Checkm8後時代於鑑識領域的影響

2019-11-17 by 高田鑑識

在數位取證領域上，iOS提取教學一直都是最短的章節，早期在沒有Passcode的情況下，還有機會透過Lockdown plist方式完成iTunes備份提取，但Apple在iOS11後增加了USB Restriction安全性補強，無Passcode提取的道路則越來越窄。而Android取證領域，從檔案系統到物理提取，包含了adb、apk downgrade、bootloader與EDL等等，不同Android版本適用的提取模式皆不同，進階的Bootloader提取則是不同晶片組對應不同的提取模式，取證上所需具備的專業知識相對複雜。反觀iOS裝置，在無Passcode情況下，裝置與電腦間無法建立信任連線，基本上無任何方式可以備份或提取出資料。解決辦法通常只有Cellebrite Premium、CAS或GreyKey。只是這些解決方案雖然有效，但所費不貲，除非是高敏感度的案件才會採用。

在axi0m今年9/27公開的BootRom層級漏洞「checkm8後」，能夠讓A5-A11的設備在任意iOS版本下被JB，這代表著完整的檔案系統提取是可行的(非iTunes備份)，雖然還是需要Passcode才可進行檔案系統提取，但至少對於整個數位取證領域還是有極大的幫助。

checkm8的漏洞為BootROM層級（又稱為SecureROM），因該漏洞無法透過OTA更新修復，除非Apple今天召回所有受影響的iOS裝置進行更新，才有辦法修復這個漏洞。

在checkm8發佈之後，該漏洞的開發者axi0mX接受了ArsTechnica的DAN GOODIN與安全公司Malw​​arebytes的產品總監Thomas Reed的共同聯訪，以下為採訪的精華摘要，閱讀前可先熟悉上一篇介紹iOS資料保護機制，採訪原文請參考：

https://arstechnica.com/information-technology/2019/09/developer-of-checkm8-explains-why-idevice-jailbreak-exploit-is-a-game-changer/

Dan Goodin（Ars）：當我們談論無法修補的漏洞時，通常我們談論的是bug。 而針對裝置本身，checkm8的JB會是永久性的嗎？或者一旦裝置重啟，它會恢復到原始狀態嗎？

axi0mX：checkm8屬於非完美JB，漏洞僅在記憶體中執行，因此只要重新開機後裝置就恢復正常狀態。

Dan Goodin（Ars）：如果警察或小偷取得iOS裝置但沒有Passcode，使用該漏洞是否允許他們取得手機內的資訊？

axi0mX：答案是“要看情況”。在2013年Apple推出Secure Enclave和Touch ID之前，iOS裝置並沒有進階的安全保護機制。例如，San Bernardino美國境內的恐怖攻擊案被FBI解鎖的iPhone 5c（由Cellebrite協助破解），就沒有Secure Enclave。因此在這種情況下，checkm8可非常快速地取得Passcode並讀取所有資料。但是從iPhone 6之後的手機（註：最早有Secure Enclave的版本應為iPhone 5S），皆有一個Secure Enclave來保護用戶資料，若沒有Passcode基本上是無法取得手機上的資料。checkm8的漏洞並不影響Secure Enclave。它僅允許您在設備上執行未被Apple簽核過的代碼。它不能繞過螢幕鎖，因為Passcode受到獨立的系統保護。但是對於較舊的設備，如iPhone 5這樣的設備，因沒有Secure Enclave，因此可以在沒有解鎖的情況下直接讀取所有資料。

Dan Goodin（Ars）：因此，這個漏洞對於有Secure Enclave的裝置但沒有Passcode的人不會帶來太大的好處，對嗎？

axi0mX：如果您的目的是取得裝置上的資料，那麼是的，這個漏洞因Secure Encalve的關係，無法取得受保護資料的金鑰。 但是若有其它目的，使用這個漏洞可能會獲得一些好處。

Dan Goodin（Ars）：您的意思是類似植入後門程式？一旦使用者解開螢幕鎖，資料將被發送給攻擊者，或者類似的情況？

axi0mX：例如，如果您將手機留在旅館房間裡，則有機會被動了手腳，導致將所有資料發送到某個電腦上。

Dan Goodin（Ars）：你的意思是手機持有人回到飯店後會發生這種情況嗎？

axi0mX：是的，但這並不是我真正要擔心的情況，因為處於該級別的攻擊者……較有可能採用網頁攻擊或Wi-Fi中間人攻擊。因為這種等級的攻擊者，較不喜歡近身接觸目標。若使用Checkm8，攻擊者不得不實體取得裝置，並且必須透過USB連線到裝置才可植入後門。這樣的方式不是駭客或攻擊者屬意的模式。

Dan Goodin（Ars）：Checkm8可否搭配其他漏洞以進行遠端攻擊的可能性或可行性？

axi0mX：不可能。 此攻擊無法遠端進行。 您必須透過USB連接裝置，然後進入DFU模式，才可執行該漏洞．

如果您想談論真正的假設情況．若您常常在自己的電腦上越獄手機，但您的電腦在執行越獄程式之前已被駭入，則駭客可能會上傳有後門版本的越獄程式，讓您在越獄的過程中植入後門。這樣則有可能，但非常的不切實際就是了。

Thomas Reed（Malwarebytes）：所以載入到RAM中的bootrom程式碼，是透過漏洞修改的？我假設Bootrom中的某些程式碼在執行過程中會載入到RAM裡。或許我錯了？

axi0mX：正確的答案是它很複雜。 bootrom使用的程式碼皆在ROM裡（read-only memory）。bootroom無需被複製至其他儲存區即可使用。為了使我的設備能夠執行我想要的工作，我需要注入一些客制的程式碼。在這種情況下，因無法將程式碼寫入ROM，因此我唯一的選擇是將其寫入RAM或寫入SRAM（bootrom使用的低階存儲器）這個很小的空間中。但是實際的bootrom程式碼本身不會被複製至RAM或SRAM裡。

Thomas Reed（Malwarebytes）：是否可以藉由checkm8以root權限安裝任何其他程式碼或所需的任何程式，以便可以安裝惡意軟體？

axi0mX：正確的答案是“看狀況”。當您決定使用此漏洞將手機越獄時，可以自定義Apple的行為。蘋果有一些進階保護機制，核心系統皆已防護好，因此正常情況下是無法執行惡意軟體。如果您決定越獄，您將捨去一些保護措施。有些人會選擇保留了很多安全機制的越獄方式，有些人則可能會完全移除所有保護機制。

您可以利用checkm8漏洞越獄，因為屬於tethered JB，每次重新開機後還需要再次越獄。如果重新開機後您不使用該漏洞越獄，則您的裝置將回復到乾淨的版本。所以說這不是您可以安裝一次惡意軟體就可以一直存在，因為iOS對此提供了保護，重新開機後惡意軟體就無法執行了。

Dan Goodin（Ars）：有人可以使用Checkm8在最新的iOS裝置上安裝鍵盤記錄程式，但是只要重新啟動手機後，鍵盤記錄程式就消失了，對嗎？

axi0mX：正確。鍵盤記錄程式將無法正常運作。程式還是會留在裝置內，但是iOS會說：“該應用程式無權限在此手機上執行，因此將不執行它”．

iOS裝置具有所謂的secure bootchain(安全啟動鏈)。從bootrom開始，每個新步驟皆會被數位簽章檢驗，確保是受到Apple私鑰簽核過的程式，既受信任下(trusted)才可以執行。如果您選擇打破chain of trust(信任鏈)並執行您要執行的軟體，那麼您需承受相對應的風險。

實際上您只要一重新開機就無法使用此漏洞。打破信任鏈的唯一方法是在每次開機時手動進行。因此，開機時必須將裝置處於DFU模式，然後再透過USB線接上電腦，最後必須執行checkm8漏洞才能越獄手機。在那時，您才可取得最高權限做任何你想做的事。但是，如果您……重新開機，裝置就回到安全且受保護狀態。從這個意義上講，這個漏洞不是永久性的。

Thomas Reed（Malwarebytes）：對於像Cellebrite或Greyshift這樣的公司，他們取得您的裝置，會嘗試從中提取資料，但據我了解，如果沒有密鑰，資料就無法被解開並讀取，主要是因為Secure Enclave，許多資料皆被加密。聽起來Checkm8確實對他們沒有多大用處。這正確嗎？還是他們可以藉由checkm8做一些事情？

axi0mX：若將checkm8做為一個獨立的漏洞使用，答案是“不，對這些公司獲益不大”。但是有可能，也許有可能，他們會搭配其它多個漏洞（這些公司皆掌握多個漏洞）來執行自己想做的事情。在那種情況下，他們或許可以使用checkm8替代他們擁有的另一個漏洞，因為也許checkm8更快，或可繞過其他的Apple防護機制。因此很可能會被他們用於暴力破解Passcode。

僅使用checkm8無法給他們任何可以直接取出Passcode的方法。我不知道他們有什麼。他們可能已有一個破解Passcode方式，在這種情況下，他們可能不會使用checkm8。但checkm8也有可能取代他們為了破解Passcode而使用的漏洞之一。

Dan Goodin（Ars）：與改變取證的遊戲規則相比，對於Cellebrite和Grayshift，checkm8比較像是的階段性開發？

axi0mX：我認為他們無法藉由Checkm8獲得任何好處，至少針對這個版本而言．但即使沒有Checkm8，可能方式稍微不同，他們應該有自己的方法來解決。

Dan Goodin（Ars）：是什麼導致Checkm8無法在新的晶片組上執行？ 是否可能有人可微調Checkm8使它能在這些新的晶片組上執行嗎？

axi0mX：我認為這不太可能。至少對我來說，我無法讓它在新的晶片組上執行。主要原因是Apple在新的晶片組修補了這些漏洞，就我的認知，checkm8是無法執行的。

Dan Goodin（Ars）：所以您覺得有人將Checkm8與其他漏洞連接並在新的iPhone上獲得相同結果可能性不大嗎？

axi0mX：我不能說這是不可能的，確實有一些非常好的駭客。總是有機會的。 只是我認為這機會不大。至少我知道我做不到。機會永遠存在，只是我認為可能性很小。

axi0mX：如果您有幾分鐘的時間，我還有其他事情可能會讓您感到興趣：蘋果一直讓越獄變得困難。幾年前情況要好得多。在2016年左右之前，越獄的效果很好，讓很多人可以輕鬆越獄手機。但隨著iOS 9的之後，越獄不再具有永久性，甚至都不可靠。通常您必須透過較多的步驟才能越獄。越獄門檻變的很高，甚至是一部較舊的手機也無法越獄，這代表著無法依您的想法客制手機，並作出可以改變手機內容的軟體。人們說“越獄已經死了”，因為再也不是早期輝煌的日子。

現在，Checkm8對於iOS越獄者來說是如此吸引的原因是，若你有iPhone X，你可在任何iOS版本上對其進行越獄。這很棒，因為這意味著任何人只要坐在電腦旁，就可以越獄。雖然這次發布的內容不允許您安裝Cydia或其他您希望從越獄中獲得的功能，但這很快就會來臨。而且，您可以隨時隨地使用最新版本的iOS進行越獄。不像早期您不得不停留在較舊版本的iOS上，才能擁有越獄所使用的漏洞。