هجوم التمهيد البارد

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

في أمان الكمبيوتر ، هجوم التمهيد البارد (أو إلى حد أقل، هجوم إعادة تعيين النظام الأساسي ) هو نوع من هجمات القناة الجانبية حيث يقوم المهاجم الذي لديه وصول مادي إلى الكمبيوتر بإفراغ ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للكمبيوتر عن طريق إجراء إعادة تعيين صلبة للجهاز المستهدف. عادةً، تُستخدم هجمات التمهيد البارد لاسترداد مفاتيح التشفير من نظام تشغيل قيد التشغيل لأسباب تحقيقية خبيثة أو جنائية. [1] [2] [3] يعتمد الهجوم على خاصية بقاء البيانات في DRAM و SRAM لاسترداد محتويات الذاكرة التي تظل قابلة للقراءة في الثواني إلى الدقائق التالية لإيقاف تشغيل الطاقة. [2] [4] [5]

عادةً ما ينفذ المهاجم الذي لديه وصول مادي إلى جهاز كمبيوتر قيد التشغيل هجوم تمهيد بارد عن طريق تمهيد الجهاز وتشغيل نظام تشغيل خفيف الوزن من قرص قابل للإزالة لإفراغ محتويات الذاكرة المادية قبل التمهيد إلى ملف. [6] [2] ثم يكون المهاجم حرًا في تحليل البيانات المفرغة من الذاكرة للعثور على بيانات حساسة، مثل المفاتيح ، باستخدام أشكال مختلفة من هجمات العثور على المفاتيح . [7] [8] نظرًا لأن هجمات التمهيد البارد تستهدف ذاكرة الوصول العشوائي ، فإن مخططات تشفير القرص الكامل ، حتى مع تثبيت وحدة منصة موثوقة ، غير فعالة ضد هذا النوع من الهجمات. [2] وذلك لأن المشكلة في الأساس هي مشكلة في الأجهزة (ذاكرة غير آمنة) وليست مشكلة برمجية . ومع ذلك، يمكن منع الوصول الضار عن طريق الحد من الوصول المادي واستخدام التقنيات الحديثة لتجنب تخزين البيانات الحساسة في ذاكرة الوصول العشوائي .

التفاصيل الفنية

يمكن استخدام النيتروجين السائل أو رذاذ التجميد أو علب الهواء المضغوط لتبريد وحدات الذاكرة، وبالتالي إبطاء تدهور الذاكرة المتطايرة

تفقد وحدات ذاكرة DIMM البيانات تدريجيًا بمرور الوقت مع فقدان الطاقة، لكنها لا تفقد جميع البيانات فورًا عند انقطاع الطاقة. [2] مع وحدات ذاكرة معينة، يمكن تمديد نافذة الوقت للهجوم إلى ساعات أو حتى أسبوع عن طريق تبريدها برذاذ التجميد والنيتروجين السائل. علاوة على ذلك، مع اختفاء البتات في الذاكرة بمرور الوقت، يمكن إعادة بنائها، حيث تتلاشى بطريقة يمكن التنبؤ بها. [2] وبالتالي، يمكن للمهاجم إجراء تفريغ ذاكرة لمحتوياتها عن طريق تنفيذ هجوم التمهيد البارد. تختلف القدرة على تنفيذ هجوم التمهيد البارد بنجاح بشكل كبير عبر الأنظمة المختلفة وأنواع الذاكرة ومصنعي الذاكرة وخصائص اللوحة الأم، وقد يكون تنفيذها أكثر صعوبة من الأساليب القائمة على البرامج أو هجوم DMA . [9] في حين أن التركيز في الأبحاث الحالية ينصب على تشفير القرص، فإن أي بيانات حساسة محفوظة في الذاكرة معرضة للهجوم. [2]

ينفذ المهاجمون هجمات التمهيد البارد عن طريق إعادة تشغيل جهاز مستهدف بقوة وبشكل مفاجئ ثم تشغيل نظام تشغيل مثبت مسبقًا من محرك أقراص فلاش USB أو قرص مضغوط أو عبر الشبكة . [3] في الحالات التي لا يكون فيها من العملي إعادة تعيين جهاز الهدف، قد يقوم المهاجم بدلاً من ذلك بإزالة وحدات الذاكرة فعليًا من النظام الأصلي ووضعها بسرعة في جهاز متوافق تحت سيطرة المهاجم، والذي يتم تشغيله بعد ذلك للوصول إلى الذاكرة. [2] يمكن بعد ذلك إجراء مزيد من التحليل على البيانات المفرغة من ذاكرة الوصول العشوائي .

يمكن أيضًا استخدام نوع مماثل من الهجوم لاستخراج البيانات من الذاكرة، مثل هجوم DMA الذي يسمح بالوصول إلى الذاكرة المادية عبر منفذ توسعة عالي السرعة مثل FireWire . [3] قد يكون هجوم التمهيد البارد مفضلًا في حالات معينة، مثل عندما يكون هناك خطر كبير لتلف الأجهزة. يمكن أن يؤدي استخدام منفذ التوسع عالي السرعة إلى حدوث ماس كهربائي ، أو إتلاف الأجهزة فعليًا في حالات معينة. [3]

الاستخدامات

تُستخدم هجمات التمهيد البارد عادةً للتحقيقات الجنائية الرقمية والأغراض الخبيثة مثل السرقة واستعادة البيانات. [3]

الطب الشرعي الرقمي

في بعض الحالات، يتم استخدام هجوم التمهيد البارد في مجال الطب الشرعي الرقمي للحفاظ على البيانات الموجودة في الذاكرة كدليل جنائي. [3] على سبيل المثال، عندما لا يكون من العملي الحفاظ على البيانات في الذاكرة من خلال وسائل أخرى، يمكن استخدام هجوم التمهيد البارد لإجراء تفريغ للبيانات الموجودة في ذاكرة الوصول العشوائي . على سبيل المثال، يتم استخدام هجوم التمهيد البارد في المواقف التي يكون فيها النظام مؤمنًا ولا يمكن الوصول إلى الكمبيوتر. [3] قد يكون هجوم التمهيد البارد ضروريًا أيضًا عندما يتم تشفير القرص الصلب بتشفير القرص الكامل ويحتوي القرص المحتمل على أدلة على نشاط إجرامي. يوفر هجوم التمهيد البارد الوصول إلى الذاكرة، والتي يمكن أن توفر معلومات حول حالة النظام في ذلك الوقت مثل البرامج التي تعمل. [3]

نية خبيثة

يمكن للمهاجمين استخدام هجوم التمهيد البارد للوصول إلى معلومات مشفرة مثل المعلومات المالية أو الأسرار التجارية لأغراض خبيثة. [10]

التحايل على تشفير القرص الكامل

الغرض الشائع من هجمات التمهيد البارد هو التحايل على تشفير القرص المستند إلى البرامج. وقد ثبت أن هجمات التمهيد البارد عند استخدامها بالتزامن مع هجمات العثور على المفتاح هي وسيلة فعالة للتحايل على مخططات تشفير القرص بالكامل لمختلف البائعين وأنظمة التشغيل ، حتى في حالة استخدام معالج تشفير آمن من نوع Trusted Platform Module (TPM) . [2]

في حالة تطبيقات تشفير القرص التي يمكن تكوينها للسماح لنظام التشغيل بالتمهيد دون إدخال رقم التعريف الشخصي (PIN) قبل التمهيد أو وجود مفتاح أجهزة (على سبيل المثال BitLocker في تكوين بسيط يستخدم TPM بدون رقم تعريف شخصي (PIN) للمصادقة ثنائية العوامل أو مفتاح USB)، فإن الإطار الزمني للهجوم غير محدود على الإطلاق. [2]

بت لوكر

يستخدم BitLocker في تكوينه الافتراضي وحدة منصة موثوقة لا تتطلب رقم تعريف شخصي (PIN) أو مفتاحًا خارجيًا لفك تشفير القرص. عندما يتم تشغيل نظام التشغيل ، يسترد BitLocker المفتاح من TPM، دون أي تفاعل من المستخدم. وبالتالي، يمكن للمهاجم ببساطة تشغيل الجهاز، وانتظار بدء تشغيل نظام التشغيل ثم تنفيذ هجوم تمهيد بارد ضد الجهاز لاسترداد المفتاح. ونتيجة لهذا، يجب استخدام المصادقة الثنائية العوامل ، مثل رقم التعريف الشخصي قبل التمهيد أو جهاز USB قابل للإزالة يحتوي على مفتاح بدء التشغيل مع TPM للتغلب على هذه الثغرة الأمنية في تنفيذ BitLocker الافتراضي. [11] [5] ومع ذلك، لا يمنع هذا الحل البديل المهاجم من استرداد البيانات الحساسة من الذاكرة، ولا من استرداد مفاتيح التشفير المخزنة مؤقتًا في الذاكرة.

التخفيف

نظرًا لأنه يمكن تنفيذ تفريغ الذاكرة بسهولة عن طريق تنفيذ هجوم التمهيد البارد، فإن تخزين البيانات الحساسة في ذاكرة الوصول العشوائي، مثل مفاتيح التشفير لتشفير القرص بالكامل، أمر غير آمن. وقد تم اقتراح العديد من الحلول لتخزين مفاتيح التشفير في مناطق أخرى غير ذاكرة الوصول العشوائي . وفي حين أن هذه الحلول قد تقلل من فرصة كسر تشفير القرص بالكامل، إلا أنها لا توفر أي حماية للبيانات الحساسة الأخرى المخزنة في الذاكرة.

تخزين المفاتيح بناءً على السجل

أحد الحلول لإبقاء مفاتيح التشفير خارج الذاكرة هو تخزين المفاتيح المستندة إلى السجل. ومن تطبيقات هذا الحل TRESOR [12] وLoop-Amnesia. [13] يعمل كلا التطبيقين على تعديل نواة نظام التشغيل بحيث يمكن استخدام سجلات وحدة المعالجة المركزية (في حالة TRESOR سجلات تصحيح أخطاء x86 وفي حالة Loop-Amnesia سجلات تحديد الملفات التعريفية AMD64 أو EMT64) لتخزين مفاتيح التشفير، بدلاً من تخزينها في ذاكرة الوصول العشوائي. لا يمكن قراءة المفاتيح المخزنة على هذا المستوى بسهولة من مساحة المستخدم [ بحاجة لمصدر ] وتضيع عند إعادة تشغيل الكمبيوتر لأي سبب. يجب على كل من TRESOR وLoop-Amnesia استخدام توليد المفاتيح أثناء التشغيل بسبب المساحة المحدودة المتاحة لتخزين الرموز المشفرة بهذه الطريقة. من أجل الأمان، يعطل كلاهما المقاطعات لمنع تسرب معلومات المفتاح إلى الذاكرة من سجلات وحدة المعالجة المركزية أثناء إجراء التشفير أو فك التشفير، ويمنع كلاهما الوصول إلى سجلات التصحيح أو تحديد الملفات التعريفية.

هناك منطقتان محتملتان في معالجات x86 الحديثة لتخزين المفاتيح: سجلات SSE التي يمكن في الواقع جعلها ذات امتيازات عن طريق تعطيل جميع تعليمات SSE (وبالضرورة، أي برامج تعتمد عليها)، وسجلات التصحيح التي كانت أصغر بكثير ولكن لم يكن لديها مثل هذه المشكلات.

تم تطوير توزيع إثبات المفهوم المسمى "paranoix" استنادًا إلى طريقة سجل SSE. [ 14 ] يدعي المطورون أن "تشغيل TRESOR على وحدة معالجة مركزية 64 بت تدعم AES-NI ، لا يوجد تأثير سلبي على الأداء مقارنة بالتنفيذ العام لـ AES "، [15] ويعمل بشكل أسرع قليلاً من التشفير القياسي على الرغم من الحاجة إلى إعادة حساب المفتاح. [12] الميزة الأساسية لـ Loop-Amnesia مقارنةً بـ TRESOR هي أنها تدعم استخدام محركات أقراص مشفرة متعددة؛ العيوب الأساسية هي عدم وجود دعم لـ x86 32 بت وأداء أسوأ على وحدات المعالجة المركزية التي لا تدعم AES-NI.

تخزين المفاتيح استنادًا إلى ذاكرة التخزين المؤقت

يمكن استخدام "الذاكرة المؤقتة المجمدة" (المعروفة أحيانًا باسم "الذاكرة المؤقتة كذاكرة وصول عشوائي")، [16] لتخزين مفاتيح التشفير بشكل آمن. تعمل عن طريق تعطيل ذاكرة التخزين المؤقتة من المستوى الأول لوحدة المعالجة المركزية واستخدامها لتخزين المفاتيح، ومع ذلك، قد يؤدي هذا إلى تدهور أداء النظام بشكل كبير إلى الحد الذي يصبح فيه بطيئًا للغاية لمعظم الأغراض. [17] [ مصدر أفضل مطلوب ]

تم اقتراح حل مماثل يعتمد على ذاكرة التخزين المؤقت بواسطة Guan et al. (2015) [18] من خلال استخدام وضع ذاكرة التخزين المؤقت WB (الكتابة الخلفية) للاحتفاظ بالبيانات في ذاكرة التخزين المؤقت، مما يقلل من أوقات حساب خوارزميات المفتاح العام.

قدمت Mimosa [19] في IEEE S&P 2015 حلاً أكثر عملية للحسابات التشفيرية للمفتاح العام ضد هجمات التمهيد البارد وهجمات DMA. إنها تستخدم ذاكرة المعاملات المادية (HTM) التي تم اقتراحها في الأصل كآلية وصول مضاربة للذاكرة لتعزيز أداء التطبيقات متعددة الخيوط. يتم استخدام ضمان الذرية القوي الذي توفره HTM للتغلب على عمليات الوصول المتزامنة غير القانونية إلى مساحة الذاكرة التي تحتوي على بيانات حساسة. يتم تشفير المفتاح الخاص RSA في الذاكرة بواسطة مفتاح AES محمي بواسطة TRESOR. عند الطلب، يتم إجراء حساب المفتاح الخاص RSA داخل معاملة HTM: يتم فك تشفير المفتاح الخاص أولاً في الذاكرة، ثم يتم إجراء فك تشفير RSA أو التوقيع. نظرًا لأن المفتاح الخاص RSA النصي العادي يظهر فقط كبيانات معدلة في معاملة HTM، فإن أي عملية قراءة لهذه البيانات ستلغي المعاملة - ستعود المعاملة إلى حالتها الأولية. لاحظ أن المفتاح الخاص RSA مشفر في الحالة الأولية، وهو نتيجة لعمليات الكتابة (أو فك تشفير AES). يتم تنفيذ HTM حاليًا في ذاكرة التخزين المؤقت أو مخازن التخزين المؤقتة، وكلاهما موجود في وحدات المعالجة المركزية، وليس في شرائح ذاكرة الوصول العشوائي الخارجية. وبالتالي يتم منع هجمات التمهيد البارد. تهزم Mimosa الهجمات التي تحاول قراءة البيانات الحساسة من الذاكرة (بما في ذلك هجمات التمهيد البارد وهجمات DMA وهجمات البرامج الأخرى)، ولا تقدم سوى تكلفة أداء صغيرة.

تفكيك الأقراص المشفرة

توصي أفضل الممارسات بإلغاء تثبيت أي أقراص مشفرة غير تابعة للنظام عند عدم استخدامها، نظرًا لأن معظم برامج تشفير الأقراص مصممة لمحو المفاتيح المخزنة مؤقتًا في الذاكرة بشكل آمن بعد الاستخدام. [20] وهذا يقلل من خطر تمكن المهاجم من إنقاذ مفاتيح التشفير من الذاكرة عن طريق تنفيذ هجوم تمهيد بارد. لتقليل الوصول إلى المعلومات المشفرة على القرص الصلب لنظام التشغيل، يجب إيقاف تشغيل الجهاز تمامًا عند عدم استخدامه لتقليل احتمالية حدوث هجوم تمهيد بارد ناجح. [2] [21] ومع ذلك، قد تظل البيانات قابلة للقراءة من عشرات الثواني إلى عدة دقائق اعتمادًا على جهاز ذاكرة الوصول العشوائي الفعلي في الجهاز، مما يسمح للمهاجم باسترداد بعض البيانات من الذاكرة. يمكن أن يساعد تكوين نظام التشغيل لإيقاف التشغيل أو السبات عند عدم استخدامه، بدلاً من استخدام وضع السكون، في التخفيف من خطر حدوث هجوم تمهيد بارد ناجح.

التدابير المضادة الفعالة

منع الوصول المادي

عادةً، يمكن منع هجوم التمهيد البارد عن طريق الحد من وصول المهاجم المادي إلى الكمبيوتر أو عن طريق جعل تنفيذ الهجوم أكثر صعوبة. تتضمن إحدى الطرق لحام أو لصق وحدات الذاكرة على اللوحة الأم ، بحيث لا يمكن إزالتها بسهولة من مآخذها وإدخالها في جهاز آخر تحت سيطرة المهاجم. [2] ومع ذلك، فإن هذا لا يمنع المهاجم من تشغيل جهاز الضحية وإجراء تفريغ للذاكرة باستخدام محرك أقراص فلاش USB قابل للإزالة . يمكن أن يكون التخفيف مثل UEFI Secure Boot أو طرق التحقق من التمهيد المماثلة فعالاً في منع المهاجم من تشغيل بيئة برمجية مخصصة لتفريغ محتويات الذاكرة الرئيسية الملحومة. [22]

تشفير الذاكرة بالكامل

يخفف تشفير ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) من احتمالية تمكن المهاجم من الحصول على مفاتيح التشفير أو مواد أخرى من الذاكرة عبر هجوم التمهيد البارد. قد يتطلب هذا النهج إجراء تغييرات على نظام التشغيل أو التطبيقات أو الأجهزة. تم تنفيذ أحد أمثلة تشفير الذاكرة المستند إلى الأجهزة في Microsoft Xbox . [23] تتوفر تطبيقات على أجهزة x86-64 الأحدث من AMD وعلى Intel Willow Cove والإصدارات الأحدث.

إن تشفير الذاكرة الكاملة القائم على البرمجيات يشبه تخزين المفاتيح القائم على وحدة المعالجة المركزية حيث لا يتم تعريض مادة المفتاح للذاكرة مطلقًا، ولكنه أكثر شمولاً حيث يتم تشفير جميع محتويات الذاكرة. بشكل عام، يتم فك تشفير الصفحات الفورية فقط وقراءتها أثناء التنقل بواسطة نظام التشغيل. [24] تتضمن تنفيذات حلول تشفير الذاكرة القائمة على البرمجيات: منتج تجاري من PrivateCore . [25] [26] [27] وRamCrypt، وهو تصحيح نواة لنواة Linux يقوم بتشفير البيانات في الذاكرة وتخزين مفتاح التشفير في سجلات وحدة المعالجة المركزية بطريقة مماثلة لـ TRESOR . [12] [24]

منذ الإصدار 1.24، يدعم VeraCrypt تشفير ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للمفاتيح وكلمات المرور. [28]

في الآونة الأخيرة، تم نشر العديد من الأوراق البحثية التي تسلط الضوء على توافر معالجات x86 وARM ذات الأمان المعزز. [29] [30] في هذا العمل، يتم استخدام معالج ARM Cortex A8 كركيزة يتم بناء حل تشفير الذاكرة الكامل عليها. يمكن تشفير أجزاء العملية (على سبيل المثال، المكدس أو الكود أو الكومة) بشكل فردي أو في تكوين. يمثل هذا العمل أول تنفيذ لتشفير الذاكرة الكاملة على معالج سلعي للأغراض العامة. يوفر النظام كل من حماية السرية وسلامة الكود والبيانات المشفرة في كل مكان خارج حدود وحدة المعالجة المركزية.

مسح آمن للذاكرة

نظرًا لأن هجمات التمهيد البارد تستهدف ذاكرة الوصول العشوائي غير المشفرة ، فإن أحد الحلول هو محو البيانات الحساسة من الذاكرة عندما لا تكون قيد الاستخدام. "مواصفات تخفيف هجوم إعادة تعيين منصة TCG"، [31] استجابة الصناعة لهذا الهجوم المحدد، تجبر BIOS على الكتابة فوق الذاكرة أثناء POST إذا لم يتم إيقاف تشغيل نظام التشغيل بشكل نظيف. ومع ذلك، لا يزال من الممكن التحايل على هذا الإجراء عن طريق إزالة وحدة الذاكرة من النظام وقراءتها مرة أخرى على نظام آخر تحت سيطرة المهاجم لا يدعم هذه التدابير. [2]

تتمثل إحدى ميزات المسح الآمن الفعّالة في أنه في حالة انقطاع التيار الكهربائي، يتم مسح ذاكرة الوصول العشوائي في أقل من 300 مللي ثانية قبل انقطاع التيار الكهربائي بالتزامن مع نظام BIOS آمن ووحدة تحكم في القرص الصلب/SSD تقوم بتشفير البيانات على منافذ M-2 وSATAx. إذا لم تحتوي ذاكرة الوصول العشوائي نفسها على أي وجود تسلسلي أو بيانات أخرى وتم تخزين التوقيتات في BIOS مع شكل من أشكال الأمان الذي يتطلب مفتاحًا ماديًا لتغييرها، فسيكون من المستحيل تقريبًا استرداد أي بيانات وستكون أيضًا محصنة ضد هجمات TEMPEST وman-in-the-RAM وطرق التسلل الأخرى المحتملة. [ بحاجة لمصدر ] [32]

توفر بعض أنظمة التشغيل مثل Tails ميزة تكتب بشكل آمن بيانات عشوائية في ذاكرة النظام عند إيقاف تشغيل نظام التشغيل للتخفيف من هجوم التمهيد البارد. [33] ومع ذلك، لا يزال مسح ذاكرة الفيديو غير ممكن واعتبارًا من عام 2022 لا يزال تذكرة مفتوحة على منتدى Tails. [34] الهجمات المحتملة التي يمكن أن تستغل هذا الخلل هي:

  • قد يؤدي إنشاء زوج مفاتيح GnuPG وعرض المفتاح الخاص على محرر نصوص إلى استرداد المفتاح. [35]
  • من الممكن رؤية بذرة العملة المشفرة ، وبالتالي تجاوز المحفظة (حتى لو كانت مشفرة) مما يسمح بالوصول إلى الأموال. [ بحاجة لمصدر ]
  • قد يؤدي كتابة كلمة مرور مع تمكين إمكانية الرؤية إلى إظهار أجزاء منها أو حتى المفتاح بالكامل. إذا تم استخدام ملف مفتاح، فيمكن إظهاره لتقليل الوقت اللازم لهجوم كلمة المرور.
  • قد يتم إظهار آثار المجلدات المشفرة المثبتة أو المفتوحة مع إمكانية إنكارها بشكل معقول ، مما يؤدي إلى اكتشافها.
  • إذا تم الاتصال بخدمة .onion ، فقد يتم عرض عنوان URL ويؤدي إلى اكتشافه، بينما بخلاف ذلك سيكون من الصعب للغاية. [36] [37]
  • قد يؤدي استخدام برنامج معين إلى إظهار أنماط المستخدم. على سبيل المثال، إذا تم استخدام برنامج إخفاء المعلومات وفتحه، فقد يتم افتراض أن المستخدم كان يخفي البيانات. وبالمثل، إذا تم استخدام برنامج مراسلة فورية، فقد يتم عرض قائمة بجهات الاتصال أو الرسائل.

تخزين المفاتيح الخارجية

يمكن منع هجوم التمهيد البارد من خلال التأكد من عدم تخزين أي مفاتيح بواسطة الأجهزة التي تتعرض للهجوم.

التدابير المضادة غير الفعالة

يمكن استخدام تشفير الذاكرة لتقليل التأثيرات الطفيلية غير المرغوب فيها لأشباه الموصلات كميزة لمعالجات Intel Core الحديثة . [38] [39] [40] [41] ومع ذلك، نظرًا لأن التشفير يستخدم فقط لإزالة الارتباط بين أي أنماط داخل محتويات الذاكرة، يمكن فك تشفير الذاكرة من خلال هجوم فك التشفير. [42] [43] وبالتالي، فإن تشفير الذاكرة ليس تخفيفًا قابلاً للتطبيق ضد هجمات التمهيد البارد.

لا يوفر وضع السكون أي حماية إضافية ضد هجوم التمهيد البارد لأن البيانات تظل عادةً موجودة في الذاكرة أثناء وجودها في هذه الحالة. وعلى هذا النحو، تظل منتجات تشفير القرص الكامل عرضة للهجوم لأن المفاتيح توجد في الذاكرة ولا تحتاج إلى إعادة إدخالها بمجرد استئناف تشغيل الجهاز من حالة الطاقة المنخفضة.

على الرغم من أن تقييد خيارات جهاز التمهيد في BIOS قد يجعل تشغيل نظام تشغيل آخر أكثر صعوبة بعض الشيء، فإن البرامج الثابتة في الشرائح الحديثة تميل إلى السماح للمستخدم بتجاوز جهاز التمهيد أثناء POST بالضغط على مفتاح تشغيل سريع محدد. [5] [44] [45] لن يمنع تقييد خيارات جهاز التمهيد إزالة وحدة الذاكرة من النظام وقراءتها مرة أخرى على نظام بديل أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، توفر معظم الشرائح آلية استرداد تسمح بإعادة تعيين إعدادات BIOS إلى الوضع الافتراضي حتى إذا كانت محمية بكلمة مرور. [10] [46] يمكن أيضًا تعديل إعدادات BIOS أثناء تشغيل النظام للالتفاف على أي حماية يفرضها، مثل مسح الذاكرة أو قفل جهاز التمهيد. [47] [48] [49]

الهواتف الذكية

يمكن تكييف هجوم التمهيد البارد وتنفيذه بطريقة مماثلة على الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android . [50] نظرًا لأن الهواتف الذكية تفتقر إلى زر إعادة الضبط، يمكن إجراء التمهيد البارد عن طريق فصل بطارية الهاتف لفرض إعادة الضبط الثابت. [50] ثم يتم تحميل الهاتف الذكي بصورة نظام التشغيل التي يمكنها إجراء تفريغ للذاكرة . عادةً ما يتم توصيل الهاتف الذكي بجهاز المهاجم باستخدام منفذ USB .

عادةً، تقوم الهواتف الذكية التي تعمل بنظام أندرويد بمسح مفاتيح التشفير بشكل آمن من ذاكرة الوصول العشوائي عندما يكون الهاتف مقفلاً. [50] وهذا يقلل من خطر تمكن المهاجم من استرداد المفاتيح من الذاكرة، حتى لو نجح في تنفيذ هجوم تمهيد بارد ضد الهاتف.

مراجع

  1. ^ MacIver, Douglas (2006-09-21). Penetration Testing Windows Vista BitLocker Drive Encryption (PDF) . HITBSecConf2006, Malaysia. Microsoft . تم الاسترجاع في 2008-09-23 .
  2. ^ abcdefghijklm Halderman, J. Alex; Schoen, Seth D.; Heninger, Nadia; Clarkson, William; Paul, William; Calandrino, Joseph A.; Feldman, Ariel J.; Appelbaum, Jacob; Felten, Edward W. (2009-05-01). "حتى لا نتذكر: هجمات التمهيد البارد على مفاتيح التشفير" (PDF) . اتصالات ACM . 52 (5): 91–98. doi :10.1145/1506409.1506429. ISSN  0001-0782. S2CID  7770695.
  3. ^ abcdefgh كاربون، ريتشارد؛ بين، سي؛ سالوا، م (يناير 2011). تحليل متعمق لهجوم الحذاء البارد (PDF) . وزارة الدفاع والبحث والتطوير الكندية.
  4. ^ سكوروبوجاتوف، سيرجي (يونيو 2002). بيانات درجات الحرارة المنخفضة المتبقية في ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (PDF) . جامعة كامبريدج.
  5. ^ abc MacIver, Douglas (2008-02-25). "مدونة فريق سلامة النظام: حماية BitLocker من الهجمات الباردة (والتهديدات الأخرى)". Microsoft . تم الاسترجاع في 2020-06-24 .
  6. ^ "كود مصدر مشروع بحث الذاكرة". مركز سياسة تكنولوجيا المعلومات . 2008-06-16. مؤرشف من الأصل في 2013-06-05 . تم استرجاعه في 2018-11-06 .
  7. ^ "Passware Software Cracks BitLocker Encryption Open" (بيان صحفي). PR Newswire. 2009-12-01.
  8. ^ Hargreaves, C.; Chivers, H. (مارس 2008). "استعادة مفاتيح التشفير من الذاكرة باستخدام المسح الخطي". المؤتمر الدولي الثالث لعام 2008 حول التوافر والموثوقية والأمان . ص 1369-1376. doi :10.1109/ARES.2008.109. ISBN 978-0-7695-3102-1.
  9. ^ كاربون، ر.؛ بين، س؛ سالوا، م. (يناير 2011). "تحليل متعمق لهجوم التمهيد البارد: هل يمكن استخدامه للحصول على ذاكرة الطب الشرعي الصوتي؟". مركز المعلومات التقنية الدفاعية . مؤرشف من الأصل (pdf) في 8 أبريل 2013.
  10. ^ أب جرون ، مايكل (24/11/2016). “الحصول على البيانات السليمة من الناحية الجنائية في عصر البراءة المناهضة للطب الشرعي”. إرلانجن، ألمانيا: جامعة فريدريش ألكسندر إرلانجن نورنبرغ.
  11. ^ "نظرة عامة فنية على تشفير محرك BitLocker". Microsoft . 2008 . تم الاسترجاع في 2008-11-19 .
  12. ^ abc TRESOR USENIX paper, 2011 Archived 2012-01-13 at the Wayback Machine
  13. ^ سيمونز، باتريك (2011-12-05). الأمن من خلال فقدان الذاكرة: حل قائم على البرمجيات لهجوم التمهيد البارد على تشفير القرص (PDF) . وقائع المؤتمر السنوي السابع والعشرين لتطبيقات أمن الكمبيوتر. ACM. ص 73-82. doi :10.1145/2076732.2076743. ISBN 978-1-4503-0672-0. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2018-11-06 . استرجاع 2018-11-06 .
  14. ^ مولر، تيلو (2010-05-31). "تطبيق مقاوم للتشغيل البارد لـ AES في نواة Linux" (PDF) . آخن، ألمانيا: جامعة RWTH في آخن.
  15. ^ جامعة فريدريش ألكسندر إرلانجن نورمبرج. "Tresor / TreVisor / Armored: TRESOR Runs Encryption Securely Outside RAM / The TRESOR Hypervisor / for Android-driven Devices" . تم الاسترجاع في 2018-11-06 .
  16. ^ Tews, Erik (ديسمبر 2010). FrozenCache – تخفيف هجمات التمهيد البارد لبرامج التشفير الكامل للقرص. 27th Chaos Communication.
  17. ^ مدونة Frozen Cache
  18. ^ Guan, Le; Lin, Jingqiang; Luo, Bo; Jing, Jiwu (February 2014). Copker: Computing with Private Keys without RAM (PDF) . ندوة أمان الشبكة والنظام الموزع (NDSS) الحادية والعشرون للجمعية الدولية لمشغلي الشبكات (ISOC). مؤرشف من الأصل (PDF) في 2016-08-03 . تم الاسترجاع في 2016-03-01 .
  19. ^ Guan, L.; Lin, J.; Luo, B.; Jing, J.; Wang, J. (مايو 2015). "حماية المفاتيح الخاصة ضد هجمات الكشف عن الذاكرة باستخدام ذاكرة المعاملات المادية" (PDF) . ندوة معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 2015 حول الأمن والخصوصية . ندوة معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 2015 حول الأمن والخصوصية. ص. 3-19. doi :10.1109/SP.2015.8. ISBN 978-1-4673-6949-7.
  20. ^ دين، سارة (2009-11-11). "هجمات التمهيد البارد على مفاتيح التشفير (المعروفة أيضًا باسم "هجمات ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية")". مؤرشف من الأصل في 2012-09-15 . تم الاسترجاع في 2008-11-11 .
  21. ^ "التشفير لا يزال جيدًا؛ وضع السكون ليس جيدًا جدًا، كما يقول PGP". Wired . 2008-02-21 . تم الاسترجاع في 2008-02-22 .
  22. ^ Weis S, PrivateCore (2014-06-25). حماية البيانات أثناء الاستخدام من البرامج الثابتة والهجمات المادية (PDF) . Black Hat USA 2014. Palo Alto, California, USA p. 2.
  23. ^ ب. هوانج "الحفاظ على الأسرار في الأجهزة: دراسة حالة مايكروسوفت إكس بوكس"، "ملاحظات محاضرات مؤتمر CHES 2002 في ملاحظات في علوم الكمبيوتر المجلد 2523"، 2003
  24. ^ ab Götzfried, Johannes; Müller, Tilo; Drescher, Gabor; Nürnberger, Stefan; Backes, Michael (2016). "RamCrypt: Kernel-based Address Space Encryption for User-mode Processes" (PDF) . وقائع المؤتمر الحادي عشر لـ ACM on Asia حول أمن الكمبيوتر والاتصالات . ASIA CCS '16. نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: ACM. ص 919-924. doi :10.1145/2897845.2897924. ISBN 978-1-4503-4233-9. تم الاسترجاع بتاريخ 2018-11-07 .
  25. ^ Y. Hu, G. Hammouri, and B. Sunar "بروتوكول مصادقة الذاكرة السريع في الوقت الفعلي"، "STC '08 Proceedings of the 3rd ACM workshop on Scalable trust computing"، 2008
  26. ^ G. Duc و R. Keryell، "CryptoPage: بنية آمنة فعالة مع تشفير الذاكرة والنزاهة وحماية تسرب المعلومات"، ديسمبر 2006
  27. ^ X. Chen، وRP Dick، وA. Choudhary "تشفير ناقل المعالج والذاكرة الذي يتحكم فيه نظام التشغيل"، "وقائع مؤتمر التصميم والأتمتة والاختبار في أوروبا"، 2008
  28. ^ "ملاحظات إصدار VeraCrypt".
  29. ^ م. هينسون وس. تايلور "ما وراء تشفير القرص الكامل: الحماية على معالجات السلع المحسنة أمنيًا"، "وقائع المؤتمر الدولي الحادي عشر حول التشفير التطبيقي وأمن الشبكات"، 2013
  30. ^ م. هينسون وس. تايلور "تشفير الذاكرة: دراسة استقصائية للتقنيات الحالية"، "ACM Computing Surveys المجلد 46 العدد 4"، 2014
  31. ^ "مواصفات التخفيف من هجوم إعادة ضبط منصة TCG". Trusted Computing Group . 28 مايو 2008. تم الاسترجاع في 10 يونيو 2009 .
  32. ^ Teague, Ryne (2017). "مضاعفات التحقق من الأدلة مع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة". رابطة الطب الشرعي الرقمي والأمن والقانون . 12 : 75–85 - عبر ProQuest.
  33. ^ "Tails - الحماية ضد هجمات التمهيد البارد" . تم الاسترجاع في 7 نوفمبر 2018 .
  34. ^ "مسح ذاكرة الفيديو عند إيقاف التشغيل (#5356) · المشكلات · tails / Tails · GitLab".
  35. ^ "The Palinopsia Bug". hsmr.cc . 2022-04-17. مؤرشف من الأصل في 2022-02-24 . تم الاسترجاع 2022-04-17 .
  36. ^ "Tor: Onion Service Protocol". 2019.www.torproject.org . 2022-04-17. مؤرشف من الأصل في 2022-04-05 . تم الاسترجاع 2022-04-17 .
  37. ^ https://svn-archive.torproject.org/svn/projects/design-paper/tor-design.pdf [ رابط مباشر PDF ]
  38. ^ إيغور سكوتشينسكي (2014-03-12). "سر محرك إدارة إنتل". SlideShare . ص 26-29 . تم الاسترجاع في 2014-07-13 .
  39. ^ "2nd Generation Intel Core Processor Family Desktop, Intel Pentium Processor Family Desktop, and Intel Celeron Processor Family Desktop" (PDF) . يونيو 2013. ص. 23. تم الاسترجاع في 2015-11-03 .
  40. ^ "2nd Generation Intel Core Processor Family Mobile and Intel Celeron Processor Family Mobile" (PDF) . سبتمبر 2012. ص. 24. تم الاسترجاع في 2015-11-03 .
  41. ^ مايكل جرون، تيلو مولر. "حول جدوى هجمات التمهيد البارد" (PDF) . تم الاسترجاع في 2018-07-28 .
  42. ^ يوهانس باور؛ مايكل جرون؛ فيليكس سي. فريلينج (2016). "حتى لا ننسى: هجمات التمهيد البارد على ذاكرة DDR3 المشفرة". التحقيق الرقمي . 16 : S65–S74. doi : 10.1016/j.diin.2016.01.009 .
  43. ^ Salessawi Ferede; Yitbarek Misiker; Tadesse Aga. "Cold Boot Attacks are Still Hot: Security Analysis of Memory Scramblers in Modern Processors" (PDF) . تم الاسترجاع في 2018-07-28 .
  44. ^ kpacquer (2018-05-14). "التمهيد إلى وضع UEFI أو وضع BIOS القديم". Microsoft . تم الاسترجاع في 2018-11-06 .
  45. ^ S, Ray (2015-12-08)، التمهيد إلى قائمة التمهيد وBIOS، جامعة ويسكونسن ماديسون ، تم الاسترجاع في 2018-11-06
  46. ^ Dell Inc. (2018-10-09). "كيفية إجراء إعادة تعيين BIOS أو CMOS و/أو مسح NVRAM على نظام Dell الخاص بك | Dell Australia". دعم Dell .
  47. ^ Ruud, Schramp (2014-06-13), OHM2013: RAM Memory acquire using live-BIOS modified, تم أرشفة النسخة الأصلية في 2021-12-21 , تم استرجاعها في 2018-07-28
  48. ^ مايكل جرون (2016). الحصول على البيانات السليمة من الناحية الجنائية في عصر البراءة المناهضة للطب الشرعي (أطروحة). جامعة فريدريش ألكسندر إرلانجن نورنبرغ (FAU). ص. 67.
  49. ^ Schramp, R. (مارس 2017). "اختبار كفاءة النقل المباشر واكتساب ذاكرة الوصول العشوائي". Digital Investigation . 20 : 44–53. doi :10.1016/j.diin.2017.02.006. ISSN  1742-2876.
  50. ^ abc Bali, Ranbir Singh (يوليو 2018). هجوم التمهيد البارد على الهواتف المحمولة. جامعة كونكورديا في إدمونتون.{{cite book}}:CS1 maint: موقع الناشر المفقود ( الرابط )
  • لئلا نتذكر: هجمات التمهيد البارد على مفاتيح التشفير على YouTube
  • دليل مفهوم McGrew Security
  • علماء يجمدون هاتفًا لاختراق نظام أندرويد المشفر على الجهاز
  • سكوروبوجاتوف، سيرجي (يونيو 2002). "بقايا البيانات ذات درجات الحرارة المنخفضة في ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة". جامعة كامبريدج . doi : 10.48456/tr-536 . تم الاسترجاع في 2008-02-27 .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=هجوم_التمهيد_البارد&oldid=1237704870"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate