1Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Het kraken van de ov-chipkaart

Erik Poll

Digital Security Informatica en InformatiekundeRadboud Universiteit Nijmegen

2Instituut voor Informatica en Informatiekunde

afgelopen zaterdag

3Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Overzicht

• Onze digital security groep

• De technology van de ov-chipkaart: RFID chips

• Manieren om RFID beveiliging te doorbreken

– incl. de ov-chipkaart

4Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Digital Security groep

• Grootste computer security onderzoeksgroep in Nederland• Master-specialisatie Computer Security

5Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Beveiligen van computers

6Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Beveiligen van informatie

Explosief groeiende hoeveelheid data en gegevens

die razendsnel doorzocht kan worden

7Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Beveiligen van informatie: kopieerbeveiling

• oftewel Digital Right Management (DRM)

• voor muziek, video, maar ook voor ringtones

– kranten zijn nu gratis,

– muziek is (bijna) gratis,

– video straks ook??

8Instituut voor Informatica en Informatiekunde

informatie beveiligen: geheimhouding

9Instituut voor Informatica en Informatiekunde

informatie beveiligen: privacy

10Instituut voor Informatica en Informatiekunde

• De beste (enige?) manier om te kijken of beveiliging

goed is:

– probeer de beveiliging te breken

– denk als een aanvaller

11Instituut voor Informatica en Informatiekunde

De ov-chipkaart

12Instituut voor Informatica en Informatiekunde

ov-chipkaart

• vervanging voor strippenkaart en treinkaartjes• twee soorten:– wegwerpkaart/dagkaart

• Mifare Ultralight

– abbonnementskaart• Mifare Classic

13Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Een OV chipkaart van binnen

antennechip

14Instituut voor Informatica en Informatiekunde

RFID

• Een ov-chipkaart is een RFID tag,

een minicomputertje met draadloos netwerk

– RFID = Radio Frequency IDentification

• RFIDs heb je in allerlei soorten & maten

15Instituut voor Informatica en Informatiekunde

RFID toepassing: dieren identificatie

16Instituut voor Informatica en Informatiekunde

RFID toepassing: ipv streepjescodes

privacy risico: kun je aan

(unieke!) code van één

weggegooid artikel straks

opzoeken met wiens Albert

Heijn bonuskaart het

gekocht is?

17Instituut voor Informatica en Informatiekunde

RFID toepassing: electronische paspoort

• Nieuwe paspoort bevat een RFID chip met biometrische gegevens– nu enkel foto, in toekomst ook vingerafdruk

18Instituut voor Informatica en Informatiekunde

RFID toepassing: als sleutels

toegangscontrole op onze

universiteitKeeloq autosleutels voor Opel, VW, Toyota,

Fiat, Volvo,... gekraakt

[Eli Biham et al., EuroCrypt'2008, April, Istanbul]

19Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Nieuwste ontwikkeling: RFID poeder

0,05mm x 0,05mm, 128-bit ROM

20Instituut voor Informatica en Informatiekunde

21Instituut voor Informatica en Informatiekunde

RFID en digitale beveiliging

• hoe goed zijn RFID systemen beveiligd?

maar ook

• welke mogelijkheden & risico's brengt het mee?

– handig voor politie?

– handig voor criminelen?

– gevolgen voor privacy?

– ...Centre for CyberCrime Studies ism

rechtenfaculteit Nijmegen en Tilburg

22Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Hoe hack je een RFID systeem?

23Instituut voor Informatica en Informatiekunde

replay attack

• luister af wat ov-chipkaart tegen de lezer zegt

communicatie

24Instituut voor Informatica en Informatiekunde

replay attack

• luister af wat ov-chipkaart tegen de lezer zegt

en maak apparaat dat precies hetzelfde zegt

communicatie

25Instituut voor Informatica en Informatiekunde

replay attack werkt voor wegwerp ov-chipkaart!

poortje ziet geen verschil

tussen echte kaart en

de kloon

Ghost device van

Roel Verdult

26Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Hoe kun je een replay attack voorkomen?

• zorg dat communicatie tussen RFID en lezer steeds

anders is (zgn challenge-response mechanisme)

vraag

antwoord

??

27Instituut voor Informatica en Informatiekunde

challenge-response

• hierbij wordt versleuteling gebruikt:

het antwoord is een versleuteling van de vraag met

een geheime sleutel

n

versleutelKEY{n}

28Instituut voor Informatica en Informatiekunde

reverse engineering

Hoe kun je zo'n challenge-response mechanisme kraken?

1. probeer achter het versleutelingsalgoritme te komen

– vaak is dat een openbare standaard, soms niet

2. probeer achter de sleutel te komen, door

– alle mogelijke sleutels te proberen

– kost meestal (te)veel tijd

of

– bij slecht ontworpen versleutelingsalgoritme, is de sleutel

vaak sneller te bepalen

– algoritme op Mifare Classic RFID kaarten is slecht

ontworpen...

29Instituut voor Informatica en Informatiekunde

RFID team van Digital Security in Nijmegen

30Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Filmpje van universiteit toegangspassen

• Leuk verhaal hierover uit universiteitsblad

http://www.cs.ru.nl/B.Jacobs/PRESS/vox-03-04-08.pdf

31Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Conclusie

• Beveiliging van Mifare Classic RFID kaarten is te doorbreken, zonder al te veel kosten

• In het bijzonder, dit geldt voor– de toegangspasjes op de Radboud Universiteit– héél veel andere pasjes

• honderden miljoenen Mifare Classics wereldwijd– ook de ov-chipkaart

Moraal: vertrouw niet op beveiligingsmethoden die niet openbaar zijn, en dus niet door wetenschappers onderzocht zijn

[Kerckhoffs principe]

32Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Informatica ↔ Informatiekunde

• het kraken van dit soort systemen, en

• het bedenken van betere beveiligingssystemen

• ...zijn voorbeelden vaninformaticavraagstukken op securitygebied

• wat zijn eigenlijk de eisen aan het systeem, qua beveiliging en qua gebruik?– wat gebeurt er als een

reiziger vergeet `uit te checken'?

– (hoe) kan een reiziger een foutieve rekening aanvechten?

– privacy: welke gegevens worden verzameld en wie heeft er toegang toe?

– ....zijn voorbeelden vaninformatiekundevraagstukkenop securitygebied

33Instituut voor Informatica en Informatiekunde

Vragen?