YubiKey 5 พบช่องโหว่ร้ายแรง เสี่ยงถูกโคลนข้อมูลหากถูกเข้าถึงตัวเครื่อง

YubiKey 5 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ Hardware Token สำหรับการยืนยันตัวตนแบบสองปัจจัย (Two-Factor Authentication หรือ 2FA) ตามมาตรฐาน FIDO ที่ได้รับความนิยมสูงสุดทั่วโลก ถูกตรวจพบว่ามีข้อบกพร่องทางด้านการเข้ารหัสที่อาจทำให้ผู้โจมตีสามารถ "โคลน" หรือคัดลอกข้อมูลภายในอุปกรณ์ได้ หากสามารถเข้าถึงตัวเครื่องได้ในระยะเวลาสั้นๆ

ความเสี่ยงนี้ไม่ได้เกิดขึ้นจากตัว Yubico โดยตรง แต่มาจาก Side Channel หรือช่องทางรั่วไหลของข้อมูลทางกายภาพ ซึ่งพบในไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กที่ผลิตโดยบริษัท Infineon ซึ่งถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์ความปลอดภัยจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นสมาร์ทการ์ดของธนาคาร พาสปอร์ตอิเล็กทรอนิกส์ หรือระบบควบคุมการเข้าออกพื้นที่หวงห้าม

เจาะลึกกลไกการโจมตีแบบ Side Channel

คำว่า Side Channel ในบริบทนี้หมายถึงการที่อุปกรณ์ปล่อยร่องรอยทางกายภาพออกมาในขณะประมวลผล เช่น การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า หรือระยะเวลาที่ใช้ในการคำนวณ ซึ่งข้อมูลเหล่านี้สามารถนำมาวิเคราะห์เพื่อถอดรหัสลับได้

ในกรณีของ YubiKey 5 ปัญหาอยู่ที่การคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่า Modular Inversion ภายในไลบรารีการเข้ารหัสของ Infineon ซึ่งไม่ได้ใช้เทคนิค Constant Time (การทำให้ระยะเวลาประมวลผลคงที่เสมอไม่ว่าข้อมูลจะเป็นอะไร) ส่งผลให้การทำงานของอัลกอริทึม ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) มีระยะเวลาการประมวลผลที่แตกต่างกันเล็กน้อยตามค่าของกุญแจที่ใช้

นักวิจัยจาก NinjaLab ได้ใช้เครื่องออสซิลโลสโคป (Oscilloscope) วัดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในขณะที่อุปกรณ์กำลังยืนยันตัวตน เพื่อตรวจจับความแตกต่างของเวลาเพียงเล็กน้อยนี้ จนสามารถสกัดเอา Nonce (กุญแจชั่วคราว) และนำไปสู่การถอดรหัส Secret Key ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของความปลอดภัยในอุปกรณ์ได้ในที่สุด

Two images showing how the electromagnetic radiation is measure using a probe.

ขั้นตอนการโคลน YubiKey ในสถานการณ์จริง

การโจมตีนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายและต้องใช้ความเชี่ยวชาญสูง โดยมีขั้นตอนการดำเนินงานดังนี้:

  1. การเตรียมการ: ผู้โจมตีต้องขโมยชื่อผู้ใช้และรหัสผ่านของเหยื่อผ่านวิธีต่างๆ เช่น Phishing
  2. การเข้าถึงทางกายภาพ: ผู้โจมตีต้องนำตัว YubiKey ของเหยื่อมาไว้ในครอบครองชั่วคราวโดยที่เหยื่อไม่รู้ตัว
  3. การดัดแปลงอุปกรณ์: ต้องใช้ปืนลมร้อนและมีดผ่าตัดเพื่อแกะเปลือกพลาสติกออก ให้เห็นแผงวงจร (Logic Board) ภายในเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์วัดค่า
  4. การเก็บข้อมูล: ส่งคำขอการยืนยันตัวตนไปยังอุปกรณ์ซ้ำๆ พร้อมวัดค่าการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
  5. การประมวลผล: นำข้อมูลที่วัดได้ไปวิเคราะห์แบบออฟไลน์เพื่อสกัดกุญแจส่วนตัว (Private Key) ของบัญชีนั้นๆ
  6. การเข้าถึงบัญชี: เมื่อได้กุญแจโคลนมาแล้ว ผู้โจมตีสามารถเข้าสู่ระบบได้โดยไม่ต้องมีตัวเครื่องจริง และเหยื่อจะไม่ทราบเลยว่าถูกโจมตี
Left a YubiKey 5Ci intact Right the logic board found inside.

ข้อเท็จจริงสำคัญ

  • อุปกรณ์ที่ได้รับผลกระทบ: YubiKey 5 ทุกรุ่นที่ใช้เฟิร์มแวร์เวอร์ชันต่ำกว่า 5.7
  • การแก้ไข: ไม่สามารถอัปเดตเฟิร์มแวร์ในเครื่องเดิมได้ อุปกรณ์รุ่นเก่าจึงมีความเสี่ยงถาวร
  • เงื่อนไขการโจมตี: ต้องมีตัวเครื่องจริง, มีรหัสผ่านบัญชี, และมีอุปกรณ์เฉพาะทางมูลค่าประมาณ 11,000 ดอลลาร์
  • ระดับความเสี่ยง: ต่ำสำหรับผู้ใช้ทั่วไป แต่สูงสำหรับเป้าหมายเฉพาะเจาะจง (Targeted Attack) เช่น หน่วยงานรัฐหรือองค์กรระดับสูง
  • ส่วนที่ไม่ได้รับผลกระทบ: ฟังก์ชัน OTP และการยืนยันตัวตนแบบ 2FA ทั่วไปที่ไม่ได้ใช้ส่วนของไลบรารีที่มีปัญหา
สรุปรายละเอียดช่องโหว่ YubiKey 5 และ Infineon
หัวข้อ รายละเอียด
สาเหตุของปัญหา การคำนวณ Modular Inversion ในไลบรารี Infineon ไม่เป็น Constant Time
วิธีการโจมตี Side-Channel Analysis (วัดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า)
ระยะเวลาที่ใช้เข้าถึงเครื่อง เพียงไม่กี่นาที (สำหรับการเก็บข้อมูล)
เวอร์ชันที่ปลอดภัย เฟิร์มแวร์เวอร์ชัน 5.7 ขึ้นไป (เปลี่ยนไปใช้ไลบรารีของ Yubico เอง)
ความยากในการโจมตี สูงมาก ต้องใช้ความรู้ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและการเข้ารหัสขั้นสูง

คำถามที่พบบ่อย

ฉันจะตรวจสอบได้อย่างไรว่า YubiKey ของฉันปลอดภัยหรือไม่?

คุณสามารถใช้แอป Yubico Authenticator เพื่อตรวจสอบเวอร์ชันเฟิร์มแวร์ได้ โดยดูที่มุมซ้ายบนของหน้าจอหลัก หากเป็นเวอร์ชัน 5.7.0 หรือสูงกว่า จะถือว่าได้รับการแก้ไขแล้ว

หากฉันใช้ PIN หรือการสแกนลายนิ้วมือ จะยังเสี่ยงอยู่ไหม?

การใช้ PIN หรือ Biometrics ช่วยเพิ่มความปลอดภัยได้อีกชั้น เพราะผู้โจมตีจำเป็นต้องทราบ PIN หรือมีลายนิ้วมือของเจ้าของเครื่องเพื่อกระตุ้นการทำงานของอุปกรณ์ในขณะเก็บข้อมูล

ฉันควรเปลี่ยนอุปกรณ์ใหม่ทันทีหรือไม่?

สำหรับผู้ใช้ทั่วไป ความเสี่ยงนี้ถือว่าต่ำมากเนื่องจากต้องใช้ทั้งการเข้าถึงตัวเครื่องและอุปกรณ์ราคาแพง อย่างไรก็ตาม หากคุณทำงานในหน่วยงานที่มีความเสี่ยงสูงหรือเป็นเป้าหมายของการจารกรรม การเปลี่ยนเป็นรุ่นใหม่ที่ใช้เฟิร์มแวร์ 5.7 เป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่า

อุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ชิป Infineon เสี่ยงด้วยหรือไม่?

นักวิจัยสงสัยว่าอุปกรณ์ใดก็ตามที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ SLE78, Optiga Trust M หรือ Optiga TPM ร่วมกับไลบรารีการเข้ารหัสของ Infineon อาจมีช่องโหว่เดียวกัน แต่ปัจจุบันยังไม่มีการยืนยันอย่างเป็นทางการจาก Infineon

FIDO ยังคงเป็นวิธีที่ปลอดภัยที่สุดอยู่หรือไม่?

ใช่ การยืนยันตัวตนผ่าน FIDO ยังคงแข็งแกร่งกว่าการใช้รหัสผ่านหรือ SMS มาก เพราะป้องกันการทำ Phishing และการโจมตีแบบ Adversary-in-the-Middle ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตราบใดที่ตัวอุปกรณ์ไม่ตกไปอยู่ในมือของผู้เชี่ยวชาญที่มีเครื่องมือครบครัน