《電子技術(shù)應(yīng)用》
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為什么FBI解鎖手機(jī)一定要蘋果的幫助

2016-02-29
關(guān)鍵詞: 蘋果 FBI 密碼 解鎖

       世界上最厲害的廣告,,應(yīng)該就是讓 FBI 來證明自己產(chǎn)品的安全性,。蘋果做到了。FBI 為了看到犯罪嫌疑人手機(jī)里的內(nèi)容,,不得不“跪求”蘋果的協(xié)助,,然而,庫克高冷地拒絕 FBI 走后門,。

  縱然 FBI 保持了一貫的口吻,,但是明眼人可以看出,在這件事上,,F(xiàn)BI 其實在“請求”蘋果,。因為沒有蘋果的幫助,,萬能的 FBI 還真就搞不定這支小小的手機(jī)。

  事情鬧到現(xiàn)在,,比爾蓋茲,、扎克伯格、Google CEO 皮查都已經(jīng)卷入論戰(zhàn),,紛紛選邊站。至于這場辯論誰更有道理,,每個人都有自己的判斷,,不過技術(shù)無罪,既然是非扯不清,,我們就從技術(shù)的角度來看一看,,為什么 FBI 一定要蘋果的幫助才能解鎖手機(jī)呢?

  FBI 為什么一定要搞到密碼,?

  先從這個簡單的問題開始吧,。顯然手機(jī)需要密碼來解鎖,這是一個常識,。

  不過在 iPhone 身上,,情況稍微有特殊。手機(jī)制造時嵌入到設(shè)備中一個唯一的金鑰,。密碼學(xué)家馬修·格林曾在博客解釋,,

  iPhone 手機(jī)把使用者密碼和金鑰“結(jié)合”起來,創(chuàng)建出一個密碼金鑰,,用來保護(hù)和解鎖該設(shè)備上的資料,。使用者輸入密碼后,手機(jī)會使用使用者密碼和金鑰來執(zhí)行一個計算,,如果結(jié)果正確,,手機(jī)和資料就可以被解鎖。

  通俗來講,,如果沒有使用者密碼,,這臺設(shè)備上的所有資料就永遠(yuǎn)處于鎖定狀態(tài)。

  那么,,就沒有其他方法繞過密碼嗎,?

  理論上來說,確實有,。那就是:

   把 iPhone 拆掉,,然后取出儲存芯片,直接讀取其中的資料,,但是這樣做并不容易,。由于芯片內(nèi)置的安全邏輯,,簡單讀取是無法進(jìn)行的。唯一可行的辦法就是拆解芯片,,然后用 激光在裸露的快閃內(nèi)存上,,一個位組、一個位組地讀取資訊,。這樣做的缺點在于,,對操作的精度要求極高,稍有不慎就會損毀芯片,,導(dǎo)致上面的所有內(nèi)容都會煙消云 散,。

  這種“霸王硬上弓”的方法失敗機(jī)率極高,并不在 FBI 的選擇范圍內(nèi),。所以,,最為可行的辦法就是——搞定庫克。

捕獲.JPG

拆解芯片的示意圖

       蘋果的三大安全邏輯

  FBI 想要蘋果幫什么忙呢,?當(dāng)然最好是直接讀出 iPhone 里的所有資訊,。但是天下沒有這么好的事,就連蘋果自己都沒有直接解鎖 iPhone 的能力,,因為 iPhone 的安全機(jī)制就像一個保險箱,,就連它的制造商也不能用蠻力打開。

  不過,,蘋果確實可以幫助 FBI 降低破解這支 iPhone 的難度,。這是為什么呢?我們先來看看嫌疑犯這支安裝了 iOS 9 的 iPhone 5c 有怎么樣的安全邏輯,。

  由于手機(jī)固件升級到了 iOS9,,所以系統(tǒng)預(yù)設(shè)需要設(shè)置 6 位密碼。(經(jīng)過設(shè)置,,這 6 位密碼可以不僅僅是數(shù)字,,而是字母數(shù)字混合)。

  開鎖密碼只可以手動在屏幕上點按輸入,,而且每兩個密碼之間輸入間隔不得小于 80 毫秒,。

  如果輸入錯誤達(dá)到 10 次,所有資料將會永久鎖定,,沒有任何方法可以解密,。

  這些安全措施很多都是 iOS 9 中新添加的功能。而 iOS 9 在嫌疑人實施犯罪之前 3 個月剛剛推送,。如果嫌疑人的手機(jī)還在運(yùn)行 iOS 8,,那么 FBI 就大可不必費(fèi)如此周章來請求蘋果了。

  只有蘋果才能拯救探員的手指頭

  FBI 要求蘋果做的事情并不難,,專門為這支手機(jī)開發(fā)一個固件,,然后對嫌疑犯的手機(jī)進(jìn)行更新,。新的固件要有以下兩個特性:

  取消輸入錯誤 10 次自動永久鎖定的功能。

  可以用外接鍵盤代替屏幕點按來輸入密碼,。

  如果安裝了這個還尚不存在的固件,,F(xiàn)BI 就可以用自動化窮舉法窮舉出嫌疑犯的手機(jī)密碼,從而并不體面地破解這支手機(jī),,但這對 FBI 來說已經(jīng)足夠了,。FBI 的厚道之處在于:并沒有要求蘋果更改更底層的安全芯片固件,從而取消掉 80 毫秒的密碼輸入間隔(實際上蘋果有能力更換安全芯片上的固件),。

  實際上,,這 80 毫秒的限制在日常使用場景中,正常的人類都不會有任何感覺,。但在窮舉密碼的時候,這 80 毫秒的限制就非常惡心了,。

  為蘋果提供安全諮詢的公司 Trail of Bits 的首席CEO丹·圭多表示:

  在破解密碼的時候,,你希望每秒嘗試數(shù)百或數(shù)千個密碼。有了 80 毫秒這道坎,,你每秒只能嘗試 8 到 9 次,,真是慢得令人惱火。

縱然如此,,F(xiàn)BI 也選擇忍了,。因為即使嫌疑人選擇了大小寫字母和數(shù)字混合的六位密碼,理論上有 5 年時間也可以成功破解手機(jī),。如果密碼是純數(shù)字的形式,,則只需要幾天就可以破解。

  FBI 向蘋果索取的這個定制系統(tǒng),,由于不用手動點按密碼,,所以算是拯救了這些可憐探員的手指頭。

   另外,,由于蘋果的數(shù)碼簽章技術(shù),,可以規(guī)定這款定制系統(tǒng)只用于特定的設(shè)備之上。也就是說,,這個新的固件只能用于解鎖嫌疑人的這支 iPhone 5c,。然而即使是這樣,庫克也表示斷然拒絕,。拋開道德和立場原因,,蘋果認(rèn)為這樣做還是存在技術(shù)風(fēng)險的。因為一旦這個“破解版固件”流傳出去,,黑客也許會透 過把其他的手機(jī)偽裝成這支 iPhone 5c 的手法來進(jìn)行破解活動,。

捕獲.JPG

iPhone 5c 拆解圖

  庫克不合作,,F(xiàn)BI 能怎么辦?

   講真,,寫一個破解版的固件并不難,。如果 FBI 肯出錢,有諸多黑客高手會排著隊幫他來寫程序碼,。但是正如剛才所說,,蘋果需要對一個 iOS 系統(tǒng)載入數(shù)碼簽章,這個系統(tǒng)才能被安裝在一支 iPhone之上,。顯然,,蘋果更不可能給一個黑客寫的 iOS 系統(tǒng)載入數(shù)碼驗證簽名。

  說起來,,整個事件中,,F(xiàn)BI 想要利用蘋果產(chǎn)品的一個邏輯漏洞,那就是:蘋果公司可以透過上傳新的固件,,從而降低手機(jī)的安全級別,。這個“提防自己”的漏洞可能是蘋果以前沒有意識到的。在未來生產(chǎn)的手機(jī)里,,完全可以做到讓安全芯片的固件不可重寫,。如果那樣的話,蘋果即使有心幫忙,,也無力破解 iPhone了,。如果這樣,F(xiàn)BI 也就無話可說了,。

  目前來看,,如果庫克真的拒絕和 FBI 合作,除非 FBI 可以找到 iPhone 手機(jī)的新的致命漏洞(這種漏洞是非常高級別的,、價值百萬美元的,、幾乎不可能被發(fā)現(xiàn)的),他們可做的事情還真不多,。

  所以,,從技術(shù)角度來講的話,想讓庫克給你開后門,,F(xiàn)BI 探員的魅力似乎還不夠,。


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