù)從查獲的iPhone中提取出來,不過這需要高昂的投入與豐富的專業(yè)經(jīng)驗,而且會帶來可觀的失敗機率——這一切都意味著,此類作法幾乎不具備可行性。
 
在上周日發(fā)布的一篇文章當中,美國廣播公司新聞臺提到了兩項最具知名度的數(shù)據(jù)提取技術。其一被稱為“脫帽(decapping)”,即移出手機中的內(nèi)存芯片并通過分解觸及內(nèi)部結構,從而保證研究人員能夠讀取保存在其電路中的數(shù)據(jù)。
 
在安全企業(yè)IOActive公司研究員Andrew Zonenberg的幫助下,美國廣播公司新聞臺描述了整個實現(xiàn)過程:
 
簡單來講,Zonenberg表示其思路在于從iPhone中將芯片取出,利用強酸蝕去芯片封裝,而后通過聚焦離子束以物理方式小心鉆入芯片內(nèi)部。假設黑客人士已經(jīng)投入數(shù)個月時間以及數(shù)萬美元用于研究并開發(fā)目標數(shù)據(jù)在芯片之上所處具體位置的情報——在iPhone當中其采用惟一ID(簡稱UID)作為標記——那么其完全有能夠以微米為單位進行位置調(diào)整,最終找到用于承載該部分數(shù)據(jù)的芯片對應部分。
黑客隨后會在芯片的對應位置處放置體積極為小巧的“探針”,并借此讀取出UID數(shù)據(jù)。接下來,黑客會利用同樣的方式掌握手機用于“纏結”UID的算法數(shù)據(jù)與用戶密鑰,從而創(chuàng)建出能夠?qū)嶋H解鎖該手機的密碼內(nèi)容。
FBI可利用強酸與激光提取iPhone里的數(shù)據(jù)
 
到這一步,黑客將把該UID、算法以及部分iPhone加密數(shù)據(jù)載入至一臺超級計算機,并利用“暴力”破解方式嘗試一切潛在可能性,直到找出正確的缺失用戶密鑰內(nèi)容并順利解鎖全部iPhone數(shù)據(jù)。由于整個猜測過程在iPhone操作系統(tǒng)之外的環(huán)境下進行,因此其無需受到十次嘗試限制或者自毀機制的影響。
 
不過達成這一目標的前提是各項工作順利進行。如果過程中任何步驟出現(xiàn)偏差,甚至是脫帽與攻擊流程遭遇到一丁點意外,那么芯片可能被徹底摧毀而目標手機內(nèi)存中的數(shù)據(jù)也將永久丟失。
 
一位獨立研究員在接受美國廣播公司新聞臺采訪時指出,脫帽技術不可能成功被應用于iPhone。相反,數(shù)據(jù)徹底丟失的可能性其實更高。另一種風險相對較低的辦法是利用紅外激光進行芯片穿刺。這項技術利用顯微級外頭刺穿芯片,而后利用紅外激光發(fā)生器通過照射訪問存儲在芯片內(nèi)的UID相關數(shù)據(jù)。雖然整個過程聽起來有點科幻電影的味道E安全/文,但其已經(jīng)在真實世界中得到應用。舉例來說,2010年硬件黑客Chris Tarnovsky就利用這種辦法徹底破解了Xbox 360游戲主機中的微控制器。他在技術方案需配合名為聚焦離子束工作站的電子顯微鏡(他當時使用的機型售價為25萬美元)。在此之后,他可以利用顯微針對芯片線路進行任意篡改。
 
盡管這樣的技術方案在理論層面確實能夠侵入iPhone,但其實際可操作性卻依然非常薄弱。一方面,永久性破壞硬件的幾率高到令人無法接受;另一方面,漫長的實施周期與昂貴的破解成本會在侵入每臺iPhone時反復出現(xiàn),這顯然是政府調(diào)查人員所難以負擔的。

相比之下,地方法官要求蘋果公司提供軟件以破解幾乎全部較早iPhone機型的作法則更為簡便易行。是的。蘋果方面不得不變更數(shù)字簽名以保證軟件在不同設備上正常運行,但由此帶來的投入相比之下仍然相當?shù)土?。更重要的是,著眼于當前狀況,蘋果公司可以通過提供此類軟件保證其在未來的必要情況下實現(xiàn)類似的援助成效。即使在嫌疑人使用5C等不提供“安全區(qū)域”功能的情況下E安全/文,運行于底層芯片上的固件仍然能夠?qū)崿F(xiàn)更新??紤]到已經(jīng)存在先例,法院命令無需太多延伸即可要求蘋果公司提供具備增強功能的軟件以繞過“安全區(qū)域”機制的保護。
 
上周日發(fā)布的這篇文章提出了非常有趣的操作過程,并從技術層面上證明FBI有能力在無需蘋果公司協(xié)助的前提下從iPhone中提取數(shù)據(jù)。不過考慮到前面提到的種種理由,這種方案不可能被認真考慮——更遑論切實應用。

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FBIiPhone數(shù)據(jù)激光解密
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