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Les coulisses d’un test d’intrusion matériel : Analyse – Plonger dans les rouages internes

Billet de blog 2     #3

Après le démontage et la caractérisation de la carte électronique, l’auditeur dispose d’une carte au trésor : composants identifiés, interfaces repérées, premières hypothèses formulées. Mais cette carte n’est encore qu’une promesse. Pour comprendre réellement comment fonctionne l’appareil, il faut réaliser une l’analyse approfondie du système. C’est ici que l’on met en lumière les interactions entre matériel et logiciel, que l’on identifie la surface d’attaque complète, et que l’on part à la recherche des failles exploitables.

Extraire le firmware : le Saint Graal de l’auditeur

Le firmware, c’est l’âme de l’objet connecté : le code qui orchestre chaque action. Disposer d’une copie de ce logiciel embarqué, c’est détenir la clé pour comprendre sa logique et découvrir ses secrets. Plusieurs chemins mènent à cette extraction. Les interfaces de debug comme JTAG ou SWD, lorsqu’elles sont présentes, offrent une porte d’entrée directe. Si elles sont fermées, reste la possibilité de lire la mémoire externe (Flash SPI, I2C…) à l’aide de pinces dédiées, voire en dessoudant le composant pour lecture. Parmi les autres pistes, explorer le port serie (UART), parfois bavard lors du démarrage, ou encore analyser le mécanisme de mise à jour logicielle pour intercepter les fichiers téléchargés. Et, dans certains cas, le firmware peut tout simplement être disponible sur le site du fabricant voir même livré sur un support amovible avec l’objet.

Obtenir ce précieux binaire permet d’aller plus loin dans l’investigation de la sécurité : rechercher des mots de passe en clair, des secrets cryptographiques, des algorithmes vulnérables, ou encore repérer une faille qui pourrait compromettre non seulement l’objet analysé, et dans certains cas toute une gamme de produits du constructeur.

Rétro-ingénierie binaire : mettre le logiciel à nu

Une fois le firmware entre les mains, le travail de rétro-ingénierie  commence. Il s’agit maintenant de désassembler ou décompiler le code. Les outils phares : Binwalk pour extraire les systèmes de fichiers, Ghidra, IDA Pro ou Radare2 pour plonger dans les entrailles logicielles. L’auditeur commence par identifier l’architecture visée (ARM, MIPS, RISC-V, etc.), puis scrute le code à la recherche de fonctions critiques, de segments suspects, de vulnérabilités classiques comme les débordements de tampon mémoire.Lorsque c’est possible, l’étape se prolonge par une analyse dynamique : exécuter le firmware dans un émulateur (QEMU, frameworks comme Firmadyne ou FirmAE) ou sur la carte elle-même, avec un débogueur relié en JTAG. On observe alors le comportement de l’appareil face à des interactions forcées, révélant parfois des portes dérobées jusque-là invisibles.

C’est une étape chronophage, exigeante et quelques fois opportuniste : les attaquants qui s’y lancent savent qu’ils partent pour des semaines de travail, sans garantie de trouver la faille tant espérée.

Analyse des protocoles : écouter les conversations secrètes

En parallèle, l’auditeur s’intéresse aux échanges entre composants, ou entre l’appareil et son environnement. Ici, l’oreille tendue est remplacée par des instruments électroniques : analyseur logique, Bus Pirate, Hydrabus, HardSploit, ou encore Wireshark pour les communications réseau. L’objectif est de découvrir ce qui circule : des données sensibles laissées en clair, des informations mal obfusquées, ou des secrets protégés par du chiffrement obsolète. Dans l’idéal, l’auditeur combine cette approche avec l’émulation du firmware : faire fonctionner virtuellement l’objet permet de simuler ses interfaces et de tester plus facilement des attaques, tout en observant les effets.

Les écueils sur la route

Cette étape n’est pas un long fleuve tranquille. Les obstacles sont nombreux : firmwares chiffrés ou obfusqués, protections anti-debug, architectures obscures ou peu documentées, dépendances matérielles qui rendent l’émulation imprécise, et, surtout, la complexité croissante des systèmes embarqués modernes. Chaque barrière est pensée pour ralentir l’attaquant et sécurisé le système.

Hardsploit NG : l'allié de l'analyse

C’est ici que Hardsploit NG montrera toute sa valeur. Conçu pour accompagner l’auditeur tout au long du processus, il intégrera :

  • des modules pour faciliter l’extraction de firmwares, en gérant différents protocoles de communication avec les mémoires et en automatisant la détection des interfaces ;
  • des intégrations avec des frameworks de rétro-ingénierie pour accélérer la désassemblage et l’extraction des systèmes de fichiers ;
  • des fonctionnalités d’écoute et d’injection sur protocoles de communication directement depuis la plateforme Hardsploit NG, évitant l’accumulation de matériels et d’outils disparates.

L’auditeur gagnera ainsi un temps précieux : là où chaque manipulation manuelle est source d’erreur et de perte, Hardsploit NG permet de se concentrer sur l’essentiel : comprendre, analyser, et découvrir les failles potentielles.

Et maintenant ?

Avec l’analyse logicielle et protocolaire, les appareils dévoilent peu à peu leurs secrets. Mais l’histoire ne s’arrête pas là. Dans le prochain billet, nous plongerons dans l’exploitation pratique des vulnérabilités : comment transformer ces découvertes en attaques concrètes, tester leur impact réel, avant d’achever notre parcours par la rédaction du rapport final.

Restez avec nous : les coulisses du pentest matériel n’ont pas fini de livrer leurs mystères.

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