Menangkap dan Memutar Ulang Sinyal

Serangan pemutaran ulang adalah kelemahan RF yang paling sederhana dan paling umum: rekam transmisi yang sah, lalu kirimkan ulang di lain waktu untuk menghasilkan efek yang sama. Dekripsi tidak diperlukan jika penerima menerima sinyal yang sama dua kali.

Hal ini berlaku terhadap perangkat apa pun yang perintahnya berupa transmisi tetap dan statis:

• Pembuka pintu garasi murah.
• Pengendali kunci mobil dasar tanpa kode bergulir.
• Bel pintu nirkabel, sensor alarm, dan stopkontak kendali jarak jauh.
• Beberapa kendali jarak jauh industri untuk derek dan gerbang.

Jika sinyal yang direkam masih berfungsi beberapa menit atau beberapa hari kemudian, sistem tersebut memang rentan sejak perancangannya.

Sebelum merekam, tentukan frekuensi yang digunakan perangkat untuk memancarkan. Sebagian besar kendali jarak jauh konsumen menggunakan pita ISM: 315 MHz (Amerika Utara), 433.92 MHz (Eropa dan sebagian besar dunia), 868 MHz, serta 915 MHz.

Pindai pita-pita ini dengan RTL-SDR, tekan kendali jarak jauh, lalu amati spektrogram untuk melihat semburan energi. ID FCC yang tercetak pada perangkat sering mengungkapkan frekuensi operasinya melalui berkas pengajuan regulasi publik.

Setelah mengetahui frekuensinya, rekam sampel mentah I/Q saat perangkat memancarkan. Rekam semburan yang bersih dan terisolasi agar sinyal mudah dianalisis dan diputar ulang.

RTL-SDR yang hanya menerima sudah cukup untuk perekaman; untuk memancarkan nanti diperlukan HackRF atau perangkat serupa. Selalu catat frekuensi tengah dan laju sampel yang tepat, karena Anda harus memutar ulang dengan parameter yang sama.

Untuk memutar ulang, kirim kembali berkas I/Q yang direkam pada frekuensi dan laju sampel yang sama menggunakan perangkat keras yang mampu memancarkan, seperti HackRF.

Karena penerima mencocokkan bentuk gelombang mentah, transmisi ulang yang persis sama akan menghasilkan kembali perintah asli. Selalu lakukan pemutaran ulang di dalam ruang berpelindung kecuali Anda memiliki otorisasi dan izin hukum yang jelas untuk memancarkan.

Pemutaran ulang secara buta memang berfungsi, tetapi mendekode sinyal memberi Anda pemahaman lebih dan memungkinkan serangan yang lebih terarah. Perangkat seperti Universal Radio Hacker (URH) memungkinkan Anda mendemodulasi semburan, mendapatkan kembali aliran bit, dan mengenali strukturnya.

• Temukan pembukaan dan kata sinkronisasi.
• Tentukan laju simbol dan pengodean (sering kali Manchester atau PWM).
• Temukan muatan perintah statis.

Setelah didekode, Anda dapat merancang transmisi baru, menguji bidang dengan masukan acak, atau memastikan apakah ada bagian pesan yang berubah setiap kali tombol ditekan.

Pengendali kunci modern mengalahkan pemutaran ulang naif dengan kode bergulir (kode berpindah). Setiap penekanan tombol menggunakan kode baru yang diturunkan dari rahasia bersama dan penghitung yang terus bertambah.

• Pemancar dan penerima tetap tersinkronisasi melalui penghitung tersebut.
• Kode yang direkam menjadi tidak valid setelah penerima melewatinya.
• Pemutaran ulang kode lama akan langsung ditolak.

Sistem seperti KeeLoq memopulerkan pendekatan ini. Kode bergulir meningkatkan tingkat keamanan secara signifikan, tetapi seperti ditunjukkan bagian berikutnya, kelemahan penerapan masih dapat membuka celah.

Kode bergulir masih dapat dikalahkan dengan teknik perekaman dan pengacauan sinyal, yang terkenal didemonstrasikan sebagai RollJam:

• Penyerang mengacaukan penerima sambil merekam penekanan tombol pertama pada pengendali korban melalui pita sempit yang tidak dicakup pengacau.
• Pengendali tidak berfungsi, sehingga pengguna menekan tombol lagi. Penyerang merekam kode kedua dan memutar ulang kode pertama.
• Penyerang kini memegang satu kode masa depan yang belum digunakan dan masih valid.

Karena penerima tidak pernah melihat kode pertama, kode tersebut tetap valid. Hal ini memanfaatkan jendela toleransi protokol, bukan membobol kriptografinya.

Beberapa penerima kode bergulir menerima kode dalam jendela sinkronisasi ulang untuk menoleransi penekanan tombol yang tidak sengaja saat berada di luar jangkauan. Jika jendela ini terlalu besar atau batasnya tidak ditentukan dengan baik, penyerang yang merekam beberapa kode berurutan mungkin dapat memprediksi atau memaksa sinkronisasi ulang.

Implementasi KeeLoq yang lebih lama juga mengalami masalah pemulihan kunci produsen: mengekstrak kunci utama dari satu pengendali memungkinkan penggandaan seluruh lini produk. Ini adalah kelemahan penerapan, bukan kegagalan gagasan kode bergulir itu sendiri.

Pengacauan sinyal membanjiri frekuensi dengan derau sehingga penerima yang sah tidak dapat mendengar transmisi yang valid. Pengacauan sinyal merupakan komponen dasar RollJam dan juga ancaman penolakan layanan tersendiri.

• Sensor alarm nirkabel dapat diganggu sehingga kejadian pintu terbuka tidak pernah sampai ke panel.
• Sistem akses tanpa kunci dan kendali jarak jauh dapat dibungkam.

Pengacauan sinyal ilegal di hampir semua yurisdiksi, bahkan untuk pengujian. Demonstrasikan hanya di laboratorium berpelindung dengan otorisasi yang jelas. Relevansinya di sini adalah untuk memahami cara penyerang menggabungkan pengacauan sinyal dengan perekaman, serta alasan sistem harus mendeteksi hilangnya sinyal.

Alur kerja perekaman dan pemutaran ulang yang praktis menggunakan seperangkat alat ringkas:

• RTL-SDR — survei dan perekaman (hanya menerima).
• HackRF One — merekam dan memancarkan untuk pengujian pemutaran ulang.
• URH — mendemodulasi, mendekode, dan merancang sinyal.
• rtl_433 — mengidentifikasi perangkat yang dikenal dengan cepat.
• Flipper Zero — praktis untuk perekaman dan pemutaran ulang di lapangan terhadap sinyal sederhana di bawah GHz.

Flipper populer untuk mendemonstrasikan pemutaran ulang terhadap kendali jarak jauh berkode statis, tetapi tidak dapat melewati kode bergulir yang diterapkan dengan benar. Inilah tepatnya hal yang perlu dipahami klien.

Rekomendasi dari penilaian pemutaran ulang meliputi:

• Ganti kode statis dengan kode bergulir terautentikasi atau autentikasi tantangan-respons.
• Gunakan jendela sinkronisasi ulang yang ketat dan terbatas serta kunci kriptografis unik untuk setiap perangkat, jangan pernah menggunakan kunci utama bersama.
• Tambahkan stempel waktu atau nilai sekali pakai agar setiap perintah hanya valid sekali dan hanya untuk waktu yang singkat.
• Terapkan deteksi pengacauan sinyal: panel alarm harus menganggap hilangnya sinyal sensor secara tiba-tiba sebagai kejadian manipulasi.
• Utamakan protokol dua arah yang memungkinkan penerima mengonfirmasi setiap perintah.

Prinsip intinya: perintah yang dapat direkam dan diputar ulang secara identik berarti sistem tersebut cacat. Setiap tindakan yang diotorisasi harus unik secara kriptografis.

Anda sekarang dapat menangkap, menganalisis, dan memutar ulang sinyal RF serta memahami pertahanannya:

• Serangan pemutaran ulang mengirimkan kembali perintah statis yang telah ditangkap dan berhasil terhadap kendali jarak jauh berkode tetap.
• Alur kerja: temukan frekuensi pada pita ISM, tangkap I/Q dengan RTL-SDR, putar ulang dengan HackRF, dan dekode dengan URH.
• Kode bergulir mengalahkan pemutaran ulang naif, tetapi RollJam (menangkap dan mengacaukan) serta jendela sinkronisasi ulang yang lemah atau kunci utama bersama kembali membuka celah.
• Pengacauan sinyal ilegal di luar laboratorium berpelindung yang berwenang dan menjadi dasar serangan penolakan layanan serta RollJam.
• Pertahanan memerlukan perintah terautentikasi yang hanya dapat digunakan sekali, sinkronisasi ulang terbatas, kunci per perangkat, dan deteksi pengacauan sinyal.

Ini menyelesaikan kursus Peretasan RF dan Nirkabel: dari dasar-dasar SDR hingga Bluetooth, teknologi nirsentuh, dan pemutaran ulang sinyal.