Qualcomm-Chips: Android-Geräteverschlüsselung ist angreifbar

Mehrere Schwachstellen in Android ermöglichen Angreifern, Zugriff auf Verschlüsselungskeys zu bekommen. Google hat die konkreten Lücken gepatcht, doch das Grundproblem bleibt: Die Schlüssel sind für die Software zugänglich. Nutzer können nur wenig tun.

Artikel veröffentlicht am 4. Juli 2016, 17:12 Uhr, Hauke Gierow

Ein taumelnder Androide - die Verschlüsselung ist leider unsicherer als gedacht. (Bild: Josep Lago/Getty Images)

Der Sicherheitsforscher Gal Beniamini hat einen Angriff auf die Gerätevollverschlüsselung von Android-Smartphones vorgestellt. Angreifer können seinen Angaben zufolge mit Hilfe extrahierter Informationen und einem Brute-Force-Angriff das verwendete Passwort knacken und damit die verschlüsselten Informationen auslesen. Der Angriff funktioniert nur auf Android-Geräten mit einem Qualcomm-Chipsatz, der jedoch bei mittel- und hochklassigen Geräten weit verbreitet ist.

Anders als bei Apple-Geräten wird der Prozess der Schlüsselerstellung (Key Derivation) durch Software bestimmt. Apple leitet den persönlichen Schlüssel der Nutzer aus dem gewählten Passwort und einer einmaligen, fest vergebenen Variable in einem bestimmten Speicherbereich ab. Dieser Unique Identifier (UID) ist 256-Bit lang und agiert als Hardwareschlüssel. Dieser Schlüssel kann nicht durch Software ausgelesen werden und ist für Angreifer damit nur mit extremem Aufwand zugänglich.

Im Streit zwischen Apple und dem FBI um das iPhone von Syed Farook wurde als eine denkbare Option zur Entschlüsselung angedacht, den Chip, der die UID enthält, abzuschleifen und die Information physisch am genauen Speicherort auszulesen, etwa mit einem Elektronenmikroskop. Diese Variante könnte zwar erfolgreich sein, birgt aber die Gefahr der endgültigen Zerstörung des Gerätes und der enthaltenen Informationen. Für normale Angreifer ist sie damit nicht zugänglich.

SHK statt UID

Bei Android-Geräten basiert die Vollverschlüsselung des Speichers zwar auch auf einem durch die Hardware vorgegebenen Schlüssel, dem SHK. Doch mit Hilfe des SHK wird ein weiterer Schlüssel erstellt, der dann softwareseitig gespeichert wird. Dieser Schlüssel wird dann für alle weiteren Operationen verwendet, ist aber eben auch für die Software zugänglich. Der SHK unterscheidet sich insoweit von Apples UID, dass er für zahlreiche Operationen des Android-Betriebssystems verwendet wird.

Qualcomm versucht, die Informationen mit einer Kombination aus Hardware- und Softwaredesign gegen unbefugten Zugriff zu schützen. Die kryptographischen Schlüssel und andere sicherheitsrelevante Vorgänge werden in einem speziellen Bereich des Prozessors, der sogenannten Trustzone, verwaltet. Das normale Betriebssystem läuft im "unsicheren" Bereich des Prozessors und hat nur begrenzte Schnittstellen mit dem "sicheren" Bereich.

Doch genau diese Schnittstellen, trustlets genannt, sind offenbar weniger sicher als gedacht. Viele Programme können zu verschiedenen Zwecken auf die Trustzone zugreifen, nur die wenigsten Nutzer dürften das Risiko bei verschiedenen Apps adäquat einschätzen können.