Soğuk önyükleme saldırıları: güç kesildikten sonra RAM neyi hatırlıyor
Bir bilgisayarı kapatmak kesin bir sınır gibi hissettirir. Değil. Çalışan bir sistemin çalışma belleğini tutan DRAM, minicik kondansatörlerden oluşan bir ızgaradır ve kondansatörler yavaşça boşalır. Güç kaybolduktan sonra saniyeler, kimi zaman dakikalar boyunca çipler içlerine yazılanların çoğunu hâlâ tutar; disk şifrelemesinin açılışta yüklediği birim anahtarları dahil. Böyle bir makineyi minimal bir önyükleyiciyle yeniden başlatıp artıkları kopyalayan bir saldırgan bu anahtarlarla uzaklaşır. Bu bir soğuk önyükleme saldırısıdır ve 2008'den beri gerçek, yaygın kullanılan şifreleme ürünlerine karşı gösterilmiştir.
Probleme adını veren Princeton çalışması
Kanonik gösteri, Princeton Üniversitesi'nin Center for Information Technology Policy araştırmacılarından ve işbirlikçilerinden geldi. Makaleleri, 'Lest We Remember: Cold Boot Attacks on Encryption Keys', Temmuz 2008'de San Jose'daki USENIX Security sempozyumunda sunuldu. O zamanla şimdi arasındaki mesafeyi açıkça söylemek gerek: teknik eski, uyarı da öyle. Yazarlar, DRAM'in güç kaybından sonra içeriğini saniyeler ila dakikalar boyunca tuttuğunu, çalışma sıcaklığında bile ve modüller ana karttan çıkarıldıktan sonra bile gösterdi; ekibin soğutma spreyiyle uyguladığı basit soğutmanın bu pencereyi dramatik biçimde uzattığını da. Özel aygıt ya da malzeme olmadan disk şifreleme anahtarlarını bellek görüntülerinden kurtardılar ve soğuk yeniden başlatmalarda BitLocker, FileVault, dm-crypt ve TrueCrypt'i aştılar. Kısmen bozulmuş bellekte anahtarları bulmak ve bit hatalarını düzeltmek için algoritmalar da tanımladılar.Anahtarlar neden hayatta kalıyor
Zayıf nokta AES anahtar çizelgeleri (key schedule). Genişletilmiş anahtar, bellekte yoğun bir iç fazlalıkla saklanır; böylece gürültülü bir döküm bile gerçek anahtara düzeltilebilir. Ve modern donanım bu deliği kapatmıyor. 2017 tarihli bir akademik analiz, 'Cold Boot Attacks are Still Hot: Security Analysis of Memory Scramblers in Modern Processors', çağdaş işlemcilerin DRAM'e uyguladığı karıştırma (scrambling) mantığını inceledi, bu tür saldırıları körelttiği sanılan bir önlem, ve etkisiz buldu: karıştırma maskesi, dökümün kendisinden türetilebiliyor. Yazarlar, modern bir işlemcinin belleğinden disk şifreleme AES anahtarını kurtaran bir kanıt konsepti kurdu; saldırıları modülleri soğutmaya değil kısa bir güç kesintisine dayanıyor.Neden kapatmak güvenlik değil
Anahtarlar kapanışta güvenilir biçimde silinseydi pencere küçük olurdu. Ama yaygın birkaç güç durumu hiçbir şeyi asla silmez. RAM'de askıya alma (suspend-to-RAM), DRAM'i besler ve tazeler: sistemin tuttuğu her anahtar, doğrudan saldırılabilecek bir kilit ekranının ardında yerli yerinde kalır. Hazırda bekletme (hibernation), RAM görüntüsünü diske yazar; bu, takas ya da hazırda bekletme biriminin şifresi kadar güvenlidir, çünkü çalışmakta olan belleğin şifresiz depolamadaki anlık görüntüsü bir hediyedir. Hatta sıcak yeniden başlatma bile modüllerin gücünü uzun süre kesmez. Bu tehdidi kullanıcıları için belgeleyen Tails projesi, maruziyeti dobra biçimde özetliyor:... kapatmadan sonra birkaç dakikaya dek RAM'de kalabilir ...Bu uyarı sıradan dizüstüler için. Gündelik anlamda kapalı bir makine, kapak kapalı, ekran karanlık, güç durumu muğlak, saldırganın istediği her şeyi hâlâ tutuyor olabilir ve ele geçirmesi saniyeler sürer.
Gerçekte hangi hafifletmeler var
Tails, günlük kullanımdaki en görünür savunmadır. Kapanışta sistem RAM'inin çoğunu rastgele veriyle üzerine yazar ve çalışırken önyükleme ortamı fiziksel olarak çekildiğinde de aynı silme tetiklenir, tam da birinin makineyi kaptığı ana için kurulmuş acil bir yol. Başlık altında çekirdeğin init-on-free özelliğine ve USB ortamını izleyen bir gözcüye dayanır; tasarım notları ise silme işleminin gerektirdiği dosyaların açılıştan itibaren bellekte kilitlendiğini, böylece silme çalışırken dışarı atılamayacağını ekler. Bununla eşleşen alışkanlıklar gösterişsiz ama somuttur:- Cihazı askıya almak yerine tamamen kapatın, özellikle de cihazı başkasına teslim etmeden önce.
- Sisteminizin en hızlı kapanma yolunu öğrenin; çünkü silmenin çalışması zaman alır.
- Açık ya da askıdaki bir dizüstü asla fiziksel gözetimsiz bırakmayın.
- Donanım yüksek riskli bir ortamda gözünüzden uzaklaşırsa, onu yalnızca kapalı değil, müdahale edilmiş olabilecek bir cihaz olarak ele alın.