Proxmark3

Proxmark3 es una herramienta de hardware multipropósito para el análisis, la investigación y el desarrollo de la seguridad de la identificación por radiofrecuencia (RFID). Admite tarjetas de proximidad de alta frecuencia (13,56  MHz) y baja frecuencia (125/134  kHz) y permite a los usuarios leer, emular, realizar pruebas de fuzzing y de fuerza bruta en la mayoría de los protocolos RFID. ^{[ 1 ]}

Originalmente creado por Jonathan Westhues y publicado como hardware de código abierto , posteriormente fue adoptado por una comunidad de desarrolladores que mejoraron significativamente tanto el hardware como el software en comparación con la versión original. Proxmark3 reunió a una gran comunidad de investigadores de seguridad que investigan sistemas de control de acceso RFID , quienes expanden y mantienen el proyecto mientras lo utilizan en sus propias investigaciones. ^{[ 2 ]} La plataforma de hardware original de Proxmark3 sirvió de base para nuevas versiones de dispositivos, incluidas las comerciales. ^{[ 1 ]}

Proxmark3 se basa en la tecnología de matrices de puertas programables en campo (FPGA), que permite la implementación de procesamiento, modulación y demodulación de señales analógicas de bajo nivel y alto rendimiento. Un microcontrolador independiente procesa las tramas demoduladas. Esta configuración permite implementar cualquier protocolo RFID en el software de Proxmark3.

En el momento del desarrollo de Proxmark3, la tecnología SDR era de difícil acceso. Por ello, se diseñó una arquitectura FPGA / MCU dividida: una FPGA gestionaba las funciones de bajo nivel, como la modulación/demodulación, mientras que un microcontrolador se encargaba de las funciones de alto nivel ( interfaz de línea de comandos , codificación/decodificación de protocolos, etc.). Si bien la arquitectura FPGA/MCU está técnicamente desactualizada, se mantuvo sin cambios a lo largo de las revisiones de hardware. Esto permitió que diferentes versiones utilizaran el mismo firmware y dio como resultado una gran base de código. Sin embargo, con el tiempo, la base de código de Proxmark3 se fue fragmentando cada vez más y comenzaron a aparecer inestabilidades de hardware. Como resultado, algunas implementaciones refinan y optimizan el código (por ejemplo, Proxmark3 RDV4), mientras que otras utilizan la base de código original de Proxmark3 (por ejemplo, Proxmark3 EVO). ^{[ 5 ]}

El software Proxmark3 se divide en tres partes:

• Cliente de PC (capa de aplicación): aplicación para PC que llama a las funciones de Proxmark3. Se utiliza para mostrar datos, analizar la señal y administrar Proxmark3. Posteriormente, en versiones más recientes de Proxmark3, se puede usar una aplicación móvil para controlar el dispositivo conectado por Bluetooth.
• Firmware de la CPU (capa de transporte): firmware ARM que gestiona los mensajes de protocolo, los formatos y las colas. También proporciona herramientas de línea de comandos .
• Firmware de FPGA (capa física): el firmware de Xilinx Spartan II es responsable del DSP : modulación/demodulación de señales.

El firmware anterior utilizaba el protocolo USB HID para conectar el cliente al Proxmark3. No era posible transmitir las muestras recibidas en tiempo real al PC. La CPU recibía un comando del cliente, lo ejecutaba y almacenaba el resultado en el búfer de memoria. El cliente tenía que enviar un nuevo comando para recuperar los datos almacenados en el búfer de la CPU. ^{[ 7 ]} Las nuevas versiones de firmware utilizan la interfaz serie CDC para comunicarse con el cliente. ^{[ 2 ]}

Las muestras de señal pueden ser procesadas por el cliente de PC, que puede representar gráficamente los datos recibidos para ayudar a analizar señales desconocidas.

Desde el lanzamiento de Proxmark3 en 2007, varios entusiastas de RFID han estado ampliando su funcionalidad. La comunidad de Proxmark3 ha experimentado un rápido crecimiento tras el lanzamiento del firmware compatible con el estándar ISO/IEC 14443-A y los ataques exitosos contra Mifare Classic . El foro de Proxmark3 (requiere registro) se convirtió en uno de los principales centros de discusión sobre vulnerabilidades de sistemas RFID, frecuentado por investigadores de seguridad especializados en sistemas de control de acceso electrónico (EAC). La comunidad de Proxmark también alberga a desarrolladores de otras herramientas de investigación de RFID, como LibNFC. ^{[ 8 ]} Posteriormente se creó el servidor de Discord de la comunidad para albergar discusiones de texto y voz sobre la seguridad de los sistemas EAC. Contaba con aproximadamente 3000 miembros a finales de 2021.

Proxmark3 ha sido utilizado por varios investigadores de seguridad para descubrir vulnerabilidades. A continuación se presentan ejemplos de dichas investigaciones.

Ataques de cartas clásicas de MIFARE :

• Ataque Darkside (Grupo Nijmegen/Oakland, 2009): recuperación de al menos una clave de cualquier sector de la tarjeta. Funciona con todas las tarjetas, pero requiere mucho tiempo. Darkside utiliza la herramienta mfoc (Mifare Offline Cracker) de la pila libnfc.
• Ataque anidado (Nicolas T. Curtois, 2009): si un sector se cifra con una clave conocida, los demás sectores se pueden descifrar en poco tiempo. También existe una versión actualizada de este ataque: Hardnested. Se utiliza la herramienta mfcuk (Mifare Classic universal toolkit) del stack libnfc. ^{[ 9 ]}

Papel Mifare Classic:

• Un ataque práctico al MIFARE Classic ^{[ 10 ]}

Documento MIFARE DESFire :

• Una investigación de posibles ataques a la tarjeta inteligente MIFARE DESFire EV1 utilizada en el transporte público ^{[ 11 ].}

Documentos de HID iClass:

• Corazón de las tinieblas: explorando los rincones inexplorados de la seguridad HID iCLASS ^{[ 12 ]}

Documento Hitag:

• Desaparecido en 360 segundos: Secuestro con Hitag2 ^{[ 13 ]}

Papel Megamos:

• Desmantelando Megamos Crypto: Forzando de forma inalámbrica un inmovilizador de vehículos ^{[ 14 ]}

Documentos NFC :

• Ataques prácticos a teléfonos móviles con NFC habilitado ^{[ 15 ]}