ELLIPAL brachte 2018 seine erste Cold Wallet auf den Markt und wurde sofort zu einem Vorreiter in der neuen Generation von Hardware-Wallets. Dank des einzigartigen Sicherheitsmodells und der Benutzerfreundlichkeit von ELLIPAL zog das Unternehmen sowohl bei Nutzern als auch bei anderen Herstellern von Hardware-Wallets große Aufmerksamkeit auf sich. Derzeit ist das zweite Modell von ELLIPAL, das ELLIPAL Titan, macht sich einen Namen als beste mobile und vollständig vom Netzwerk isolierte Cold-Wallet-Lösung.
Nach der Veröffentlichung unseres ursprünglichen Modells – des ELLIPAL EC01 – erregte dieses die Aufmerksamkeit von Ledger, das sich für das Sicherheitsmodell von ELLIPAL interessierte. Ledger führte einen Sicherheitstest zum ELLIPAL EC01 durch und aktivierte die Bounty-Klausel von ELLIPAL, im Rahmen derer wir sie für das Auffinden der Schwachstelle belohnten. Ledger präsentierte das Ergebnis auf der Bitcoin-Konferenz 2019Eine Zusammenfassung der Studie und der Reaktion von ELLIPAL auf die Ergebnisse finden Sie in der folgenden Tabelle. Bitte beachten Sie, dass Ledger keine Seeds aus dem ELLIPAL EC01 extrahiert hat.
Ergebnisse von Ledger
Hardwaresicherheit
Die häufigste Schwachstelle fast aller, wenn nicht sogar aller Hardware-Wallets sind physische Angriffe. Ein physischer Angriff liegt vor, wenn ein Hacker physischen Zugriff auf Ihr Gerät erhält und einen Angriff plant. Dazu können Angriffe wie Supply-Chain-Angriffe (z. B. vor dem Versand an den Endkunden installierte Malware) oder Evil-Maid-Angriffe gehören (z. B. ein physischer Angriff auf das Gerät, wenn der Besitzer nicht anwesend ist). Diese Studie zeigt die Anfälligkeit des ELLIPAL EC01 für solche Angriffe.
1) Ermitteln der UART-Schnittstelle
UART steht für Universal Asynchronous Receiver/Transmitter. Dabei handelt es sich um eine Schnittstelle, über die elektronische Geräte miteinander kommunizieren können; sie ist in allen elektronischen Geräten weit verbreitet. In diesem Fall hatte Ledger einen UART-Anschluss am ELLIPAL identifiziert und konnte Signalausgaben empfangen. Diese Ausgaben werden im Bericht als „für einen Angreifer nützlich“ bezeichnet, beispielsweise für einen Reverse-Engineering-Angriff (der im nächsten Abschnitt erläutert wird).
Von dort aus griff Ledger auf den Werksneustart des ELLIPAL EC01 zu und konnte über die Software die WLAN-Funktionen der Hauptplatine lokalisieren. Im Werksmodus konnte die WLAN-Komponente eine Verbindung zum Access Point herstellen, sobald eine externe Antenne angeschlossen war. Ledger überprüfte jedoch nicht weiter, ob das stark angepasste Android-System des ELLIPAL WLAN unterstützt.
2) USB-Schnittstelle
Der USB-Anschluss des ELLIPAL dient ausschließlich zum Aufladen. Es besteht keine Verbindung zwischen dem USB-Anschluss und der Haupt-CPU. Die Datensignale des USB-Anschlusses können jedoch auf die Hauptplatine gelötet werden, sodass eine Kommunikation mit der CPU möglich wird und ein modifizierter USB-Anschluss entsteht. Dieser neue USB-Anschluss stellt eine Verbindung des ELLIPAL mit der Außenwelt her. Die Firmware des ELLIPAL könnte durch Reverse Engineering analysiert und auf den ELLIPAL EC01 übertragen werden, um Seeds zu extrahieren. Dennoch handelt es sich hierbei nur um eine Theorie, die nicht getestet wurde.
Bei physischem Zugriff auf das ELLIPAL-Gerät ist ein Supply-Chain- oder Evil-Maid-Angriff möglich. Ein Hacker könnte das Wi-Fi auf dem Gerät erneut aktivieren und es mit dem Internet verbinden. Anschließend könnte der Hacker versuchen, die Firmware von ELLIPAL zurückzuentwickeln und die gefälschte Firmware auf das Gerät zu übertragen. Durch die Kombination dieser beiden Schritte könnte der Hacker die Firmware dazu bringen, die Seed-Phrase auszulesen und sie über Wi-Fi an den Hacker zu senden. Wenn Ihr ELLIPAL verloren geht oder gestohlen wird, kann diese Schwachstelle ausgenutzt werden.
Softwaresicherheit
Ledger führte einen kurzen Test zur Softwaresicherheit durch und stellte keine Schwachstellen fest.
3) Update-Mechanismus
Die Update-Datei von ELLIPAL ist verschlüsselt, um sicherzustellen, dass nur echte Update-Dateien auf ELLIPAL kopiert werden können. In dieser Studie identifizierte Ledger den von ELLIPAL verwendeten ECB-Verschlüsselungsmechanismus als „keine gute Praxis“. Es gelang ihnen jedoch nicht, modifizierte Firmware über den Update-Mechanismus hochzuladen. ELLIPAL verwendet eine mehrschichtige Verschlüsselung und ist nicht, wie behauptet, unsicher. Nutzer können das Open-Source-Tool zur Überprüfung von Update-Dateien auf Github einsehen.
Wichtigste Erkenntnisse
Bei der Untersuchung des ELLIPAL-EC01-Wallets wurden Schwachstellen auf der Hardwareseite des Wallets festgestellt, bei denen eine Ausnutzung der UART- und Wi-Fi-Komponenten möglich ist. Ein möglicher Angriff besteht darin, einen Dump-Angriff durchzuführen, um über den manipulierten USB-Anschluss gefälschte Firmware zu installieren. Die gefälschte Firmware kann so programmiert werden, dass sie den privaten Schlüssel stiehlt und ihn an den Angreifer zurücksendet, sobald das Gerät über Wi-Fi eine Verbindung zum Internet herstellt.
Wie von Ledger nachgewiesen, ist es nicht möglich, gefälschte Firmware über den Update-Mechanismus zu installieren. Die einzige Möglichkeit, den ELLIPAL EC01 auszunutzen, besteht darin, physischen Zugriff und ausreichend Zeit für folgende Schritte zu haben:
1) Den UART- und USB-Anschluss manipulieren.
2) Gefälschte Firmware über den manipulierten Anschluss installieren.
3) Den Werksneustartmodus aufrufen und Wi-Fi aktivieren.
4) Eine Antenne anschließen, um das Wi-Fi-Signal zu empfangen.
5) Alles wieder zusammenbauen, ohne dass der Nutzer etwas bemerkt.
ELLIPALS Reaktion
Bevor Ledger die Studie veröffentlichte, hatte ELLIPAL bereits ein ausreichendes Sicherheitsupdate vorbereitet, um die Sicherheitslücke zu beheben. Nach der Veröffentlichung brachte ELLIPAL unsere Firmware v.2.0 heraus, die sicherstellte, dass kein Dump-Angriff möglich war, und jegliche Änderungen verhinderte. Wir sind jedoch überzeugt, dass dies für uns und die Community, die Sicherheit als oberste Priorität betrachtet, nicht ausreichen würde. Diese Leidenschaft für bessere Sicherheit führte zur Neuentwicklung des ELLIPAL Cold Wallets.
ELLIPAL Titan
Im September 2019 brachte ELLIPAL sein neuestes Cold-Wallet-Modell auf den Markt: das ELLIPAL Titan Cold Wallet. Der ELLIPAL Titan wurde auf Grundlage der beim vorherigen Modell EC01 festgestellten Schwachstellen entwickelt und ist sowohl gegen Fernangriffe als auch gegen physische Angriffe geschützt.
Hardwareverbesserungen
Der ELLIPAL Titan wurde überarbeitet, um sicherzustellen, dass Hacker nicht auf das Motherboard von ELLIPAL zugreifen und die UART-Schnittstelle verändern können, um auf den Werksneustart zuzugreifen. Ursprünglich befand sich das Motherboard des ELLIPAL EC01 in einem Kunststoffgehäuse, das durch Lösen der Schrauben geöffnet werden konnte. Beim ELLIPAL Titan befindet sich das Motherboard in einem robust versiegelten Metallgehäuse, das niemals geöffnet werden soll. Die Versiegelung ist so stark, dass das Gerät die Schutzart IP65 gegen Staub und Wasser erfüllt. Das Metallgehäuse ist außerdem stark genug, um dem Überfahren mit einem Auto standzuhalten, ohne beschädigt zu werden. Aufgrund der Robustheit der Hardware ist es sehr schwierig, das Gerät gewaltsam zu öffnen, und dabei würde ein dauerhafter Schaden entstehen, der den Nutzer warnt.
Darüber hinaus verfügt der ELLIPAL Titan über einen Manipulationsschutzmechanismus, der zum Schutz Ihrer sensiblen Daten beiträgt. Wenn das ELLIPAL-Titan-Gerät einen Eingriff in die Hardware erkennt, löscht das System automatisch sich selbst, macht das Gerät unbrauchbar und verhindert den Zugriff auf Ihre Daten.
Verbesserungen von „Air-gapped“
Wir haben zusätzliche Maßnahmen ergriffen, um sicherzustellen, dass der ELLIPAL Titan zu 100 % Air-gapped ist und nicht verändert werden kann. Wir haben dafür gesorgt, dass der ELLIPAL Titan über keine Komponenten oder Anschlüsse verfügt, die eine Verbindung zum Internet oder zu einem anderen Gerät ermöglichen.
Wir haben den gesamten Chipsatz ersetzt, um sicherzustellen, dass keine Verbindung möglich ist. Der neue Chipsatz (Allwinner A64) unterstützt keine Netzwerkverbindungen wie 4G, Bluetooth oder WiFi. Außerdem haben wir den USB-Anschluss entfernt und durch einen Kontaktladeanschluss ersetzt. Für den ELLIPAL Titan ist nun garantiert, dass er niemals eine Verbindung zu einem anderen Gerät herstellen kann, um Informationen zu exportieren oder zu importieren.
Zusätzliche Informationen
Die Idee, dass eine Wallet (oder alles im Zusammenhang mit Blockchain) Open Source sein sollte, wurde vielfach diskutiert. Open-Source-Code ist Code, der von der Öffentlichkeit überprüft werden kann. Wenn etwas verdächtig oder fehlerhaft ist, kann die Öffentlichkeit das Unternehmen, dem der Code gehört, direkt darauf aufmerksam machen. Viele Menschen betrachten dies als Sicherheitsvorteil, weil Open-Source-Code beweisen kann, dass das Unternehmen keine böswilligen Absichten gegenüber dem Nutzer verfolgt und transparent ist.
Andererseits kann Open Source leicht dazu führen, dass der Code kopiert, reproduziert und stattdessen zu einer bösartigen Version verändert wird. Bei physischem Zugriff kann es bei einer Open-Source-Hardware-Wallet zu einem Dump-Angriff kommen. Eine bestimmte Open-Source-Hardware-Wallet hat bereits einen solchen Angriff erlebt.
Aus verschiedenen Sicherheitsgründen entscheidet sich ELLIPAL für Closed Source, hält jedoch die wichtigen Teile als Open Source verfügbar, damit Nutzer unsere Sicherheit überprüfen können. Zunächst wurde ELLIPAL mit einigen Vorwürfen bezüglich unseres QR-Code-Generierungssystems konfrontiert, insbesondere mit der Frage, ob es private Schlüssel offenlegen kann. Die einfache Antwort lautet: Nein, und das lässt sich beweisen.
Die Datenübertragung von ELLIPAL von der Hardware zur App basiert auf einem QR-Code im offenen Format (https://github.com/ELLIPAL/air-gapped_qrcode_data_format). Das Scannen von QR-Codes wird ebenfalls manuell durch den Nutzer gesteuert. Alle übertragenen Daten hängen vollständig vom Scanvorgang des Nutzers ab, und es gibt keine versteckten Daten. Jeder kann die Daten des QR-Codes überprüfen. Wir stellen eine Open-Source-Javascript-Bibliothek bereit (https://github.com/ELLIPAL/js-ellipal). Die aus der Hardware-Wallet übertragenen Signaturen oder Nonces können jederzeit im QR-Code überprüft werden.
Eine weitere Sorge betrifft die Erstellung privater Schlüssel. Oft wird behauptet, dass Wallets mit geschlossenem Quellcode Nutzern vorab generierte private Schlüssel geben können und es keine Möglichkeit gibt, dies zu überprüfen. ELLIPAL hegt keine böswilligen Absichten gegenüber unseren Nutzern, verfügt jedoch nicht über einen Open-Source-Code, der uns dabei unterstützt. Dennoch ermöglichen wir es Nutzern, ihre eigenen vertrauenswürdigen privaten Schlüssel zu importieren und sicher auf dem ELLIPAL aufzubewahren. Diese Importfunktion ist in vielen Wallets nicht verfügbar und macht den ELLIPAL einzigartig. Wir zwingen unsere Nutzer nicht, unseren generierten privaten Schlüsseln zu vertrauen. Wenn Sie ELLIPAL nicht vertrauen, verwenden Sie Ihre eigenen privaten Schlüssel. Eine noch einfachere Lösung besteht darin, eine Passphrase zu verwenden und den Mnemonik-Satz so zu gestalten, dass er nur Ihnen bekannt ist.
Zu guter Letzt behaupten manche, dass Hardware-Wallets mit geschlossenem Quellcode die privaten Schlüssel der Nutzer an den Hersteller zurücksenden können. Beim ELLIPAL ist dies unmöglich, da er bereits zu 100 % verbindungsfrei ist; Ihre Schlüssel können also nirgendwohin gesendet werden. Die einzige Ausgabemöglichkeit des ELLIPAL ist der QR-Code. Dies ist für Nutzer unbedenklich, da dieser Teil des Codes offen dokumentiert ist und überprüft werden kann.
Außerdem sind weitere Codes verfügbar, beispielsweise das Tool zur Überprüfung von Update-Dateien, unter ELLIPAls GitHub.
Fazit
Ledger identifizierte Angriffspunkte im ELLIPAL und ermöglichte es uns, die Schwachstelle zu beheben, um unser Krypto-Ökosystem sicher zu halten. Wir fassen die gefundenen Probleme und ihre Behebung durch ELLIPAL zusammen.
1) UART gefunden und Zugriff auf den Werksreset-Modus möglich, um die WLAN-Funktion der CPU zu aktivieren.
ELLIPAls Reaktion:
Verwendung eines völlig neuen Chipsatzes für den ELLIPAL Titan, der über keinerlei Verbindungsmöglichkeiten verfügt.
Integrierte Funktionen zum Schutz vor Manipulation und Demontage verhindern, dass Hacker Zugriff auf die CPU erhalten.
2) Die USB-Schnittstelle kann modifiziert werden, um einen Dump-Angriff durchzuführen.
ELLIPAls Reaktion:
Der ELLIPAL Titan ersetzt einen USB-Ladeanschluss durch einen Kontaktladeanschluss. Noch wichtiger ist, dass die Funktion zum Schutz vor Demontage verhindert, dass der Anschluss überhaupt manipuliert werden kann.
Fast alle Hardware-Wallets sind anfällig, wenn ein Angreifer physischen Zugriff auf sie erhält. ELLIPAL hat alles darangesetzt, dies zu verhindern, damit Sie auch dann geschützt bleiben, wenn Ihr ELLIPAL Titan gestohlen wird oder verloren geht. Der ELLIPAL Titan ist außerdem zu 100 % netzwerkisoliert, sodass Ihre privaten Schlüssel stets sicher und isoliert im Inneren aufbewahrt werden. ELLIPAL Titan.
Bei Fragen wenden Sie sich bitte an: cs@ellipal.com