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Les menaces de sécurité de l'authentification par empreinte digitale

Un aperçu des risques et des vulnérabilités de la sécurité par empreinte digitale sur les smartphones.

― 7 min lire


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Table des matières

L’authentification par empreintes digitales, c'est un moyen courant de sécuriser les smartphones aujourd'hui. Beaucoup de gens préfèrent ça aux mots de passe traditionnels parce que c'est rapide et pratique. Mais, avec la généralisation de cette technologie, elle devient aussi une cible pour les attaquants. Cet article explore la sécurité des systèmes d'empreintes digitales sur les smartphones, les risques associés et ce qu’on peut faire pour améliorer la sécurité.

L'Importance de la Sécurité des Empreintes

Les smartphones collectent plein de données personnelles, donc leur sécurité est super importante. Les scanners d'empreintes ajoutent une couche de protection, mais c'est pas infaillible. Bien que la technologie ait facilité l'accès, elle a aussi ouvert la porte à des attaques potentielles. Avec les bons outils et les bonnes connaissances, des attaquants peuvent contourner les systèmes d'empreintes pour accéder sans autorisation.

Comment Ça Marche

  1. Capture d'Image : Quand un utilisateur pose son doigt sur le scanner, l'appareil capture une image de l'empreinte.
  2. Traitement d'Image : L'image brute est traitée pour enlever le bruit et améliorer la qualité.
  3. Extraction de Caractéristiques : Les caractéristiques spécifiques de l'empreinte, comme les crêtes et les vallées, sont extraites et transformées en un modèle unique.
  4. Stockage : Ce modèle est stocké de manière sécurisée sur l'appareil, pas l'image réelle.
  5. Correspondance : Quand un utilisateur essaie de déverrouiller le téléphone, le système compare l'image capturée au modèle enregistré.

Vulnérabilités des Systèmes d'Empreintes

Malgré la commodité, il y a plusieurs vulnérabilités dans l’authentification par empreintes digitales :

Attaques de présentation

Ces attaques consistent à présenter une fausse empreinte au scanner. Les attaquants peuvent utiliser des moules ou des photos de vraies empreintes pour tromper le système et obtenir l'accès. Beaucoup de systèmes ont fait des progrès pour détecter ces astuces, mais certains sont encore vulnérables.

Faiblesses du Système

Certains smartphones ont des systèmes d’empreintes faibles à cause de choix de conception médiocres. Si le système permet trop de tentatives échouées, un attaquant peut en profiter pour deviner l'empreinte.

Flaws Matériels et Logiciels

Il peut y avoir des défauts dans le matériel, comme des protocoles de communication non sécurisés. Si les données échangées entre le capteur et le processeur ne sont pas chiffrées, un attaquant peut les intercepter et les manipuler.

Recherches Récentes sur les Attaques par Empreintes

Des études récentes ont montré qu'il est possible de contourner l'authentification par empreintes digitales sur de nombreux smartphones. Les attaquants peuvent exploiter diverses vulnérabilités à travers des techniques comme :

Attaques d’Essais Illimités

En utilisant les faiblesses de la conception du système, les attaquants peuvent faire un nombre illimité de tentatives pour deviner une empreinte. Cela se fait en exploitant les fonctionnalités de gestion des erreurs de certains systèmes d’empreintes.

Détournement de Données

Avec des manipulations matérielles, les attaquants peuvent intercepter les données envoyées entre le capteur d'empreintes et le processeur. Ça leur permet de capturer les données d’empreinte et potentiellement de les utiliser plus tard pour un accès non autorisé.

Scénarios Pratiques de Violations de Sécurité par Empreintes

  1. Téléphones Perdus ou Volés : Si un téléphone est perdu ou volé, un attaquant peut essayer de le déverrouiller en utilisant des méthodes de force brute, surtout si le système a une limite d'essais faible.

  2. Lieux Publics : Dans des zones bondées, les attaquants peuvent utiliser divers moyens pour capturer les empreintes de personnes sans méfiance. Cela pourrait impliquer de prendre des photos de l'empreinte de quelqu’un sur un verre ou d'utiliser un faux doigt.

  3. Équipement à Bas Prix : Certains attaquants utilisent des outils bon marché pour réaliser leurs attaques, ce qui les rend accessibles à ceux qui ont peu d'expertise.

Types de Dispositifs Affectés

Plusieurs modèles de smartphones populaires se sont révélés sensibles aux attaques par empreintes. Cela inclut :

  1. Smartphones Android : Beaucoup d'appareils Android ont des systèmes d'empreintes qui peuvent être contournés avec les bons outils.

  2. iPhones : Bien que les iPhones aient des fonctionnalités de sécurité robustes, ils ne sont pas à l'abri des attaques sophistiquées, surtout si un utilisateur est négligent.

  3. Appareils à Bas Prix : Les smartphones moins chers ont souvent des systèmes d'empreintes moins sécurisés, ce qui les rend plus vulnérables aux attaques.

Méthodes d'Attaque

Les attaquants utilisent diverses méthodes pour violer la sécurité des empreintes, y compris :

Attaques de Glitch

En créant des erreurs durant le processus de lecture des empreintes, les attaquants peuvent contourner les contrôles de sécurité et obtenir un accès non autorisé.

Manipulation de Données

Manipuler la manière dont les données sont envoyées et reçues entre les composants peut aboutir à des lectures d’empreintes non autorisées.

Techniques de Contournement Réussies

Les attaquants ont démontré qu'ils pouvaient facilement contourner les systèmes qui n'ont pas de gestion des erreurs stricte et de protocoles de sécurité en place.

Atténuation des Risques

Pour améliorer la sécurité des empreintes, les fabricants et les utilisateurs peuvent prendre certaines mesures :

Mises à Jour Logiciels Régulières

Garder le logiciel à jour garantit que les vulnérabilités de sécurité sont corrigées régulièrement. Ça limite les chances d'exploitation.

Gestion d'Erreurs Robuste

Développer de meilleurs systèmes de gestion des erreurs peut réduire les risques associés aux tentatives illimitées et au contournement des contrôles de sécurité.

Chiffrement des Données

S'assurer que toutes les transmissions de données entre le capteur d'empreintes et le processeur sont chiffrées ajoute une couche de sécurité supplémentaire.

Formation des Utilisateurs

Éduquer les utilisateurs sur les risques de sécurité liés aux empreintes et sur la façon de protéger leurs appareils peut également aider à atténuer les attaques.

Conclusion

L'authentification par empreintes digitales offre un moyen pratique de sécuriser les smartphones, mais cela vient avec des risques que les utilisateurs ne doivent pas négliger. Comprendre ces risques et prendre des mesures pour se protéger peut aider à maintenir l'intégrité des données personnelles. Au fur et à mesure que la technologie évolue, une vigilance continue sera essentielle pour se protéger contre les menaces émergentes dans le domaine de la sécurité biométrique.

Directions de Recherche Futures

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour explorer des méthodes plus avancées de sécurisation des systèmes d'empreintes. Investiguer les imperfections potentielles dans les nouvelles technologies sera aussi crucial à mesure que l'authentification biométrique continue d'évoluer. La collaboration entre fabricants, experts en sécurité et utilisateurs sera clé pour créer un environnement technologique plus sûr.

Avec l'intégration croissante de l'authentification biométrique dans les appareils du quotidien, comprendre ses vulnérabilités est essentiel. En reconnaissant ces risques et en adoptant de meilleures mesures de sécurité, les utilisateurs peuvent aider à protéger leurs données personnelles et à maintenir l’intégrité de leurs appareils.

Source originale

Titre: BrutePrint: Expose Smartphone Fingerprint Authentication to Brute-force Attack

Résumé: Fingerprint authentication has been widely adopted on smartphones to complement traditional password authentication, making it a tempting target for attackers. The smartphone industry is fully aware of existing threats, and especially for the presentation attack studied by most prior works, the threats are nearly eliminated by liveness detection and attempt limit. In this paper, we study the seemingly impossible fingerprint brute-force attack on off-the-shelf smartphones and propose a generic attack framework. We implement BrutePrint to automate the attack, that acts as a middleman to bypass attempt limit and hijack fingerprint images. Specifically, the bypassing exploits two zero-day vulnerabilities in smartphone fingerprint authentication (SFA) framework, and the hijacking leverages the simplicity of SPI protocol. Moreover, we consider a practical cross-device attack scenario and tackle the liveness and matching problems with neural style transfer (NST). We also propose a method based on neural style transfer to generate valid brute-forcing inputs from arbitrary fingerprint images. A case study shows that we always bypasses liveness detection and attempt limit while 71% spoofs are accepted. We evaluate BrutePrint on 10 representative smartphones from top-5 vendors and 3 typical types of applications involving screen lock, payment, and privacy. As all of them are vulnerable to some extent, fingerprint brute-force attack is validated on on all devices except iPhone, where the shortest time to unlock the smartphone without prior knowledge about the victim is estimated at 40 minutes. Furthermore, we suggest software and hardware mitigation measures.

Auteurs: Yu Chen, Yiling He

Dernière mise à jour: 2023-05-18 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.10791

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.10791

Licence: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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