Один из сопровождающих пакеты в NixOS представил технику атаки, позволяющую получить доступ к данным на зашифрованных дисковых разделах, в конфигурациях, не требующих ввода пароля разблокировки при загрузке, благодаря размещению в TPM2 (Trusted Platform Module) информации для расшифровки. Такие конфигурации часто используются на серверах или многопользовательских рабочих станциях, на которых проблематично после каждой перезагрузки вручную вводить пароль.

При применении подобного метода шифрования дисков расшифровка выполняется с использованием дополнительного ключа, хранимого в TPM и выдаваемого только при подтверждении исходного состояния системы. Состояние системы сохраняется в виде хэшей в регистрах PCR (Platform Configuration Register) и привязывается к цифровой подписи, которой заверен загрузчик, а также к контрольным суммам загрузчика и начального загрузочного окружения (initrd). Доступ к ключу в TPM предоставляется только когда все привязанные к нему регистры PCR находятся в том же состоянии, что и при сохранении ключа.

Подразумевается, что цепочка загрузки операционной системы верифицируется при помощи UEFI Secure Boot и доступ к ключам можно получить только из немодифицированного образа initrd. При успешной проверке диск автоматически разблокируется, но доступ к расшифрованным данным можно получить только через вход в свою учётную запись в системе. При обращении без верифицированной загрузки или при попытке замены или внесения изменений в initrd с целью перехвата ключей цепочка доверия будет нарушена, состояние регистров PCR изменится и TPM2 не отдаст сведения, необходимые для расшифровки.

Опубликованный метод атаки позволяет обойтись без изменения содержимого initrd в конфигурациях, не идентифицирующих шифрованные разделы LUKS. Отмечается, что включение подобной проверки разделов не описывается во всех найденных инструкциях по настройке дискового шифрования, так как идентификация раздела заметно усложняет конфигурацию (требуется привлечение дополнительного регистра PCR для проверки ключа раздела и генерация initrd с учётом его значения). Примеры совершения атаки продемонстрированы для Fedora Linux в связке с инструментарием clevis и для NixOS в связке с systemd-cryptenroll. Для совершения атаки необходим физический доступ к компьютеру и возможность извлечения накопителя.

Метод основывается на том, что атакующий может заменить существующий корневой шифрованный раздел на собственный зашифрованный раздел, созданный с тем же UUID-идентификатором и заданными атакующим ключами расшифровки. Окружение initrd передаст управление init-процессу в разделе атакующего. Так как содержимое initrd не было изменено, состояние TPM не будет нарушено, и атакующий, получив управление в своём окружении, cможет использовать TPM для расшифровки ключа исходного дискового раздела.

Атака сводится к следующим шагам:

• Извлечение диска и проведение на другом компьютере анализа незашифрованных данных в разделе /boot. Определение информации о зашифрованном разделе и его UUID-идентификаторе из initrd-образа, находящегося в разделе /boot.
• Создание резервной копии первых 64МБ зашифрованного LUKS-раздела.
• Замена указанных 64МБ на образ с собственным корневым разделом, зашифрованным с использованием ключа атакующего и имеющим UUID-идентификатор как у старого раздела.
• Возвращение диска в исходный компьютер и загрузка с подменённым корневым разделом. Так как автоматическая разблокировка по ключу из TPM для подменённого раздела завершается неудачей, initrd выводит запрос для ручного ввода пароля.
• Получение из TPM исходного ключа, используя метаданные о TPM и зашифрованный токен из LUKS-заголовка старого раздела.
• Перестановка диска на компьютер атакующего, восстановление перезаписанной части LUKS-раздела из резервной копии и использование полученного исходного ключа для доступа к данным.