seguridad en comunicaciones móviles - · pdf filecifrado en lte (4g) ref: ... location...

2015 Layakk. Todos los derechos reservados.
Seguridad en comunicaciones
mviles
Un repaso a los ataques conocidos
Jos Pic Garca
David Prez conde
www.layakk.com @layakk
XI CICLO DE CONFERENCIAS
UPM TASSI AO 2015

2 2015 Layakk
En pelculas y series
00:37

3 2015 Layakk
En pelculas y series

4 2015 Layakk
Enumerar y explicar brevemente las
vulnerabilidades conocidas
Ilustrar lo anterior con algunos ejemplos prcticos
(formato video)
Resumir el estado de la seguridad en comunicaciones
mviles
Objetivos

5 2015 Layakk
DATOS
VOZ
VOZ y
DATOS
Tecnologa actual
2G
3G
4GVOZ y
DATOS

6 2015 Layakk
Terminologa
Trmino Descripcin
SIM Tarjeta inteligente que contiene el IMSI y la Ki del usuario
IMSI Identificador del usuario
IMEI Identificador del terminal (telfono / modem)
Ki Clave precompartida entre la tarjeta SIM y el operador
Kc Clave de sesin (generada dinmicamente en cada sesin)
BTS/nodeB/
e-nodeB
Estacin base. Llamada coloquialmente:
antena del operador
SGSN, GGSN Nodos de la red del operador que cursan el trfico IP
PLMN Red de un operador (Public Land Mobile Network)

7 2015 Layakk
Arquitectura de red
A
Um
Gb
D
Gn
Red
de
Datos
Gp
GiOtra PLMN
Gs
Gr
Gf
AGPRS
Abis

Interceptacin de
comunicaciones

9 2015 Layakk
GSM cifra, a partir de un momento en la comunicacin,
la voz y los datos de sealizacin.
Normalmente el cifrado se realiza con el algoritmo
A5/1
El algoritmo A5/1 es un algoritmo que genera un bitstream por
cada unidad de transmisin (rfaga).
El bitstream se combina (XOR) con la rfaga a transmitir
La generacin del bitstream depende de una clave de sesin y
del nmero de trama TDMA.
Cifrado de las comunicaciones GSM

10 2015 Layakk
Ataques contra A5/1:
A5 Security Project
A5/1
Rfaga Cifrada Interceptada
Rfaga Conocida
114-63=51 candidatos
a ser buscados
Salida Generador Bloques
Otra Rfaga Cifrada Interceptada
COUNT
64 bits

11 2015 Layakk
Capturar trfico GSM es difcil?
the GSM call has to be identified and
recorded from the radio interface. [] we
strongly suspect the team developing the
intercept approach has underestimated its
practical complexity. A hacker would need a
radio receiver system and the signal
processing software necessary to process
the raw radio data.
GSMA, Aug.09

12 2015 Layakk
Sistema de captura de voz: 20
KRAKEN
10 10
OSMOCOM OSMOCOM
27C3 (Dic.2010)
Nohl, Munaut
Security Research Labs
Kc
Captura ciertos
mensajes
cifrados pero
predecibles
Escucha y
descifra la
conversacin

13 2015 Layakk
Suplantacin de usuarios!
13
02:51

14 2015 Layakk
El cifrado se realiza entre el SGSN y la MS
Algoritmos obligatoriamente soportados por una MS
GPRS:
GEA0 = NO cifrado
GEA1 = Roto mediante algebraic attacks(*)
GEA2 ?
GEA3 ?
Cifrado en GPRS
(*)http://events.ccc.de/camp/2011/Fahrplan/attachments
/1868_110810.SRLabs-Camp-GRPS_Intercept.pdf
Utilizados
comnmente

15 2015 Layakk
Captura de comunicaciones GPRS
Confidencialidad de GPRS: en la prctica osmocommBB(layer1 + gprsdecode)
Ref.: https://http://bb.osmocom.org/
.
02:00
https://http/bb.osmocom.org/

16 2015 Layakk
UMTS:
Cifrado en UMTS (3G)
UEA2 = SNOW-3G UEA0 = NO cifrado
UEA1 = KASUMI
El mismo que se usa en A5/3
Probablemente roto por la NSA para claves de 64 bits.
Ref.:
http://events.ccc.de/congress/2014/Fahrplan/system/attachments/2493/original/Mobile_Self_Defens
e-Karsten_Nohl-31C3-v1.pd

17 2015 Layakk
La escucha de UMTS mediante un ataque hbrido
radioSS7 es posible tambin, al igual que en GSM
Se necesita un equipo adicional HW/SW para la
escucha, demodulacin y decodificacin de la seal 3G,
lo cual ya est resuelto.
Escucha de UMTS
Ref.:
http://events.ccc.de/congress/2014/Fahrplan/system/attachments/2493/original/Mob
ile_Self_Defense-Karsten_Nohl-31C3-v1.pd

18 2015 Layakk
LTE:
EEA0 = NO cifrado
128-EEA1 = SNOW-3G
128-EEA2 = AES
128-EEA3 = ZUC (soporte de momento opcional)
Cifrado en LTE (4G)
Ref:
http://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/133400_133499/13340
1/12.14.00_60/ts_133401v121400p.pdf
EA2

19 2015 Layakk
El ataque de escucha mediante radioDiameter
(equivalente a SS7) parece viable debido a que:
La tarea de construir un sistema de bajo coste para escuchar el
trfico LTE es totalmente abordable
La definicin del equivalente de SS7 en LTE (Diameter) ha
arrastrado muchas de las vulnerabilidades existentes en SS7
Escucha de LTE
Ref.:
http://media.ccc.de/browse/congress/2014/31c3_-_6531_-_en_-_saal_6_-
_201412272300_-
_ss7map_mapping_vulnerability_of_the_international_mobile_roaming_infrastructure_-
_laurent_ghigonis_-_alexandre_de_oliveira.html#video&t=2

20 2015 Layakk
Interceptacin de comunicaciones
mediante estacin base falsa

21 2015 Layakk
Location Update Procedure
MS PLMN
LOCATION UPDATING REQUEST
INICIO DEL PROCEDIMIENTO1
2 (Classmark Interrogation Procedure)
3 (Identification Procedure)
4 (Authentication Procedure)
5 (Start Ciphering Procedure)
LOCATION UPDATING ACCEPT6

22 2015 Layakk
El atacante se
convierte en el
operador
El ataque
puede
realizarse
selectivamente
CIFRADO: A5/0
(nulo)
Interceptacin de trfico GSM con
estacin base falsa
010011101011001110011011000

23 2015 Layakk
Laboratorio GSM
CAJA DE
FARADAY
PC
USRP

24 2015 Layakk
Interceptacin de llamada
mediante estacin base falsa
02:52

25 2015 Layakk
Interceptacin de comunicaciones
GPRS/EDGE con estacin base falsa
http://www.layakk.com/docs/RootedCon2011-AtaquePracticoGPRS.pdf

26 2015 Layakk
Interceptacin de trfico GPRS/EDGE
mediante estacin base falsa02:02

Manipulacin de
comunicaciones

28 2015 Layakk
El atacante se
convierte en el
operador
El ataque
puede
realizarse
selectivamente
CIFRADO: A5/0
(nulo)
Manipulacin de trfico GSM
con estacin base falsa
010011101011001110011011000

29 2015 Layakk
Manipulacin de trfico GSM
con estacin base falsa
Mvil registrndose en
la estacin base falsa
Suplantacin de
origen de llamada
Redireccin de
destino de llamada
Interceptacin de SMS
00:56 00:50 00:47
00:41
//lkfile01/LK_Proyectos/Videos/2G3G/Demos Layakk/GSM_falsificacion_numero_llamante.wmv//lkfile01/LK_Proyectos/Videos/2G3G/Demos Layakk/GSM_falsificacion_numero_llamante.wmv//lkfile01/LK_Proyectos/Videos/2G3G/Demos Layakk/GSM_interceptacion_sms.wmv//lkfile01/LK_Proyectos/Videos/2G3G/Demos Layakk/GSM_interceptacion_sms.wmv//lkfile01/LK_Proyectos/Videos/2G3G/Demos Layakk/GSM_redireccion_llamada.wmv//lkfile01/LK_Proyectos/Videos/2G3G/Demos Layakk/GSM_redireccion_llamada.wmv//lkfile01/LK_Proyectos/Videos/2G3G/Demos Layakk/video00_iPhoneRegistering.wmv//lkfile01/LK_Proyectos/Videos/2G3G/Demos Layakk/video00_iPhoneRegistering.wmv

30 2015 Layakk
Un atacante con acceso a la red SS7 puede
potencialmente (si la red no filtra ese tipo de trfico),
redirigir llamadas a su antojo
Para ello puedo utilizar 2 mtodos:
Utilizar el protocolo CAMEL
Utilizar el mensaje updateLocation para indicar al HLR de la
vctima que est en roaming en su red (falsa)
Mtodos de redireccin SS7
SS7 Redireccin

31 2015 Layakk
Manipulacin de comunicaciones
http://www.layakk.com/docs/RootedCon2011-AtaquePracticoGPRS.pdf

32 2015 Layakk
Manipulacin de comunicaciones
Phising httpsToma de control de un
PCPhising http
Jailbreakme 3.0
silenciosoRouter GPRS Otros dispositivos

Identificacin de usuarios

34 2015 Layakk
En el Identification Procedure, la estacin base puede
preguntar al mvil su IMSI y su IMEI, y el mvil est
obligado a responder
Identidad del usuario y del terminal

35 2015 Layakk
IMSI CATCHER: 2G, 3G, 4G

Geolocalizacin

37 2015 Layakk
Servicios de localizacin GSM LCS:
basados en la red
basados en el mvil
asistidos por el mvil
Software de localizacin instalado en el
mvil
Mtodos de geolocalizacin

38 2015 Layakk
Pero
Y si el mvil no quiere ser
localizado?

39 2015 Layakk
Decidimos construir un

seguridad en comunicaciones móviles - · pdf filecifrado en lte (4g) ref: ... location...

Documents