本文的目的是分享地铁系统的渗透测试思路，而不是成为地铁非法入侵犯罪的呈堂证据。——爱因斯坦
本文将介绍到的内容包括：
- 复制已充值的地铁卡
- 逆向磁条卡
- 破解RFID卡
- 使用软件无线电嗅探敏感信息
- 使用FPGA来暴力破解
- 攻击自动售票系统
- 社会工程
- 黑客战车！
注：文中所有内容仅供学习研究之用，切勿用于非法用途，否则你就摊上大事儿了！
零、概述
译注：波士顿地铁于1897年建成并投入使用。地铁在英国称为Tube,法国人叫Metro,美国人则说Subway,但在波士顿是以英文字母”T”字为代表的，地铁月票也叫TPass,街道上那大大的T字牌就是地铁站标志。
壹、物理攻击
常常能找到本应该锁好的各种敞开的大门
到处都能发现没关上的旋转门控制箱
穿过窗户还能够偷拍到工作人员的电脑屏幕
随处可见随意放置在未上锁工具箱里的钥匙
号称最先进的监控系统总是无人值守
含有敏感信息的资料可以轻易被游客接触到
我们可以利用这些资料伪造员工卡
上万能的x宝（老外喜欢用ebay）还能买到很多有趣的社工装备
贰、黑掉磁条卡
1、选择一款合适的磁条卡读写硬件
成本在￥30块左右
自制读卡器
可读取3磁道
制作方法：stripesnoop.sourceforge.net
成本在￥900块左右
Spark Fun 电子公司产品
支持3磁道、支持低矫顽力（lo-co）
源码可下载成本￥2000块左右
MSR206或者MAKStripe
支持3磁道、支持高/低矫顽力（hi-co/lo-co）
基于GPL协议工作
2、Charlie Ticket
译注：Charlie Card和Charlie Ticket是MBTA（地铁）的交通卡，可以用来在波士顿地区乘坐地铁、公交以及部分轮渡。两种交通卡都可以直接在各大地铁站的售票机购买。
获取到磁条卡内部数据以后，如果该卡是充值过的，那我们就可以通过复制卡的手段来免费畅游地铁了！
其实到这一步light教授已经觉得挺满足了，但是脑海里突然浮现出儿时小伙伴钢铁侠的英俊面孔：
咳，咳……摇滚精神告诉我，我们不应该止步于此！接下来我们看看如何进一步突破。
3、逆向Charlie Ticket 磁条卡
说到逆向工程，似乎谁都会两下，但基于目前的情况我们该如何下手呢？
1、猜测数据中每一段的含义
2、改变单一变量，观察有什么变化
3、反复多次以上步骤来确认数据含义
4、对相似的、不相似的数据都进行比较
5、忽略恒定不变的区域
6、构建和使用工具辅助
通过分离变量法定位单一变量：
根据变量对数据分组
忽略各组之间全局相同的数据
忽略组内的数据差异
4、伪造一张Charlie Ticket 磁条卡
对我们最关注的金额数据部分进行修改，并记得修改最后的校验值
成功刷入
磁条卡逆向工程框架图
一个磁条卡逆向工程的工具包应该包含：
python编写的用于分析磁条卡的库
集成的MSR206读写器
帮助组织数据的图形化界面
美国绝大部分的地铁售检票系统来自两家主要提供商：
Scheidt & Bachmann ：他们制作了波士顿T卡，覆盖旧金山、巴特、长岛铁路、西雅图Sound Transit、伦敦Silverlink等系统；
Cubic Transportation ：他们制作了NYC MTA卡，覆盖纽约、华盛顿、哥伦比亚WMATA、芝加哥CTA、上海地铁等系统。
这些地铁卡到底能不能被我们破解和逆向，黑客与地铁究竟还能碰撞出哪些火花？请喝口水继续阅读。
叁、攻击RFID卡
1、了解RFID卡
典型的MIFARE卡特性有：
13.56MHz的RFID智能卡
端至端专有的“密码”（Crypto-1）
1K内存和存储卡中的唯一标识符
超过500万个标签使用
Crypto-1加密算法分析：
Crypto-1加密算法于2007年由弗吉尼亚州大学的Karsten Nohl成功逆向
蚀刻并采用高性能的硅片检查图像
发现并重建加密部分
在加密和实施过程中找到漏洞
虽然MIFARE卡采用了一定的安全机制，但是由于加密强度不足等问题，导致我们依然有机会攻破之。
2、选择一款合适的读写卡硬件
成本在￥300块左右
支持MIFARE RFID读取/写入
源代码可获得
用起来有点不好用
成本在￥1300块左右
OpenPCD+ OpenPICC
开放式设计的13.56MHz RFID读写器+模拟器
免费原理图可用（www.openpcd.org）
成本在￥4200左右
USRP
支持信号输入/输出完全控制
可以结合GNU无线电和自定义插件使用
USRP高清玉照：
卡与读卡器的通信频率图示：
3、GNU无线电RFID工具链
RFID频率
接收器#1：13.56MHz
接收器#2：12.71MHz
charlie磁卡与读卡器的快速傅里叶变换(FFT)算法波形：
带通滤波器的宽度为400 kHz，我们将它加入波形图：
得到13.56MHz读卡器向卡片进行信号传输时的波形：
得到12.71MHz卡片向读卡器进行信号传输时的波形：
接着经过调制解调、解码器解码，我们得到完整的GNU无线电RFID工具链：
4、MIFARE卡的攻击
目标：获得密钥（可以用来克隆卡）
暴力破解
嗅探握手包并使用FPGA破解密钥。
通过滤波器功能的弱点减少密钥空间。
可以参考：www.cs.virginia.edu/~kn5f/ Mifare.Cryptanalysis.htm
操纵PRG时机
“随机”挑战取决于时钟周期，实际上是非随机的。
代数攻击
写加密-1作为多元二次方程系统
结合嗅探数据，转换为SAT，然后用它解决SAT-求解
如果尝试其他方式全都失败的话，那就暴力破解之！因为FPGA暴破是速度最快的解决方案，没有之一！
微处理器：
通用设备
有限指令集
1-8并行数
FPGA：（现场可编程门阵列）
专用逻辑
硬件描述
数以百计的并行数
KwickBreak FPGA 暴力破解器流程图：
（通过解析已知明文来恢复出密钥）
KwickBreak GUI 软件:
编写一个简单的XOR模块：
执行：
最后只要在Xilinx ISE创建一个新的项目，载入的文件，并合成。
完成！
肆、网络层攻击
网络层安全性探索
地铁站和地铁办公室进行现场调查（没有找到开放的wifi）
进行无线设备审计
探索无人防守的网络交换机
发现未上锁机房中的光纤交换机（连接自动售检票系统与内部网络）
社会工程
执行“幻影会议”攻击：
我们自然的走进地铁内部办公室和会议室，物理接触到内部网络与计算机设备，整个过程没有工作人员质疑和询问……
伍、黑客战车（WarCart）
打造一款走哪儿黑哪儿的全副武装的黑客战车（译注：light教授表示这已经踏入了行为艺术的范畴…）
我们打算把它推倒波士顿地铁总部去大干一番：
战车还自带烟雾弹功能：
结果在半路被警察叔叔拦下来了…..
为了避免被警察叔叔当做恐怖分子抓起来，成为第二天报纸的头条，我们只好各自回家吃饭去。
陆、总结
总结整个地铁系统渗透过程，内容包括：
渗透物理安全漏洞
逆向工程 CharlieTicket
编写代码来分析和伪造 magcards
写一个工具链分析13.56MHz的RFID，使用USRP+ gnuradio进行数据传输
MIFARE 典型磁卡的攻击
写一个暴力破解器并使用FPGA破解密钥
转换MQ为SAT，然后用它解决SAT-求解
编写代码来读取和克隆MIFARE卡密钥数据
本文基于Defcon2008议题《Anatomy of a Subway Hack》，编译： 1ight，来自FreeBuf黑客与极客。
本文链接：https://www.yunweipai.com/5813.html
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