技巧：稍有耐心，您就可以破解数百万个Android手机的全盘加密

只有几个常见漏洞，一些GPU和一些时间。

在数百万个设备上，Android的全盘加密功能很容易被暴力破解，这种情况比人们预想的要糟糕得多。而且，已经有有效的代码证明这一点。

通常来说，如果有人使用Qualcomm Snapdragon处理器来获取手机，则可以通过易于使用的Python脚本破解文件系统的内容，而无需知道密码或PIN。

技术细节

Android将使用随机生成的128位设备加密密钥（DEK）对设备的文件系统进行加密。 Android使用用户的PIN或密码来加密DEK，并将其存储在设备的加密文件系统中。从物理上讲，它也在设备的闪存芯片中。输入正确的PIN或密码后，设备可以解锁DEK并使用该密钥解锁文件系统。

但是，它并不像上面那样简单：DEK实际上使用用户的PIN或密码，再加上一个称为KeyMaster Key Blob的加密数据块进行加密。该数据块包含由KeyMaster程序生成的2048位RSA密钥，该密钥在设备处理器的安全区域中运行。 KeyMaster将创建一个RSA密钥，将其存储在数据块中，并为Android系统创建一个加密的副本。

您必须知道Android系统和移动应用程序正在处理器的非安全区域上运行。 Android无法访问KeyMaster的安全世界，因此它无法知道数据块中的RSA密钥。 Android只能获取此数据块的加密版本，只有KeyMaster可以对其解密。

输入PIN或密码时，Android会获取加密的数据块，并将其连同scrypt处理的PIN或密码一起发送回处理器安全区域中运行的KeyMaster。 KeyMaster将私下使用处理器中的私钥来解密数据块并获得长RSA密钥。然后，它将私下使用scrypt处理的PIN或密码，再加上长长的RSA密钥来创建RSA签名，然后将签名发送回Android。然后，Android使用一系列算法来处理此签名，最后解密DEK并解锁设备。

因此，所有过程都基于KeyMaster数据块。数据块包含解密DEK所需的长RSA密钥。 Android仅具有加密的数据块，只有用户具有PIN或密码。此外，只有KeyMaster可以解密加密的数据块。

如果可以解密数据块并提取其RSA密钥，则说明您已经完成了解密文件系统的大部分过程：然后，您实际上可以开始用蛮力破解PIN或密码来完成解锁过程。理想情况下，您永远不会获得解密的数据块。但是，总是有例外。

漏洞

Android定义了KeyMaster的工作方法，但将实现工作留给了硬件制造商。高通公司在其ARM兼容的Snapdragon系统中提供KeyMaster。 Snapdragon是一种基于芯片的系统，已被数百万部手机，平板电脑和其他电子产品使用。 KeyMaster在处理器的TrustZone中运行，该TrustZone是多个ARM内核之间的独立区域。操作系统在TrustZone外部运行，并且理想情况下，它不能干预安全区域。诸如加密和指纹扫描之类的特定功能都在受保护的TrustZone上运行。

安全研究员Gal Beniamini一直在研究高通公司的TrustZone代码，现在他发布了一份详细的报告，描述了如何从设备KeyMaster中提取密钥。

Qualcomm在TrustZone中运行一个小的内核，该内核提供了所谓的QSEE功能：Qualcomm安全执行环境。小型应用程序可以在Android之外的QSEE上运行。

Qualcomm的KeyMaster是QSEE应用程序。 Beniamini详细介绍了如何使用Android内核安全漏洞来加载自己的QSEE应用程序，然后在受保护的空间中使用Qualcomm TrustZone内核特权升级漏洞来获得对整个QSEE空间的控制。之后，您可以监视KeyMaster并提取解密的数据块。

使用该数据块，您可以通过强制使用剩余的密钥PIN或密码来解密文件系统。但是如果没有数据块的RSA私钥，这是完全不可能的。

这部分是安全漏洞，另一部分是设计缺陷：KeyMaster允许软件使用密钥，但该软件在孤立的花园中运行。因此，黑客的角色应该超越孤立性，而将“奖励”带到内部。恶意应用程序可以通过攻击Android内核来掌握QSEE区域来启动此过程。或者，陷阱SMS可以潜入StageFright并切入TrustZone。

此外，联邦调查局表示，有可能在受黑客控制的设备上刷新自定义的Android固件，并提取KeyMaster密钥，并进一步造成暴力破解并获得整个系统权限的可能性。

“ Android在所有设备之间使用完全相同的全盘加密策略。该策略基于KeyMaster模块将密钥绑定到设备的硬件。我的研究表明，可以在高通设备上绕过它。经过此绑定过程此外，该策略也可能适用于其他SoC制造商的产品。”

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