Mobile Messenger Apps

German presentation on smartphone messengers, given in front of forensic investigators & students.

Transcript

1. Mobile Messenger Apps Analyse von Protokollen, Daten am Smartphone und beim Online-Service
2. Agenda • Einführung Technologien • Details Mobile Messenger Apps • Anonyme Kommunikation • Analyse von Messenger-Apps ◦ Beispiel: WeChat ◦ Beispiel: imo • Zusammenfassung Dr. Sebastian Schrittwieser: • FH St. Pölten, KIbuSec • sebastian.schrittwieser@fhstp.ac.at Dr. Martin Schmiedecker: • Gerichtlich zert. & allg. beeideter Sachverständiger • martin.schmiedecker@gmail.com
3. Einführung Viele, viele, viele Messenger verfügbar … • Whatsapp • Signal • Telegram • Facebook, iMessage, Skype • WeChat, Viber, Wire, Threema, imo, ...
4. Umfrage Welche davon relevant?
6. Forensische Analyse von Messenger-Apps Protokoll Lokale Daten Online-Service Backup (ev. auch Cloud)
7. Mögliche Problemfelder • Protokoll verschlüsselt • Speicherung am Smartphone ◦ Wo? Wie? • Schnittstellen der Online-Services ◦ Öffentliche APIs ◦ Undokumentierte APIs
8. Transportverschlüsselung Kurze Geschichte: • PGP (1991) • OTR (2004) • Axolotl / Signal (2014) • Eigene Protokolle zB Telegram (2013) • TLS
9. Pretty Good Privacy (PGP) Schlüssel aus zwei Teilen: • öffentlich • privat • viele Nachteile: ◦ knifflig in der Verwendung ◦ ein Schlüssel für alle Zeit (oder bis erneuert) Verwendet zB Threema
10. Erst letzte Woche: ProtonMail
11. off-the-record Protokoll (OTR) Problem: • nur EIN Schlüssel • siehe auch Lavabit, Ladar Levison Lösung: • ein Schlüssel / Nachricht! • Nachricht enthält Informationen für nächsten Schlüssel • Interaktiv!
12. Axolotl / Signal Open Whisper Systems: • Anfangs OTR, dann Axolotl • TextSecure, RedPhone • verschlüsselte SMS, VoIP • Sicherheit vor- und rückwärts Mittlerweile: • keine SMS mehr • alles nur noch Signal • speichern keine Metadaten
13. Aktueller Stand Signal hat viel inspiriert: • Wire Messenger • Conversations & OMEMO • WhatsApp • Google Allo • G Data Secure Chat • ...
14. Signal Android github
15. Telegram • Gegründet im VK-Umfeld (russisches Soziales Netzwerk) • Entweder nur Transportverschlüsselung oder Ende-zu-Ende-Verschlüsselung für Chats wählbar • Nur transportverschlüsselte Nachrichten werden serverseitig gespeichert und der komplette Verlauf an neue Clients ausgeliefert ◦ Extraktion über SMS-Hijacking unter bestimmten Umständen möglich ohne Zugriff auf das Telefon ◦ Cloud Extractor Lösungen diverser Hersteller unterstützen Telegram • Die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung (“Secret Chats”) ist eine Eigenentwicklung (möglicherweise schwach) • Lokale Datenbank (unverschlüsselt, auch “Secret Chats”): tgdata.db
17. Signal • Referenz-Messenger für das Signal (ehem. Axolotl-Protokoll) • Signal für iOS ◦ Verschlüsselung der lokalen Daten durch iOS ◦ Daten von Signal sind vom Backup ausgenommen (iCloud und iTunes Backups) ◦ Die Nachrichten-Datenbank ist zusätzlich mit einem Schlüssel verschlüsselt, welcher in der Keychain gespeichert ist • Signal für Android ◦ Passphrase (optional) ermöglicht die Verschlüsselung der Nachrichten-Datenbank
18. Hidden Services Auch für Chat & Email
19. Tor
20. Hidden Onion Services
21. Onion Services Wer verwendets? • Am beliebtesten: Facebook! • https://facebookcorewwwi.onion • ca. 1 Million Nutzer pro Tag (April 2016) Aber auch: Silkroad, Alphabay, Childsplay ...
22. Silkroad • Ross Ulbricht • verhaftet 2013 • ca. 150.000 Käufer • ca. 3900 Verkäufer • verurteilt zu lebenslanger Haft • ohne Chance auf Bewährung
23. Silkroad
25. Onion Services Verwendung: • Tor Browser Bundle • Alternative: Tor2web • .onion Adresse & nochmal .to anhängen • https://www.nytimes3xbfgragh.onion.to Aber Achtung!!!1elf • Betreiber von Tor2web sehen echte IP & Zieladresse!
26. Onion Services Bekannte Hidden Services: • New York Times, ProPublica, … • Wikileaks • SecureDrop • DuckDuckGo • Alle Debian Package Server Sommer 2017: ungefähr 3% vom Gesamtverkehr (ca. .1gbit)
27. Onion Services Bald großes Update: • längere Adressen: 56 Zeichen statt 16 • Moderne Kryptographie • Tor Relays können es schon • Tor Browser Bundle noch alpha Beispiel www.riseup.net: • früher nzh3fv6jc6jskki3.onion • neu vww6ybal4bd7szmgncyruucpgfkqahzddi37ktceo3ah7ngmcopnpyyd.onion
28. Childs Play Forum für KiPo: • Tausende User • 1xMonat auch hochladen Davor: • Playpen (2014-2015) • “Operation Pacifier” • 900? Verurteilungen
29. Childs Play Ganze Geschichte: • Aufdeckung im Jänner 2017 • vg.no, norwegische Tageszeitung • Abgedreht im Oktober 2017 • Fast ein Jahr von australischer Polizei betrieben https://www.vg.no/spesial/2017/undercover-darkweb/?lang=en
30. Childs Play Wie enttarnt? 1. Profil anlegen 2. Foto hochladen
31. Childs Play Wie enttarnt? 1. Profil anlegen 2. Foto hochladen 3. IP in Logs
32. Childs Play Wie enttarnt? 1. Profil anlegen 2. Foto hochladen 3. IP in Logs 4. Australien
33. Fakten: • warhead & crazymonk verhaftet • “Fallout” kommt möglicherweise erst nach Österreich • Ethik? Childs Play
34. Riccochet Anonymer Chat • Macht lokal Onion Service • IP nicht rückverfolgbar • Soweit anonym wie geht • https://ricochet.im
35. Onionshare • Zum Austausch größerer Dateien • Macht lokal Onion Service • http://onionBLABLUBB.onion/DATEI • Adresse sollte sicher geteilt werden
36. • Bei den meisten Messenger-Apps werden die Adressbücher der Smartphones für die Erstellung der Kontaktliste verwendet ◦ Keine gegenseitige “Befreundung” wie bei Skype, Facebook, usw. • Die Telefonnummer eines Nutzers alleine ermöglicht einen gewissen Einblick in das Konto ◦ Online-Aktivität ◦ Profilbild ◦ Statusnachricht • Zugriff über eigenes Smartphone (Hinzufügen der Telefonnummer) oder Applikationen/Skripte Öffentliche Daten aus den Online-Services
37. Online-Aktivität
38. Online-Aktivität
39. Online-Aktivität • Feststellen von Tagesrhythmen ◦ ev. Schließen auf Zeitzone • Korrelation von Personen ◦ Accounts, die zu ähnlichen Zeitpunkten aktiv sind • Komplett unsichtbar für Zielperson (Anfragen gehen nur an den Server des Messenger-Anbieters)
40. Status-Nachrichten • Je nach Datenschutz-Einstellung für jeden sichtbar oder nur für Personen im eigenen Adressbuch
41. • Wie kann man herausfinden, wo und wie ein Messenger Nachrichteninhalte abspeichert? • Mögliche Speicherorte sind durch Sandboxing beschränkt ◦ App-Verzeichnis (/data/data/<App.Domain>) ◦ Externe Speicherkarte (z.B. WhatsApp-Backup) • Mögliche Verschlüsselung der Daten(banken) ◦ SQLite Datenbanken → sqlcipher ◦ Analyse der App selbst kann sinnvoll sein, um mehr über die Verschlüsselung zu erfahren Fallbeispiele: Analyse eines Messengers und seiner Daten unter Android
42. imo • https://www.imo.im • Früher Multi-Messenger für Skype, XMPP usw., heute eigenes Protokoll • Funktioniert ähnlich wie WhatsApp (kein Username/Passwort, sondern SMS-Verifikation der Telefonnummer)
43. Analyse des imo-Messengers • Datenbank /data/data/com.imo.android.imoim/databases/imofriends.db ◦ Unverschlüsselte Nachrichteninhalte, Kontaktliste, usw.
45. WeChat • Verschlüsselte SQLite-Datenbank: EnMicroMsg.db SQLite Header: “SQLite format 3”
46. App-Analyse (Android) • Programm (APK) ist einfach eine ZIP-Datei • Dalvik Bytecode ◦ Umwandlung in Java-Bytecode für die Analyse ◦ dex2jar • ART in Android 5+ ◦ Umwandlung in nativen Code während der Installation ◦ Darum: Analyse einer App immer mit der ursprünglichen APK-Datei (Google Play, usw.)
47. App-Analyse (Android) Tool: dex2jar pc$ d2j-dex2jar com.tencent.mm_v6.5.22-1140_Android-4.2.apk dex2jar com.tencent.mm_v6.5.22-1140_Android-4.2.apk -> ./com.tencent.mm_v6.5.22-1140_Android-4.2-dex2jar.jar
48. App-Analyse • Jar Decompiler (z.B. JD-GUI), um Java-Code anzuzeigen • Sieht (fast) wie der ursprüngliche Quellcode aus • Einfach zu verstehen, aber... • Oft Einsatz von Obfuscation ◦ Manchmal hilfreich: http://apk-deguard.com (Machine Learning zum “Erraten” von Variablen/Klassen-Namen
49. Name Scrambling public long n6aWsw(float oTA8zU, float 9npG3M) 4kZLih = oTA8zU * 9npG3M; return 4kZLih; }
50. Name Scrambling public long convert(float amountDollar, float rate) amountEuro = amountDollar * rate; return amountEuro; }
51. SQLCipher
56. WeChat • Verschlüsselte SQLite-Datenbank: EnMicroMsg.db • Passwort: MD5(IMEI + UIN)[:7] (UIN = User-ID von WeChat) • Selbst wenn man die IMEI oder die UIN nicht extrahieren kann: 28-bit Passwort (167 Kombinationen) → Brute-force Angriff schnell durchführbar • sqlcipher v2 ◦ PBKDF2 mit 4000 Iterationen ◦ 5 ms pro Schlüsselableitung • 8 Core PC benötigt ca. 2 Tage
57. Einbindung in Forensik-Toolkits • Wissen über (a) Speicherorte und (b) Verschlüsselungstechniken ermöglicht Entwicklung automatischer Extraktionstools bzw. Einbindung in bestehende Forensik-Toolkits (z.B. als Python-Script) • Erforschung und Analyse aktueller Messenger-Apps an der Fachhochschule St. Pölten • Entwicklung von Tools und Scripts durch T3K-Forensics ◦ imo-Script ab Jänner verfügbar
58. Zukunft • https://blog.elcomsoft.com • https://thisweekin4n6.com Thema allgemein: • Forschung (FH St. Pölten) • Implementierung (T3K)
59. Fazit Zum Mitnehmen: • “Use Signal, use Tor” • Krypto oft nicht knackbar • Krypto oft umgehbar • Irgendwo IMMER entschlüsselt