Sinyalleri Yakalama ve Yeniden Oynatma

Bir yeniden oynatma saldırısı, RF alanındaki en basit ve en yaygın zayıflıktır: meşru bir iletimi yakalayıp etkisini yeniden oluşturmak üzere daha sonra yeniden iletirsiniz. Alıcı aynı sinyali iki kez kabul ediyorsa şifre çözmek gerekmez.

Bu, komutu sabit ve değişmeyen bir iletim olan tüm aygıtlara karşı işe yarar:

• Ucuz garaj kapısı açıcıları.
• Değişken kodları olmayan temel araç kumandaları.
• Kablosuz kapı zilleri, alarm sensörleri ve uzaktan kumandalı prizler.
• Vinçler ve geçitler için kullanılan bazı endüstriyel uzaktan kumandalar.

Yakalanan bir sinyal dakikalar veya günler sonra hâlâ çalışıyorsa sistem tasarımı gereği savunmasızdır.

Yakalamadan önce aygıtın nerede iletim yaptığını belirleyin. Tüketici kumandalarının çoğu ISM bantlarında çalışır: 315 MHz (Kuzey Amerika), 433.92 MHz (Avrupa ve dünyanın büyük bölümü), 868 MHz ve 915 MHz.

Bir RTL-SDR'yi bu bantları tarayacak şekilde ayarlayın, kumandaya basın ve enerji patlaması için şelale görünümünü izleyin. Bir aygıtın üzerinde basılı olan FCC ID'si, kamuya açık düzenleyici kurum kayıtları aracılığıyla aygıtın tam çalışma frekansını çoğu zaman ortaya çıkarır.

Frekansı öğrendikten sonra aygıt iletim yaparken ham I/Q örneklerini kaydedin. Sinyalin analiz edilmesini ve yeniden oynatılmasını kolaylaştırmak için temiz ve yalıtılmış bir patlama yakalayın.

Yalnızca alım yapan bir RTL-SDR yakalama için yeterlidir; daha sonra iletim yapmak için HackRF veya benzeri bir aygıt gerekir. Kullanılan tam merkez frekansını ve örnekleme hızını her zaman not edin; yeniden oynatmayı eşleşen parametrelerle yapmanız gerekir.

Yeniden oynatmak için yakalanan I/Q dosyasını HackRF gibi iletim yapabilen bir donanım kullanarak aynı frekansta ve örnekleme hızında yeniden gönderin.

Alıcı ham dalga biçimiyle eşleştirme yaptığı için tam bir yeniden iletim özgün komutu yeniden oluşturur. Açık bir yetkilendirmeniz ve iletim için yasal izniniz olmadığı sürece yeniden oynatmayı her zaman sinyal yalıtımlı bir muhafazanın içinde yapın.

Körlemesine yeniden oynatma işe yarar; ancak sinyalin kodunu çözmek size daha fazla bilgi kazandırır ve daha akıllı saldırılar yapmanızı sağlar. Universal Radio Hacker (URH) gibi araçlar patlamayı demodüle etmenize, bit akışını çıkarmanıza ve yapısını belirlemenize olanak tanır.

• Öncülü ve eşzamanlama sözcüğünü bulun.
• Sembol hızını ve kodlamayı belirleyin (çoğunlukla Manchester veya PWM).
• Sabit komut yükünü belirleyin.

Kodu çözüldükten sonra yeni iletimler oluşturabilir, alanları rastgele verilerle sınayabilir veya basışlar arasında mesajın herhangi bir bölümünün değişip değişmediğini doğrulayabilirsiniz.

Modern kumandalar, değişken kodlarla (atlayan kodlarla) basit yeniden oynatma saldırılarını engeller. Her basışta ortak bir gizden ve artan bir sayaçtan türetilen yeni bir kod kullanılır.

• Verici ve alıcı sayaç aracılığıyla eşzamanlı kalır.
• Alıcı sayacı ilerletip kodu geçtiğinde yakalanan kod geçersiz kılınır.
• Eski bir kodun yeniden oynatılması doğrudan reddedilir.

KeeLoq gibi sistemler bu yaklaşımı yaygınlaştırdı. Değişken kodlar çıtayı önemli ölçüde yükseltir; ancak sonraki bölümde göreceğiniz gibi uygulama kusurları hâlâ güvenlik açıkları oluşturur.

Değişken kodlar, ünlü RollJam örneğinde gösterilen yakalama ve karıştırma tekniğine karşı yine de savunmasız kalabilir:

• Saldırgan, alıcıyı karıştırırken aynı anda kurbanın kumandasındaki ilk düğme basışını, karıştırıcının kapsamadığı dar bir bantta yakalar.
• Kumanda çalışmadığı için kullanıcı yeniden basar. Saldırgan ikinci kodu yakalar ve ilk kodu yeniden oynatır.
• Saldırgan artık kullanılmamış ve hâlâ geçerli olan bir gelecek kodunu elinde tutar.

Alıcı ilk kodu hiç görmediği için kod geçerliliğini korur. Bu, kriptografiyi kırmak yerine protokolün tolerans penceresinden yararlanır.

Bazı değişken kod alıcıları, kapsama alanı dışındaki kazara düğme basışlarını tolere etmek için bir yeniden eşzamanlama penceresi içindeki kodları kabul eder. Bu pencere genişse veya sınırları iyi belirlenmemişse birkaç ardışık kodu yakalayan bir saldırgan sonraki kodları öngörebilir veya yeniden eşzamanlamayı zorlayabilir.

Daha eski KeeLoq uygulamalarında üretici anahtarının kurtarılması sorunu da vardı: tek bir kumandadan ana anahtarın çıkarılması, ürün serilerinin tamamının klonlanmasına olanak tanıyordu. Bunlar, değişken kod fikrinin kendisindeki başarısızlıklar değil, uygulama kusurlarıdır.

Sinyal karıştırma, meşru alıcıların geçerli iletimleri duyamaması için bir frekansı gürültüyle doldurur. Bu, RollJam'in temel bileşenlerinden biridir ve başlı başına bir hizmet engelleme tehdididir.

• Kablosuz alarm sensörlerinin sinyalleri karıştırılarak kapının açılması olayının panele hiç ulaşmaması sağlanabilir.
• Anahtarsız giriş ve uzaktan kumandalar susturulabilir.

Sinyal karıştırma, sınama amacıyla bile neredeyse her yargı bölgesinde yasa dışıdır. Bunu yalnızca açık yetkilendirmeyle sinyal yalıtımlı bir laboratuvarda gösterin. Buradaki önemi, saldırganların karıştırmayı yakalamayla nasıl birleştirdiğini ve sistemlerin sinyal kaybını neden algılaması gerektiğini anlamaktır.

Uygulamalı bir yakalama ve yeniden oynatma iş akışı, küçük bir araç seti kullanır:

• RTL-SDR — tarama ve yakalama (yalnızca alım).
• HackRF One — yeniden oynatma sınaması için yakalama ve iletim.
• URH — sinyalleri demodüle etme, kodunu çözme ve oluşturma.
• rtl_433 — bilinen aygıtları hızla belirleme.
• Flipper Zero — basit GHz altı sinyalleri sahada yakalamak ve yeniden oynatmak için kullanışlıdır.

Flipper, sabit kodlu kumandalara karşı yeniden oynatmayı göstermek için popülerdir; ancak düzgün uygulanmış değişken kodlar tarafından engellenir. Müşterilerin anlamasını istediğiniz nokta da tam olarak budur.

Bir yeniden oynatma değerlendirmesinden çıkan öneriler şunlardır:

• Sabit kodları, kimlik doğrulamalı değişken kodlarla veya meydan okuma-yanıt yöntemiyle değiştirin.
• Dar ve sınırları belirlenmiş yeniden eşzamanlama pencereleri ile aygıt başına benzersiz kriptografik anahtarlar kullanın; hiçbir zaman ortak bir ana anahtar kullanmayın.
• Her komutun yalnızca bir kez ve kısa bir süre için geçerli olması amacıyla zaman damgaları veya tek kullanımlık değerler ekleyin.
• Sinyal karıştırmayı algılama özelliğini uygulayın: alarm panelleri sensör sinyalinin ani kaybını bir kurcalama olayı olarak ele almalıdır.
• Her komutu alıcının onayladığı çift yönlü protokolleri tercih edin.

Temel ilke şudur: kaydedilip aynı şekilde yeniden oynatılabilen bir komut güvenlik açısından kırılmıştır. Yetkili her işlem kriptografik olarak benzersiz olmalıdır.

Artık RF sinyallerini yakalayabilir, analiz edebilir, yeniden iletebilir ve bunlara karşı kullanılan savunmaları değerlendirebilirsiniz:

• Bir yeniden oynatma saldırısı, yakalanmış statik bir komutu yeniden iletir ve sabit kodlu uzaktan kumandalara karşı işe yarar.
• İş akışı: ISM bantlarında frekansı bulun, RTL-SDR ile I/Q sinyalini yakalayın, HackRF ile yeniden iletin ve URH ile kodunu çözün.
• Değişken kodlar basit yeniden oynatma saldırılarını engeller; ancak RollJam (yakalama ve sinyal karıştırma) ile zayıf yeniden senkronizasyon pencereleri veya paylaşılan ana anahtarlar bu açığı yeniden oluşturur.
• Sinyal karıştırma, korumalı ve yetkilendirilmiş laboratuvarların dışında yasa dışıdır ve hizmet engelleme ile RollJam saldırılarının temelini oluşturur.
• Savunma; kimliği doğrulanmış, tek kullanımlık komutlar, sınırlandırılmış yeniden senkronizasyon, cihaz başına anahtarlar ve sinyal karıştırma algılaması gerektirir.

Bu bölüm, SDR temellerinden Bluetooth, temassız iletişim ve sinyal yeniden oynatmaya kadar RF ve Kablosuz Sistemleri Hackleme kursunu tamamlar.