Как надежно защитить расшифрованные файлы прошивки во время процесса прошивки в C++ CLI Tool?

1
4

Я разрабатываю инструмент CLI C++ для Windows, который прошивает прошивку на устройства. Инструмент извлекает зашифрованные файлы прошивки с сервера, расшифровывает их только во время процесса прошивки и удаляет их сразу после этого. Однако я обеспокоен защитой этих расшифрованных файлов во время процесса прошивки, особенно от системных администраторов или пользователей с повышенными привилегиями, которые могут попытаться их украсть.

Требования: Основной злоумышленник: системные администраторы или пользователи с повышенными привилегиями. Текущие идеи: Расшифровка в памяти: в идеале я хотел бы обрабатывать расшифрованную прошивку полностью в памяти, не записывая ее в файловую систему. Однако это кажется сложным для безопасной реализации, учитывая, что инструмент очень сложный. Ограниченный доступ: другая идея — монтировать диск из учетной записи службы с ограниченными разрешениями, используя NTFS/EFS для ограничения доступа. Однако продвинутые пользователи потенциально могут манипулировать разрешениями и быстро получать доступ. Вопрос: Каковы лучшие практики или методы защиты расшифрованных файлов прошивки во время процесса прошивки, особенно от злоумышленников с привилегиями системного уровня? Есть ли какие-либо альтернативы или улучшения моих текущих идей, которые были бы более безопасными или более простыми в реализации?

Любые предложения или рекомендации будут высоко оценены.

Федосий
Вопрос задан23 февраля 2024 г.

1 Ответ

2

Защита расшифрованных файлов прошивки в процессе прошивки - это критически важная задача, которая требует комплексного подхода. Вот несколько ключевых элементов, которые помогут вам сделать процесс максимально безопасным:

1. Шифрование:

  • Выбор алгоритма:
    • AES: Широко распространенный и надежный алгоритм симметричного шифрования. Рекомендуется использовать AES-256 в режиме GCM для обеспечения аутентификации и целостности данных.
    • Другие алгоритмы: RSA или ECC могут быть использованы для асимметричного шифрования ключей, но не для самих файлов прошивки.
  • Генерация ключей:
    • Случайная генерация: Используйте криптографически безопасные генераторы случайных чисел для создания ключей.
    • Хранение: Ключи должны храниться в безопасном месте, недоступном для посторонних.
  • Шифрование файла прошивки: Шифруйте файл прошивки до того, как он будет помещен на флешку или отправлен по сети.

2. Защита ключей:

  • Не храните ключи в открытом виде:Никогда не храните ключи в коде или в текстовых файлах.
  • Используйте аппаратные ключи:Специальные аппаратные ключи (HSM) могут быть использованы для хранения ключей в безопасной изолированной среде.
  • Шифрование ключей: Шифруйте ключи с помощью другого ключа, который хранится в более защищенном месте (например, HSM).

3. Защита процесса прошивки:

  • Проверка подписи: Добавьте цифровую подпись к файлу прошивки, чтобы убедиться, что он не был изменен.
  • Проверка целостности: Используйте алгоритмы хеширования (SHA-256, SHA-3) для проверки целостности файла прошивки после загрузки.
  • Защищенный канал передачи данных:Используйте безопасные протоколы, такие как HTTPS, для передачи файлов прошивки.
  • Проверка устройства: Перед записью прошивки проведите проверку целевого устройства, чтобы убедиться, что это правильное устройство и что его прошивка совместима с загружаемым файлом.

4. Дополнительные механизмы безопасности:

  • Контроль доступа: Ограничьте доступ к инструменту прошивки только авторизованным пользователям.
  • Защита от отладки: Используйте технологии защиты от отладки для предотвращения несанкционированного доступа к процессу прошивки.
  • Регулярное обновление безопасности:Регулярно обновляйте программное обеспечение инструмента прошивки и систему шифрования для защиты от известных уязвимостей.

Пример реализации в C++ CLI:

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <cryptopp/aes.h>
#include <cryptopp/modes.h>
#include <cryptopp/filters.h>
#include <cryptopp/hex.h>
#include <cryptopp/sha.h>

using namespace std;

// Генерация  случайного  ключа  AES-256
void generateAESKey(unsigned char key[32]) {
    // Используйте  криптографически  безопасный  генератор  случайных  чисел 
    // для  создания  ключа
    // ...
}

// Шифрование  файла  прошивки
void encryptFirmware(const string& inputFile, const string& outputFile,
                   const unsigned char key[32]) {
    // ...
}

// Дешифрование  файла  прошивки
void decryptFirmware(const string& inputFile, const string& outputFile,
                   const unsigned char key[32]) {
    // ...
}

// Проверка  целостности  файла  с  помощью  SHA-256
bool verifyHash(const string& inputFile, const string& hash) {
    // ...
}

int main() {
    // Генерация  ключа  AES-256
    unsigned char aesKey[32];
    generateAESKey(aesKey);

    // Шифрование  файла  прошивки
    encryptFirmware("firmware.bin", "encrypted_firmware.bin", aesKey);

    // Проверка  целостности  файла  прошивки
    string hash = calculateSHA256Hash("encrypted_firmware.bin");
    if (verifyHash("encrypted_firmware.bin", hash)) {
        cout << "Файл  прошивки  целостный!" << endl;
    } else {
        cout << "Файл  прошивки  был  изменен!" << endl;
    }

    // Дешифрование  файла  прошивки
    decryptFirmware("encrypted_firmware.bin", "decrypted_firmware.bin", aesKey);

    return 0;
}

Важно:

  • Этот пример предоставляет общий контекст и не является полноценным решением.
  • Реализуйте криптографические операции с использованием надежных библиотек и убедитесь, что вы соблюдаете лучшие практики безопасности.

Рекомендации:

  • Используйте специализированные библиотеки для шифрования, хеширования и других криптографических операций.
  • Проводите регулярные тесты и аудиты безопасности для обеспечения надежности системы.
  • Обратитесь к специалисту по безопасности для более глубокого анализа и улучшения безопасности вашей системы.

Надеюсь, эта информация поможет вам разработать надежный процесс прошивки с защитой расшифрованных файлов в C++ CLI Tool.

 

Ульян
Ответ получен18 сентября 2024 г.

Ваш ответ

Загрузить файл.