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你买单!利用无源中继攻击近场通信

密码学与安全 2020-01-23 v1 信号处理

摘要

想象一下,当你在商店排队时,排在你前面的人可以利用一个无源可穿戴设备,在您不知情的情况下强制刷取您的信用卡来为她买单。当今支持近场通信(NFC)的卡片的一个重要假设是商用读卡器与 NFC 卡片之间的通信距离有限——低于 5~cm。先前攻击这一假设的方法有效地使用了手机和有源中继来扩大通信距离,以攻击 NFC 卡片。然而,这些方法在攻击者一侧需要电源,并且当手机或有源中继传输 NFC 信号时容易被定位。我们提出了 ReCoil,一种利用可穿戴无源中继将通信距离扩展到 49.6 厘米(相较其预期商用距离提升十倍)来攻击 NFC 卡片的系统。ReCoil 是一个磁耦合谐振式无线能量传输系统,它通过搜索最优几何参数来优化能量传输。具体而言,我们首先合理地缩小可行区域,并设计 ReCoil-蚁群算法,使中继从读卡器吸收最大能量。为了将信号重新路由以经过人体表面,我们随后通过仔细分析两个线圈之间的距离与朝向对互感的影响,设计了一个半腰带状结构。接着,系统中又增加了三个线圈以持续扩大通信距离。最后,大量实验结果验证了我们的分析,表明由普通铜线和可调电容器组成的无源中继将 NFC 攻击距离扩展到了 49.6 厘米。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.08143,
  title  = {You foot the bill! Attacking NFC with passive relays},
  author = {Yuyi Sun and Swarun Kumar and Shibo He and Jiming Chen and Zhiguo Shi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.08143},
  year   = {2020}
}