研究人員警告，逾1億支三星手機含有可被竊取加密金鑰的設計漏洞

來自以色列臺拉維夫大學（Tel Aviv University）的3名研究人員，在本周公布了一篇研究報告《於黑暗中死亡的信任：揭露三星的TrustZone金鑰管理設計》（Trust Dies in Darkness: Shedding Light on Samsung's TrustZone Keymaster Design），指出三星於Android手機導入的加密功能含有設計漏洞，讓駭客得以汲取由硬體保護的金鑰材料，波及Galaxy S8/S9/S10/S20/S21等三星旗艦手機，估計有1億支三星裝置受到影響。不過，三星在去年已在接到通報之後修補了相關漏洞。

三星手機使用的是Android系統，而Android多半仰賴Arm處理器，Arm處理器中除了有一個被視為正常世界的的Android執行環境（Rich Execution Environments，REE）之外，也有一個標榜安全、採用TrustZone作業系統的（Trusted Execution Environments，TEE）執行環境，雙方使用不同的資源，彼此隔離，後者提供更高級的安全性，僅供可靠程式存取，手機製造商則可自行於TEE中部署加密功能。

三星透過可靠應用程式Keymaster TA與硬體抽象層（Hardware Abstraction Layer）於TEE中實踐Android Keystore系統，允許金鑰產生器、金鑰儲存應用或金鑰使用程式藉由API與Keystore互動，而Keymaster則負責加密Keystore中所存放的金鑰，再將已加密的Key Blob傳送給REE中需要的程式。

每個加密過的Key Blob都含有一個加密部分，內含金鑰材料與不同的參數，另有一個明文部分則提供解密所需資訊，例如加密時所使用的初始化向量（Initialization Vector，IV）與額外認證資料（Additional Authentication Data，AAD）等，理論上每次的IV值都是不同的，以確保同樣明文被加密時會產生不同的結果，但三星卻允許應用程式能夠選擇加密時的IV值。

因此，當駭客重覆使用IV來加密同一個金鑰時，所得到的金鑰流就是相同的，因此，當知道一個金鑰的明文時，立即就能揭露另一個，而這種可預測性便是加密的禍根。

研究人員發現v15及v20-s9版本的Blob格式皆含有上述的CVE-2021-25444漏洞，它們被應用在Galaxy S8及Galaxy S9上，儘管應用在Galaxy S10/S20/S21的Blob v20-s10不存在CVE-2021-25444漏洞，但它卻有另一個可將Blob版本降級至v15的CVE-2021-25490漏洞，在接獲研究人員的報告之後，三星已分別於去年8月及10月修補了這兩個安全漏洞。

研究人員指出，上述的攻擊行動是在假設手機上的REE區域已被全面攻陷所進行的，此外，TrustZone部署較不受關注的主因，是因為大多數的裝置製造商並未提交相關的文件，而且對於如何保護機密資料幾乎守口如瓶，使得他們決定以最受歡迎的Android手機品牌進行測試。