Pentesting RFID
소개
**라디오 주파수 식별 (RFID)**는 가장 인기 있는 단거리 무선 솔루션입니다. 일반적으로 개체를 식별하는 정보를 저장하고 전송하는 데 사용됩니다.
RFID 태그는 자체 전원원 (액티브) 또는 수신 안테나로부터 전원을 받아들이는 무선 통신을 시작할 수 없지만 내장된 배터리와 같은 내장 전원원을 가지고 있는 반 액티브인 패시브 태그에 의존할 수 있습니다.
클래스
EPCglobal은 RFID 태그를 여섯 가지 범주로 나눕니다. 각 범주의 태그는 이전 범주에 나열된 모든 기능을 갖추고 있어 역호환성을 유지합니다.
클래스 0 태그는 UHF 대역에서 작동하는 패시브 태그입니다. 제조 공장에서 공급 업체가 미리 프로그래밍합니다. 결과적으로 저장된 정보를 변경할 수 없습니다.
클래스 1 태그는 HF 대역에서도 작동할 수 있습니다. 또한 제조 후 한 번만 쓸 수 있습니다. 많은 클래스 1 태그는 수신하는 명령의 **순환 중복 검사 (CRCs)**를 처리할 수도 있습니다. CRC는 오류 감지를 위해 명령 끝에 추가된 몇 바이트입니다.
클래스 2 태그는 여러 번 쓸 수 있습니다.
클래스 3 태그에는 현재 온도나 태그의 움직임과 같은 환경 매개 변수를 기록할 수 있는 내장 센서가 포함될 수 있습니다. 이러한 태그는 반 액티브이며, 통합 배터리와 같은 내장 전원원을 가지고 있지만 다른 태그나 리더와 무선 통신을 시작할 수 없습니다.
클래스 4 태그는 동일한 클래스의 다른 태그와 통신을 시작할 수 있어 액티브 태그입니다.
클래스 5 태그는 다른 모든 이전 태그 클래스와 통신할 수 있고 다른 태그에 전원을 공급할 수 있습니다. 클래스 5 태그는 RFID 리더 역할을 할 수 있습니다.
RFID 태그에 저장된 정보
RFID 태그의 메모리에는 일반적으로 네 가지 종류의 데이터가 저장됩니다: 태그가 부착된 개체를 식별하는 식별 데이터 (이 데이터에는 은행 계좌와 같은 사용자 정의 필드가 포함됨); 개체에 대한 추가 정보를 제공하는 보조 데이터; 태그의 내부 구성에 사용되는 제어 데이터; 태그의 제조업체 데이터로, 태그의 고유 식별자 (UID) 및 태그의 생산, 유형, 공급 업체에 대한 세부 정보가 포함됩니다. 상업용 태그에는 처음 두 종류의 데이터가 모두 포함되어 있으며, 마지막 두 데이터는 태그의 공급 업체에 따라 다를 수 있습니다.
ISO 표준은 태그가 속한 객체의 종류를 나타내는 코드인 Application Family Identifier (AFI) 값을 지정합니다. ISO에서 지정한 또 다른 중요한 레지스터는 사용자 데이터의 논리적 구성을 정의하는 **Data Storage Format Identifier (DSFID)**입니다.
대부분의 RFID 보안 제어는 각 사용자 메모리 블록 및 AFI 및 DSFID 값을 포함하는 특수 레지스터에 대한 읽기 또는 쓰기 작업을 제한하는 메커니즘을 갖고 있습니다. 이러한 잠금 메커니즘은 제어 메모리에 저장된 데이터를 사용하며 공급 업체가 미리 구성한 기본 암호를 사용하지만 태그 소유자가 사용자 정의 암호를 구성할 수 있습니다.
저주파 및 고주파 태그 비교
저주파 RFID 태그 (125kHz)
저주파 태그는 높은 보안이 필요하지 않은 시스템에서 자주 사용됩니다: 건물 출입, 인터콤 키, 체육관 멤버십 카드 등. 더 높은 범위로 인해 유료 주차장에 편리하게 사용됩니다: 운전자가 리더에 카드를 가까이 가져다 놓을 필요가 없으므로 더 멀리서 트리거됩니다. 동시에, 저주파 태그는 매우 원시적이며 데이터 전송 속도가 낮습니다. 이러한 이유로 잔액 유지 및 암호화와 같은 복잡한 양방향 데이터 전송을 구현할 수 없습니다. 저주파 태그는 인증 수단이 없이 짧은 ID만 전송합니다.
이러한 장치는 패시브 RFID 기술에 의존하며 30 kHz에서 300 kHz 범위에서 작동하지만, 일반적으로 125 kHz에서 134 kHz를 사용합니다:
장거리 — 낮은 주파수는 더 높은 범위로 변환됩니다. 1m까지 작동하는 EM-Marin 및 HID 리더가 있습니다. 이들은 주로 주차장에서 사용됩니다.
원시 프로토콜 — 낮은 데이터 전송 속도로 인해 이러한 태그는 짧은 ID만 전송할 수 있습니다. 대부분의 경우 데이터는 인증되지 않으며 어떠한 방식으로도 보호되지 않습니다. 카드가 리더 범위 내에 있으면 즉시 ID를 전송합니다.
낮은 보안 — 이 카드는 쉽게 복사되거나 프로토콜의 원시성으로 인해 다른 사람의 주머니에서도 읽을 수 있습니다.
인기 있는 125 kHz 프로토콜:
EM-Marin — EM4100, EM4102. CIS에서 가장 인기 있는 프로토콜입니다. 간단함과 안정성으로 인해 약 1m 거리에서 읽을 수 있습니다.
HID Prox II — HID Global에서 소개된 저주파 프로토콜. 이 프로토콜은 서구 국가에서 더 인기가 있습니다. 더 복잡하며 이 프로토콜을 위한 카드 및 리더는 비교적 비싸다.
Indala — 모토로라에서 소개된 매우 오래된 저주파 프로토콜로, 후에 HID가 인수했습니다. 이전 두 가지에 비해 덜 사용되기 때문에 야생에서 만날 가능성이 적습니다.
실제로 더 많은 저주파 프로토콜이 있습니다. 그러나 이들은 모두 물리적 계층에서 동일한 변조를 사용하며 한 방이나 다른 방식으로 위에 나열된 것들의 변형으로 간주될 수 있습니다.
공격
Flipper Zero로 이러한 태그를 공격할 수 있습니다:
pageFZ - 125kHz RFID고주파 RFID 태그 (13.56 MHz)
고주파 태그는 암호화, 대규모 양방향 데이터 전송, 인증 등이 필요한 더 복잡한 리더-태그 상호작용에 사용됩니다. 보통은 은행 카드, 대중 교통 및 기타 안전한 통로에서 찾을 수 있습니다.
고주파 13.56 MHz 태그는 표준 및 프로토콜 세트입니다. 보통 NFC로 불리지만 항상 정확한 것은 아닙니다. 물리적 및 논리적 수준에서 사용되는 기본 프로토콜 세트는 ISO 14443입니다. 고수준 프로토콜 및 대체 표준(예: ISO 19092)은 이를 기반으로 합니다. 많은 사람들이 이 기술을 **근거리 통신(NFC)**이라고 부르며, 이는 13.56 MHz 주파수에서 작동하는 장치들을 가리키는 용어입니다.
간단히 말하면, NFC의 아키텍처는 다음과 같이 작동합니다: 카드를 제작하는 회사가 전송 프로토콜을 선택하고 낮은 수준의 ISO 14443에 기반하여 구현합니다. 예를 들어, NXP는 Mifare라는 고수준 전송 프로토콜을 고안했습니다. 그러나 하위 수준에서 Mifare 카드는 ISO 14443-A 표준을 기반으로 합니다.
Flipper는 낮은 수준의 ISO 14443 프로토콜뿐만 아니라 Mifare Ultralight 데이터 전송 프로토콜 및 은행 카드에서 사용되는 EMV와 상호작용할 수 있습니다. Mifare Classic 및 NFC NDEF 지원을 추가하는 작업을 진행 중에 있습니다. NFC를 구성하는 프로토콜 및 표준을 자세히 살펴볼 가치가 있는데, 나중에 별도의 기사로 제공할 예정입니다.
ISO 14443-A 표준을 기반으로 하는 모든 고주파 카드에는 고유한 칩 ID가 있습니다. 이는 네트워크 카드의 MAC 주소와 같이 카드의 일련 번호 역할을 합니다. 일반적으로 UID는 4 또는 7바이트 길이이지만, 가끔 10바이트까지 갈 수도 있습니다. UID는 비밀이 아니며 쉽게 읽을 수 있으며, 가끔은 카드 자체에 인쇄되기도 합니다.
UID를 사용하여 인증 및 접근 권한 부여에 의존하는 많은 접근 제어 시스템이 있습니다. 때로는 RFID 태그가 암호화를 지원할 때에도 이러한 일이 발생합니다. 이러한 남용은 보안 측면에서 125 kHz 카드 수준으로 떨어뜨립니다. 가상 카드(예: Apple Pay)는 전화 소유자가 결제 앱으로 문을 열지 않도록 동적 UID를 사용합니다.
단거리 — 고주파 카드는 리더에 가까이 두어야 하는 것으로 특별히 설계되었습니다. 이는 무단 상호작용으로부터 카드를 보호하는 데 도움이 됩니다. 우리가 달성한 최대 읽기 범위는 약 15cm이었으며, 이는 맞춤형 고거리 리더로 가능했습니다.
고급 프로토콜 — 424 kbps까지의 데이터 전송 속도는 완전한 양방향 데이터 전송을 가능케 하는 복잡한 프로토콜을 지원합니다. 이는 암호화, 데이터 전송 등을 가능케 합니다.
높은 보안성 — 고주파 무선 카드는 스마트 카드에 뒤지지 않습니다. AES와 같은 암호화 강도 높은 알고리즘을 지원하고 비대칭 암호화를 구현하는 카드도 있습니다.
공격
Flipper Zero를 사용하여 이러한 태그를 공격할 수 있습니다:
pageFZ - NFC또는 proxmark를 사용할 수도 있습니다:
pageProxmark 3참고 자료
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