Клонирование SIM-карт

Можно держать пари, что практически любой обладатель мобильного телефона хотя бы раз в своей жизни слышал истории о клонировании SIM-карт. Достаточно широко распространены заблуждения о том, что преступным элементам ничего не стоит создать клон SIM-карты и разговаривать за Ваш счет, а правоохранительные органы используют клоны SIM-карт для прослушивания разговоров.

Как и в любых других добротных заблуждениях, в этих есть небольшая толика правды. Да, клон SIM-карты действительно можно создать, но лишь при определенных условиях. Однако:

Клонирование — достаточно трудоемкий процесс
Его успех не гарантирован
Пользователь может заметить, что у его SIM-карты появился клон. Оператору мобильной сети сделать это еще проще.

Остаток статьи посвящен подробному рассказу о том, почему дела обстоят именно так.

Прежде чем рассказывать о клонировании, необходимо сначала вкратце осветить роль SIM-карты в процессах, происходящих в GSM-сети. Как известно, SIM-карта — это уникальный идентификатор абонента, его «мобильный паспорт». Уникальность обычного паспорта удостоверяет его серийный номер, подлинность — водяные знаки и прочие типографские уловки. Можно ли провести параллели с SIM-картой? Да, вполне.

У каждой SIM-карты есть уникальный номер, называемый IMSI (International Mobile Subscriber Identity), содержащий, в частности, сведения о стране и операторе, сетью которого обслуживается абонент. Именно этот номер является основным идентификатором абонента, с которым операторы мобильной связи ассоциируют всю прочую информацию — номер телефона, адресные данные абонента, баланс денег на его счету и т.п.

Подлинность SIM-карты проверяется с помощью специального «ключа», называемого «Ki». Данный ключ, представляющий собой многозначное число, хранится в двух местах — в самой SIM-карте и в базе данных. В ходе регистрации абонента в сети:

Телефон принимает от базовой станции «пароль» в виде случайного числа, называемый «RAND» (тут и далее названия взяты из официального описания стандартов GSM).
Это число шифруется процессором SIM-карты по некому специальному алгоритму A3 с использованием Ki.
Полученный результат («SRES») передается обратно.
Такая же операция независимо производится в сети мобильного оператора, после чего сервер аутентификации сравнивает свое значение SRES с полученным от телефона. Если они совпадают, значит достоверность SIM-карты подтверждена.

Очевидно, что клон SIM-карты должен пройти подобную процедуру так, чтобы сервер аутентификации не мог отличить клон от оригинала. Из описания процедуры следует, что для этого у клона должен быть тот же самый уникальный номер IMSI, и в ней должен храниться тот же самый секретный ключ Ki.

Еще немного и мы перейдем к обсуждению собственно клонирования, а пока зададимся вопросом, зачем же все-таки кому-то может понадобиться клон SIM-карты.

Популярных причин две. Во-первых, это объединение нескольких SIM-карт в одну, так называемый мульти-SIM. При каждом включении телефона или наборе специальной комбинации символов на клавиатуре мульти-SIM выбирает из своей памяти следующую пару (IMSI, Ki) и начинает, таким образом, изображать из себя другую SIM-карту. Имеющиеся на рынке решения позволяют размещать на одном мульти-SIM-е данные с 16 обычных SIM-карт.

Во-вторых, преступные элементы могут сделать дубликаты вашей SIM-карты с тем, чтобы разговаривать за ваш счет. Правда, у них будут проблемы с получением входящих звонков, поэтому подобные дубликаты используются, как правило, только для исходящих звонков в течение непродолжительного времени. Возможно, вы встречали в своем городе молодых людей со связкой телефонов на поясе и табличкой «1 минута на любой номер мира» — это и есть потенциальные потребители подобных клонов.

Как уже говорилось выше, клон SIM-карты должен иметь те же самые IMSI и Ki, что и оригинал. Значение IMSI узнать проще простого, зачастую он (или другой схожий с ним номер, ICCID) просто написан на самой SIM-карте. В крайнем случае IMSI считывается с SIM-карты устройством для чтения смарт-карт.

А вот с Ki дела обстоят не так просто. Он хранится в двух местах — в памяти SIM-карты и в памяти сервера аутентификации мобильного оператора (вопреки еще одному распространенному заблуждению значение Ki никогда и ни при каких условиях не передается «в эфире»). Соответственно, злоумышленники могут выбирать, откуда им проще будет его заполучить. Найти коррумпированного человека в мобильном операторе выгоднее — можно сразу получить информацию о целой серии SIM-карт. С другой стороны, доступ к подобной информации обычно строго регламентирован и ограничен, и в случае обнаружения массовой утечки «чужой среди своих» будет вычислен очень быстро. Кроме того, сервер аутентификации зачастую просто не имеет средств считывания Ki из своей памяти в целях безопасности. Тогда злоумышленникам остается только вариант с похищением нужных данных сразу после получения партии SIM-карт от поставщика-производителя. Но на этом этапе количество людей, имеющих нужные доступы, исчисляется единицами, что, естественно, сразу усложняет все дело.

Не проще ли будет считать Ki из памяти SIM-карты? Нет. Во-первых, нужно иметь физический доступ к самой карте и знать ее PIN-код, то есть нужно иметь возможность вынуть ее из телефона жертвы и вставить в считывающее устройство. Во-вторых, SIM-карта не предоставляет интерфейса для чтения Ki.

Если злоумышленник обладает какими-то сведениями об используемом этим оператором алгоритме A3, то он может пытаться вычислить Ki, наблюдая за результатами преобразования RAND в SRES. Можно вставить SIM-карту в считывающее устройство и при помощи компьютерной программы многократно последовательно вызывать алгоритм шифрования, передавая ему собственноручно формируемый RAND.

Именно таким образом были получены первые клоны SIM-карт. Сведения о версии алгоритма A3, называемой COMP128, просочились в сеть, и специалисты-криптографы обнаружили в ней уязвимость, позволяющую подобрать Ki за сравнительно небольшое количество попыток. В то время (девяностые годы прошлого века) алгоритм COMP128 применялся повсеместно, но после обнаружения уязвимости большинство операторов заменило его чем-то более устойчивым.

Понятно, что, не имея никаких сведений о том, что именно за алгоритм используется оператором в качестве A3, достаточно бесперспективно пытаться подобрать Ki полным перебором. Впрочем, в ряде сетей COMP128 до сих пор применяется, и SIM-карты таких операторов до сих пор сравнительно легко клонируются.

Почему «сравнительно»? Потому что на пути создателя клона есть еще одно препятствие — количество попыток для подбора Ki ограничено. В SIM-карту встроен счетчик количества вызовов A3, и по превышении определенного порога (50-100 тыс. раз) SIM-карта просто выводит себя из строя и перестает работать вообще. В обычных условиях, когда A3 вызывается при каждой регистрации SIM-карты в сети, подобные ограничения никак не мешают абоненту — он потеряет или поломает карту до того, как счетчик переполнится. А вот получение Ki перебором за такое количество попыток может и не произойти.

Естественно, что все перечисленные ограничения портят жизнь не только злоумышленникам, но и пользователям, которые хотят сделать копию своей SIM-карты в легитимных целях. Операторы, как правило, не делятся информацией о Ki даже с пользователями SIM-карты, ведь по условиям контракта абонент зачастую не владеет SIM-картой, а берет ее во временное пользование у оператора на диктуемых им условиях.

Допустим, клон SIM-карты все же был создан злоумышленниками. Значит ли это, что теперь они могут сделать себе «бесплатный телефон» и пользоваться им в свое удовольствие?

Да, но с несколькими оговорками. Во-первых, владелец SIM-карты может заметить, что деньги на счету убывают быстрее, чем он ожидает, и заказать детальную распечатку, в которой сразу обнаружатся странные лишние звонки. Соответственно, злоумышленники стремятся как можно скорее выговорить весь доступный баланс и избавиться от клона. Стоит заметить, что известны случаи, когда легитимный пользователь в такой ситуации заявлял протест, и расходы за разговоры, выполненные с использованием «его» SIM-карты, но «не его» модели телефона, ему возмещались.

Во-вторых, если в данный момент активны (зарегистрированы в сети) обе SIM-карты — и оригинал, и клон — то входящие звонки будут приходить на тот телефон, который последним совершил исходящий звонок или регистрацию в сети. Соответственно, легитимный пользователь может заметить, что ему приходят не все ожидаемые звонки. А злоумышленникам в целях конспирации вообще противопоказано снимать трубку.

В-третьих, оператор может в рамках своей системы контроля за мошенничеством вычислять SIM-карты, которые регистрируются в сети в нескольких географически разнесенных местах в течение ограниченного времени. Если обнаружится, что абонент зарегистрировался в пункте A, а через 5 минут совершил исходящий звонок в пункте Б, отстоящем от А на 1000 км, то это вызовет подозрение и приведет к замене SIM-карты легитимного абонента и блокировке клона.

Выводы

Клонирование SIM-карт — это реально и теоретически возможно.

Но, в общем и целом, если ваш оператор не застрял в своем развитии на уровне 90-х годов двадцатого века, а его сотрудники лояльны и неподкупны, то вам нечего бояться появления клонов своей SIM-карты.