Une attaque par relais, connu en anglais sous le nom de , est un type d'attaque informatique, similaire à l'attaque de l'homme du milieu et l'attaque par rejeu, dans lequel un attaquant ne fait que relayer mot pour mot un message d'un expéditeur vers un récepteur valide.
Principe
vignette|droite|alt=Schéma générique de l'attaque par relais|upright=1.5|Schéma générique de l'attaque par relais Le principe de l'attaque par relais établit que deux victimes croient communiquer directement entre elles et ne s'aperçoivent pas qu'un système pirate relaie leur dialogue G. Avoine et Al., 2010, §1 Introduction.
Le scénario pour mener à bien une telle entreprise est d'introduire un faux couple d'interlocuteurs dans un dialogue normalement directement conduit entre deux correspondants légitimes G. Avoine, 2006, §2.3 Attaques par relais.
On parle d'attaque passive lorsque le dialogue, initié par une des deux victimes vers son correspondant, est intercepté puis relayé par un attaquant qui a l'intention de tirer profit des données échangées sans pour autant chercher à les modifier. Par contre si un piratage est mené dans le but d'altérer les informations transmises on utilise alors le terme d'attaque activeM. Hussain et Al., 2007, §1 Overview of WLAN and its vulnerabilitiesC. Boursier et Al., 2008, §4 État de l'art des attaques.
Le faux client Cf se charge d'intercepter les informations émises par un vrai serveur S tandis que le faux serveur Sf assure cette même tâche auprès d'un bon client C. Via un moyen de communication adapté, les faux serveur et client doivent établir un relais de la communication sans se faire repérer. L'idée d'une telle manipulation est remarquable dans le sens où elle se réalise sur la couche la plus basse de la liaison afin de s'affranchir des différentes sécurisations de communication habituellement déployéesY. Gasmi2007 et Al., main contribution K. Goldman2006 et Al., §3.1 Problem A – No Link . Dans la pratique le couple d'équipements composant le système frauduleux peut éventuellement être agrégé en un seul dispositif matériel mais sera toujours composé de deux interfaces Sf-Cf assurant chacun les rôles précédemment décritsC. Boursier et Al., 2008, §4.3 Attaque en relais.
Le but de l'attaque par relais est de pouvoir usurper l'identité ou les droits d'un utilisateur A. Levi et Al., 2004, §1 Introduction and Background . Le pirate sera en mesure de contourner des systèmes de contrôle d'accès", de frauder des systèmes de paiement S.Drimer et Al., 2008, Chip & PIN (EMV) Relay attacks, de détourner des votes par bulletins électroniques O. Yossef et Al., 2009, , de s'introduire et de communiquer sur tout réseau sur lequel il ne serait normalement pas admisSir Dystic, 2001 "The SMB Man-In-the-Middle Attack". Il pourra également accéder à des fichiers réservés ou inonder (Spam) des messageries de courriers électroniquesD. Streitfeld , 2003, Opening Pandora's In-Box.
Historique
Si le principe d'une attaque par relais a été défini de façon théorique dès 1976, il n'a trouvé ses applications pratiques qu'au début du . Les attaques par relais ont été conduites, dans un premier temps, à l'encontre de services disponibles sur le réseau Internet, puis, dès 2004, à l'encontre des systèmes de communication sans fil (Bluetooth, étiquettes électroniques...).
La chronologie, ci-après reprend les grandes dates du développement des attaques par relais.
1976 ConwayJ.H Conway, 1976, On Numbers and Games propose le problème du "Maître des échecs", où il décrit comment une personne qui ne connait même pas les règles, peut défier deux maîtres en les affrontant dans un jeu par courrier. Le joueur n'aurait qu'à transmettre les mouvements d'un maître à l'autre, les faisant en fait jouer l'un contre l'autre. Une attaque par relais est une extension de ce scénario à un ou plusieurs protocoles de sécuritéG. Hancke et Al., 2009, §2 Relay attacks.
1978 Le premier SPAM ou pourriel est envoyé sur Arpanet par Gary Thuerk, démontrant qu'il est possible d'utiliser frauduleusement un serveur de messagerie (via sa fonction Relais) pour envoyer des messages électroniques en nombres. Le pirate se sert du serveur de messagerie pour relayer ses messages en masquant son identité derrière celle du serveur victime. vignette|droite|alt=Schéma principe de l'attaque 'Mafia fraude'|Schéma principe de l'attaque 'Mafia fraude'
1988 L'attaque appelée « Mafia fraude » est décrite pour la première fois par Y. Desmedt lors du SecuriCom 88 SEDEP, Paris, FranceY. Desmedt, 1988 . C'est une attaque en temps réel qui ne nécessite aucune connaissance des schémas d'identification, réalisée par deux entités frauduleuses un Prouveur (P') et un Vérifieur (V'). Elle permet à P' de convaincre un Vérifieur légitime (V) qu'il dialogue directement avec un Prouveur légitime (P) sans connaître les informations qui sont échangées. Quand P est prêt pour commencer le dialogue avec V', V' établit une communication radio avec P' et envoie toutes les informations qui lui sont transmises par P vers P' qui retransmettra à V. Le même mécanisme est mis en œuvre par P' qui transmettra les informations reçues de V vers V' qui retransmettra à P. V' et P' fonctionnent comme une seule entité transparente entre V et P sans que V et P s'aperçoivent de la fraude.
Ce mécanisme est entre autres utilisé pour le piratage des paiements par carte bancaire.
2001 Des attaques sur le service de partage de ressources SAMBA sont réalisées et documentées sur Internet par un groupe de pirates, donnant aux pirates un accès à des fichiers normalement interdits.
2004 Une publication de A. Levi fait état d'attaque par relais sur le protocole d'authentification Bluetooth.
2005 Une attaque sur des cartes à la norme (ISO/CEI 14443) destiné à la Radio-identification est mise en pratique et publiée par Gerhard Hancke.. La RFID devient vulnérable.
2006 Ilan Kirschenbaum & Avishai Wool I. Kirschenbaum et Al., 2006, §6 Conclusions mettent en application la théorie d'augmentation de la distance de fonctionnement entre un dispositif sans fil RFID et un lecteur.
2007 R. Halprin décrit une attaque par relais humain sur le système Captcha. Il utilise à son insu un humain pour saisir le texte du Captcha qui sera redirigé vers un site victime.
Lors du USENIX Security Symposium, une publication de Saar Drimer. démontre le système d'attaque par relais sur les cartes bancaires de paiement.
2009 Yossef Oren & Avishai Wool réalisent plusieurs attaques par relais sur un système de vote électronique israélien.
A. Lahmadi publie un article illustrant dans le détail la vulnérabilité de la méthode permettant à un pirate de communiquer au travers d'un proxy réseau aux dépens d'un utilisateur légitime A. Lahmadi et Al., 2011, §2.1Le protocole SIP et les vulnérabilités associées.
2010 A. FrancillonA. Francillon et Al., 2010, §3 Relay Attack on Smart Key Systems décrit une attaque par relais sur des véhicules sans clé (PKES) permettant à un voleur d'ouvrir un véhicule à l'insu de son propriétaire. Le relais consiste à faire croire au véhicule que son propriétaire se trouve proche, alors qu'il est en fait à plusieurs dizaines de mètres.
Une étude de faisabilitéL. Francis et Al., 2010, §3.4 Relay Experiment sur une attaque par relais sur des mobiles NFC communiquant via NFCIP () est réalisée en laboratoire par L. Francis et G. Hancke.
Illustration sur différentes technologies
L'attaque par relais est réalisable dans une grande variété de situations et peut donc être exploitée sur tout modèle client-serveur habituellement présent dans les différentes technologies de l'information et de la communication.
Communications radio
RFID
En 2005 Gerhard Hancke est passé avec succès de la théorie à la réalisation pratiqueG. Hancke, 2005, §1 Introduction, & §4 System d’une maquette démontrant une attaque sur des cartes à la norme (ISO/CEI 14443) destiné à la Radio-identification. Sa démonstration était applicable sur une distance pouvant aller jusqu’à entre la carte et le lecteur attaqués, car elle s’appuie sur une technique basique de relais du canal physique, avec l’exécution d’une simple modulation/démodulation par les équipements pirates placés à proximité des deux extrémités.
Véhicules sans clé
vignette|alt=Attaque relais véhicule|Schéma de principe attaque par relais sur véhicules équipés de carte sans fil En 2010 A. Francillon a décrit un type d’attaque par relais sur des véhicules sans clé (PKES) permettant à un voleur d'ouvrir ou de fermer la voiture tout en se tenant éloigné dans une zone allant de A. Francillon et Al., 2010, §4.1 Distance Measurements. Il peut alors autoriser l'ouverture des portes et le démarrage du moteur en provoquant un ordre direct de la vraie clé en UHF fonctionnel jusqu'à A. Francillon et Al., 2010, §2.3 Passive Keyless Entry Systems.
Le système de la première attaque via un câble coaxial est composé de deux antennes radio connectées ensemble par un câble. Quand l'antenne est présentée près de la porte du véhicule elle capture le signal de la balise. Ce champ magnétique excite l'antenne qui crée, par induction, un signal en sortie d'antenne. Via le câble, ce signal électrique est ensuite transmis à la seconde antenne qui engendre un champ magnétique omni-directionnel. Ce champ radio excite alors l'antenne de la clé qui démodule le signal et envoie au véhicule via UHF l'ordre d'ouverture et de déverrouillage du démarrageA. Francillon et Al., 2010, §3.2 Relay Over-Cable Attack.
Le système de la seconde attaque sans câble est composé de deux antennes radio, d'un émetteur et d'un récepteur. L'émetteur capture le signal pour le convertir en ondes puis l'amplifie pour transmission. Le récepteur qui reçoit ce signal le convertit et envoie l'ordre de départ à l'antenne de la clé. Le système d'ouverture et de déverrouillage du démarrage est alors activable comme pour l'attaque via câbleA. Francillon et Al., 2010, §3.3 Relay Over-The-Air Attack.
Téléphones mobiles NFC
L. Francis et G. Hancke ont décrit en 2010 une attaque par relais réalisée sur des mobilesL. Francis et Al., 2010, §1 Introduction NFC communiquant via NFCIP (ISO/IEC 18092) en P2P. Deux mobiles pirates ont réussi à faire le relais durant l'initialisation de la transaction P2P en communiquant en Bluetooth entre eux. L'étude de faisabilité a été réalisée en laboratoire sur une transaction basique : Le mobile A joue le rôle d'initiateur de la transaction et envoie un message sur 2 bits au mobile B qui devient à son tour l'initiateur en envoyant un autre message de 2 bits au mobile A. Le but était simplement de démontrer qu'il est possible de relayer cet échange via deux autres mobiles pirates sans pour autant chercher d'applications pratiques à cette attaque.
Systèmes de vote électronique
En 2006, Ilan Kirschenbaum et Avishai Wool ont mis en application la théorie d'augmentation de la distance de Ziv Kfir and Avishai Wool I. Kirschenbaum et Al., 2005, permettant d'étendre la distance de fonctionnement entre un dispositif sans fil et un lecteur. Dans les faits ils obtiennent un fonctionnement de l’ordre de environ au lieu des habituels ce qui constituait un premier élargissement des possibilités d'attaque.
En 2009, Yossef Oren & Avishai Wool indiquent, malgré la mise en œuvre de systèmes d'appairage entre console de votes et bulletins électroniques RFID, plusieurs attaques par relais possibles sur un système de vote électronique israélien O. Yossef et Al., 2009,.
On retiendra les attaques suivantes : Sniffing Ballottraduit littéralement par votes reniflés, dans le sens de : votes écoutés ou votes dénombrés. O. Yossef et Al., 2009, un attaquant peut lire les votes déjà contenus dans l'urne. Il utilise pour cela depuis l'isoloir un lecteur pirate relayant la lecture du ou des bulletins vers le terminal de vérification des votes.