Sécurité de RFID et NFC

Les étiquettes sans contact gèrent les accès physiques, les paiements, les transports, les stocks et les identités. RFID (identification par radiofréquence) et NFC (communication en champ proche) sont au cœur des badges d'accès, des clés d'hôtel, des cartes de transport et des paiements sans contact.

Comme ces systèmes contrôlent des accès physiques, leurs faiblesses se traduisent directement par des portes qui s'ouvrent et des paiements effectués à tort. De nombreux déploiements reposent encore sur des technologies présentant des failles connues depuis une décennie, que les organisations n'ont jamais remplacées.

• Cloner un badge peut donner un accès complet à un bâtiment.
• Un système de serrure d'hôtel vulnérable peut être ouvert avec un lecteur bon marché.

Comprendre la fréquence et le type de puce constitue le fondement de toute évaluation.

Les étiquettes sans contact se répartissent en deux grandes familles de fréquences, dont la sécurité est très différente :

• Basse fréquence (125 kHz) — anciennes cartes de proximité telles que HID Prox et EM4100. Portée courte, aucune cryptographie ; elles diffusent simplement un ID fixe.
• Haute fréquence (13,56 MHz) — NFC, MIFARE, cartes de transport et cartes de paiement. Cette famille prend en charge la mémoire, les secteurs et, dans les puces les plus évoluées, la cryptographie.

Les cartes à 125 kHz se clonent très facilement, car elles n'offrent aucune authentification. La famille à 13,56 MHz va de modèles présentant des failles (MIFARE Classic) à des modèles robustes (DESFire EV2/EV3).

Le Proxmark3 est l’appareil de référence du secteur pour la recherche sur les systèmes RFID. Il fonctionne à la fois à 125 kHz et à 13,56 MHz, et peut lire, écrire, émuler et exécuter des programmes d’attaque.

Autre matériel utile :

• Flipper Zero — pratique pour le clonage en LF et les opérations NFC de base.
• ACR122U — lecteur NFC PC/SC peu coûteux pour 13,56 MHz.
• Chameleon — émule plusieurs types de cartes pour évaluer les lecteurs.

Le logiciel client du Proxmark fournit un accès de bas niveau à la radio, ce qui vous permet d’analyser des étiquettes que les outils grand public ne peuvent pas traiter.

Les cartes de proximité à 125 kHz n’ont aucune protection. La carte transmet un ID fixe, le lecteur le compare à une liste d’accès, et c’est là tout le modèle de sécurité.

Avec un Proxmark, vous lisez l’ID et l’écrivez sur une carte vierge réinscriptible T5577, ce qui produit un clone parfait en quelques secondes.

MIFARE Classic est l’une des cartes d’accès les plus largement déployées, et son chiffrement Crypto-1 est entièrement compromis depuis 2008.

La carte divise sa mémoire en secteurs, chacun protégé par deux clés. Plusieurs attaques permettent de retrouver ces clés :

• Darkside — retrouve une clé sans connaissance préalable en exploitant les faiblesses du chiffrement.
• Nested — une fois une clé connue, retrouve rapidement toutes les autres.
• Dictionnaires de clés par défaut — de nombreuses cartes utilisent encore des clés d’usine telles que FFFFFFFFFFFF.

Une fois les clés récupérées, le contenu complet de la carte peut être extrait et écrit sur une carte vierge.

Le Proxmark automatise toute la séquence d’attaque de MIFARE Classic : récupérer les clés, extraire tous les secteurs, puis écrire l’extraction sur une carte magique dont le bloc 0 (le bloc UID) est inscriptible.

La technologie NFC repose sur 13,56 MHz et définit des types d’étiquettes ainsi qu’un format de données appelé NDEF (format d’échange de données NFC). NDEF stocke des enregistrements tels que des URL, du texte ou des données de lancement d’application.

Les problèmes de sécurité à ce niveau comprennent notamment :

• NDEF malveillant — une étiquette qui renvoie vers une URL d’hameçonnage ou déclenche une action lorsqu’on l’approche.
• Étiquettes verrouillées ou déverrouillées — une étiquette NTAG inscriptible peut être reprogrammée par n’importe qui.
• Le contrôle d’accès fondé sur l’UID est faible, car les UID peuvent être usurpés sur des cartes magiques.

Ne faites jamais confiance à un UID seul pour l’authentification ; c’est un identifiant, pas un secret.

Au-delà du clonage, les outils peuvent émuler une carte auprès d’un lecteur. Un Proxmark ou un Chameleon présente les données capturées d’une carte pour tromper un lecteur de contrôle d’accès sans disposer d’un clone physique.

Une attaque par relais est encore plus puissante : deux appareils établissent un pont radio en temps réel, de sorte qu’une carte éloignée semble présente devant le lecteur. Cela contourne les systèmes qui supposent que la proximité équivaut à une autorisation.

• Un appareil se trouve à proximité de la carte de la victime.
• Un autre se trouve devant le lecteur ciblé.
• Les commandes et les réponses sont relayées entre eux par le réseau.

Les attaques par relais menacent les systèmes de paiement et d’accès sans clé qui reposent uniquement sur la proximité physique.

Les systèmes sans contact modernes et bien conçus résistent à ces attaques :

• MIFARE DESFire EV2/EV3 — authentification mutuelle fondée sur AES et communications chiffrées.
• SmartMX / éléments sécurisés — puces résistantes aux manipulations utilisées dans les cartes de paiement.
• EMV sans contact — utilise des cryptogrammes dynamiques afin que chaque présentation soit unique et ne puisse pas être rejouée.

La propriété essentielle est l’authentification par défi-réponse : le lecteur et la carte prouvent qu’ils connaissent un secret sans jamais transmettre de valeur statique clonable.

Une évaluation RFID structurée suit une progression claire :

• Identifier la fréquence et la puce avec une recherche en LF et une recherche en haute fréquence.
• Classer la technologie : est-elle compromise (125 kHz, MIFARE Classic) ou robuste (DESFire, EMV) ?
• Mettre le clonage à l’essai sur les cartes que vous êtes autorisé à évaluer.
• Vérifier la dépendance à l’UID dans le système dorsal ; les UID usurpables sont une faiblesse courante.
• Évaluer l’exposition aux relais des systèmes qui font confiance à la proximité.

Opérez toujours dans un périmètre d’autorisation documenté et uniquement avec les identifiants et les lecteurs appartenant au client.

Les recommandations issues d’une évaluation sans contact comprennent généralement :

• Mettre hors service le 125 kHz et le MIFARE Classic au profit de DESFire EV2/EV3 ou d’une solution équivalente.
• Utiliser une authentification cryptographique mutuelle, jamais un contrôle d’accès fondé uniquement sur l’UID.
• Ajouter un second facteur (clavier PIN, identifiant mobile) pour les portes hautement sécurisées.
• Mettre en œuvre des mesures anti-relais, telles que des limites temporelles ou une mesure de distance, pour les paiements et l’accès.
• Faire tourner les clés et désactiver les clés d’usine par défaut.

Le thème récurrent est le suivant : tout système qui fait confiance à une valeur statique et lisible sera cloné. La sécurité doit reposer sur des secrets que la carte ne révèle jamais.

Vérifiez votre compréhension de la sécurité des cartes sans contact.

Vous pouvez maintenant évaluer les systèmes RFID et NFC d’accès et d’identification :

• Les cartes LF à 125 kHz n’utilisent aucune cryptographie et sont clonées instantanément sur des cartes vierges T5577.
• La fréquence de 13,56 MHz couvre des systèmes compromis (MIFARE Classic / Crypto-1, vaincus par les attaques Darkside et Nested) comme des systèmes robustes (DESFire, EMV).
• Le Proxmark3 lit, extrait, écrit et émule sur les deux fréquences.
• Le contrôle d’accès fondé sur l’UID est faible, car les UID peuvent être usurpés ; les attaques par relais contournent la confiance accordée à la proximité.
• Les conceptions sécurisées utilisent une authentification cryptographique mutuelle, afin que la carte ne révèle jamais de secret clonable.

Vous étudierez ensuite la capture et le rejeu des signaux RF de manière plus générale.