Tangem Sicherheitslücke – Laser trifft Sicherheitschip (Laboraufnahme)
Laser greift die Chip-Logik einer Krypto-Wallet an.
Bildquelle: ChatGPT

Tangem Sicherheitslücke: Laser-Angriff hebelt Hardware-Wallet dauerhaft aus

Tangem Sicherheitslücke entdeckt: Ein Laser-Angriff kann Wallet-Passwörter umgehen. Keine Updates möglich, Risiko bei physischem Zugriff.

Eine Sicherheitsanalyse des Ledger Donjon, dem Forschungsteam des Hardware-Wallet-Herstellers Ledger, hat eine schwerwiegende Tangem Sicherheitslücke aufgedeckt. Den Forschern gelang es, mit einem präzise gesteuerten Laserimpuls eine Sicherheitsprüfung in der Firmware einer Tangem-Wallet-Karte zu umgehen. Dadurch ließ sich das Passwort der Hardware-Wallet zurücksetzen. Die Schwachstelle betrifft laut Sicherheitsforschern alle bisher ausgelieferten Wallets und lässt sich nicht per Update schließen.

Firmware ausgetrickst: Laser-Angriff setzt Tangem-Passwort zurück

Dass Unbefugte Zugriff auf digitale Vermögenswerte erhalten, sollte eine Hardware-Wallet eigentlich verhindern. Dennoch schützen selbst hoch zertifizierte Sicherheitschips nicht automatisch vor ausgeklügelten Angriffen. Eine Tangem Sicherheitslücke ermöglicht es Angreifern unter Laborbedingungen, das Passwort einer Wallet-Karte zurückzusetzen und im Anschluss daran Transaktionen zu signieren.

Ein einzelner Nanosekunden-Laserimpuls trifft dabei den für den Angriff identifizierten Bereich der Chip-Logik des verbauten Sicherheitschips. Die dadurch ausgelöste Fehlerinjektion manipuliert eine interne Branch-Entscheidung der Firmware. Die Karte interpretiert den Zustand fälschlicherweise als autorisierte Wiederherstellung und umgeht dadurch eine zentrale Sicherheitsprüfung der Firmware.

Tangem verkauft seine Wallets üblicherweise als 2er- oder 3er-Karten-Sets. Während der Einrichtung werden die Karten miteinander gekoppelt und mit demselben Master-Key ausgestattet. Dadurch können Nutzer bei einem vergessenen Passwort oder dem Verlust einer Karte eine zweite verknüpfte Karte zur Wiederherstellung verwenden. Der Laser-Angriff umgeht eben diesen Schutzmechanismus, indem er die interne Statusprüfung der Firmware manipuliert.

Tangem-Hardware-Wallet-Set auf einem dunklen Schreibtisch; zwei schwarze NFC-Karten neben der schwarzen Box „3 cards
Tangem hardware wallet card and mobile application. Quelle: Ledger Donjon

Die Entdeckung betrifft nach Angaben von Ledger Donjon alle bisher im Umlauf befindlichen Tangem-Karten und lässt sich nicht per Firmware-Update beheben. Glücklicherweise bleibt dabei die praktische Gefahr für die meisten Nutzer begrenzt. Der Angriff erfordert physischen Zugriff auf die Karte, Spezialausrüstung im Wert von rund 250.000 US-Dollar sowie umfangreiche Kenntnisse in Hardware-Sicherheit. Über den Vorfall berichteten auch Fachmedien wie The Hacker News.

Laser-Fault-Injection gegen Tangem: Der Angriff auf die Passwortprüfung

Die untersuchte Wallet unterscheidet sich optisch kaum von einer gewöhnlichen Bankkarte. Im Inneren arbeitet jedoch ein Sicherheitschip, der die privaten Schlüssel erzeugt, speichert und Transaktionen signiert. Tangem setzt dabei auf das Secure Element Samsung S3D232A, das nach EAL6+ zertifiziert ist, einer hohen Sicherheitsstufe innerhalb der Common-Criteria-Zertifizierung.

Der Schutzmechanismus basiert dabei auf zwei Faktoren. Zum einen benötigt ein Angreifer die physische Karte und zum anderen das dazugehörige Passwort. Die Forscher von Ledger Donjon stellen diese Sicherheitslogik auf den Prüfstein. Der Angriff konzentriert sich auf den Befehl SetPin, der für Passwortänderungen zuständig ist. Normalerweise akzeptiert die Karte ein neues Passwort nur dann, wenn entweder das alte Passwort bekannt ist oder ein legitimer Wiederherstellungsprozess mit einer verbundenen Backup-Karte durchgeführt wurde. Die Schwachstelle der Tangem-Hardware-Wallet liegt laut den Forschern in einer internen Statusprüfung der Firmware. Dabei fragt die Karte ab: „Befindet sich dieses Gerät aktuell tatsächlich im autorisierten Wiederherstellungsmodus?

Im Ergebnis gelang es den Forschern, diesen Prüfschritt mittels einer Laser Fault Injection (LFI) zu manipulieren. Der Laser verändert dabei nicht dauerhaft den Speicher des Chips. Vielmehr versetzt der Laser die Chip-Logik für wenige Nanosekunden aus dem Takt. Diese minimale Störung reicht aus, um eine kritische Verzweigungsentscheidung der Firmware zu beeinflussen. Dadurch verhält sich die Firmware so, als wäre die Wiederherstellung legitim gestartet worden. Dadurch akzeptiert die Karte dann ein neues Passwort, obwohl weder das bisherige Passwort bekannt ist noch eine zweite, mit der Wallet verknüpfte Tangem-Karte für die Wiederherstellung benötigt wird.

Keine theoretische Schwachstelle: Forscher reproduzieren den Angriff

Für die Untersuchung mussten die Experten die Karte zunächst physisch präparieren. Die Kunststoffhülle wurde geöffnet, die Abschirmung entfernt und der Chip für Messungen zugänglich gemacht. Darufhin verbanden die Forscher die Hardware mit einer speziellen Testplattform, um Stromverbrauch und elektromagnetische Signale während der Verarbeitung auszuwerten.

Durch diese sogenannte Side-Channel-Analyse konnten sie den exakten Zeitpunkt bestimmen, an dem die Firmware die entscheidende Sicherheitsprüfung ausführt. Danach begann die eigentliche Suche nach dem Angriffspunkt. Mit einem hochpräzisen Lasersystem tasteten die Forscher verschiedene Bereiche des Chips ab und variierten gleichzeitig Zeitpunkt, Leistung und Pulsdauer.

Nach etwa einer Stunde gelang der erste erfolgreiche Versuch. Die Forscher konnten anschließend zeigen, dass sich der Angriff auch auf weiteren Karten reproduzieren lässt. Die Tangem-Wallet-Schwachstelle funktioniert – allerdings unter Bedingungen, die außerhalb dessen liegen, was gewöhnliche Cyberkriminelle leisten können.

Keine Rettung per Update: Die Tangem-Sicherheitslücke besteht dauerhaft

Bei vielen Software-Schwachstellen analysieren die Hersteller den Fehler, entwickeln einen Patch und verteilen das Update an die betroffenen Geräte. Bei den Tangem-Karten lässt sich das jedoch so nicht verwirklichen. Weil die Sicherheitslücke in Tangem-Wallets in der Firmware des Secure Elements liegt und die Karten keinen regulären Firmware-Update-Mechanismus besitzen, ist der physischer Angriff auf die Hardware-Wallet besonders problematisch. Was Tangem ursprünglich als Sicherheitsvorteil bewirbt, nämlich eine unveränderbare Firmware ohne nachträgliche Manipulationsmöglichkeit, erweist sich in diesem Fall als Nachteil.

Eine nachträgliche Korrektur bereits ausgelieferter Karten ist damit nicht möglich. Selbst wenn Tangem die fehlerhafte Logik in neuen Produktionsserien ändern würde, blieben alle bereits verkauften Karten mit der bisherigen Firmware betroffen. Eine technische Möglichkeit, die fehlerhafte Sicherheitsprüfung nachträglich zu ersetzen, existiert nicht.

Deaktivierte Wiederherstellung schützt nicht vor dem Angriff

Selbst wenn Nutzer die Passwort-Wiederherstellung deaktivieren würden, verhindert selbst diese Schutzmaßnahme den Angriff laut Ledger Donjon nicht. Der Grund liegt darin, dass der Angriff nicht den normalen Wiederherstellungsprozess nutzt.

Bei der offiziellen Funktion müssen zwei miteinander verbundene Karten zusammengeführt werden, um ein vergessenes Passwort zurückzusetzen. Die Angreifer umgehen jedoch diese Logik, indem sie die interne Prüfung direkt angreifen. Die entscheidet, ob eine Karte sich in einem erlaubten Wiederherstellungszustand befindet. Die Schwachstelle im Tangem-Wallet-System bleibt deshalb unabhängig davon bestehen, ob ein Nutzer die Recovery-Funktion aktiviert oder abgeschaltet hat.

250.000-Dollar-Labor gegen eine Kreditkarten-Wallet

Trotz technischer Relevanz sollte man die praktische Gefahr doch realistisch einordnen. Der Angriff eignet sich nicht für klassische Cyberkriminalität aus dem Internet. Ein Angreifer benötigt:

  • physischen Zugriff auf eine Tangem-Karte,
  • Spezialausrüstung für Laser Fault Injection,
  • Messgeräte für elektromagnetische Analyse,
  • umfangreiche Kenntnisse in Hardware-Sicherheit,
  • eine präzise vorbereitete Laborumgebung.

Ledger Donjon beziffert die Kosten der verwendeten Testumgebung auf rund 250.000 US-Dollar.

Laser‑Fault‑Injection‑Versuchsaufbau im Hardware‑Sicherheitslabor: optischer Tisch mit Mikromanipulator, Laseroptik und verdrahtetem Testboard; Oszilloskop und Netzteile zeigen Messsignale im Hintergrund; zahlreiche Messleitungen und ESD‑sicheres Setup, keine Personen sichtbar.
Tangem Sicherheitslücke:: Laser-Fehlerinjektionsprüfstand mit der unter dem Objektiv montierten Tangem-Karte. Quelle: Ledger Donjon

Hinzu kommt, dass der Angriff sichtbare Spuren hinterlässt. Die Karte muss geöffnet, der Chip freigelegt und technisch verändert werden. Ein Angreifer kann die Wallet also nicht unauffällig manipulieren und anschließend wieder in ein Portemonnaie zurücklegen.

Für einen zufällig gestohlenen Wallet-Chip wäre der Aufwand wirtschaftlich kaum sinnvoll. Ein Angreifer weiß schließlich nicht, ob sich auf der Karte Kryptowährungen im Wert von wenigen Euro oder Millionenbeträgen befinden.

Tangem widerspricht: „Praktisches Risiko nahezu nicht existent

Tangem bestreitet nicht, dass der von Ledger Donjon demonstrierte Angriff technisch funktioniert. Der Hersteller widerspricht jedoch der Einschätzung, dass daraus eine relevante Gefahr für die breite Nutzerschaft entsteht. In einer Stellungnahme argumentiert Tangem, dass es sich um einen hochspezialisierten Laborangriff handelt, der physischen Besitz der Karte, teure Ausrüstung und außergewöhnliches Fachwissen voraussetzt.

Das Unternehmen bezeichnet laut The Block das Risiko für normale Anwender als „praktisch nicht existent“ und verweist darauf, dass es bisher keine bekannten Fälle gebe, bei denen Kryptowährungen durch Laser-Fault-Injection-Angriffe auf Hardware-Wallets gestohlen wurden. Tangem führt außerdem an, dass kein Sicherheitschip absolute Immunität gegen jede denkbare physische Attacke garantieren könne. Mit genügend Zeit, Geld und technischer Expertise lasse sich letztlich jede komplexe Hardware analysieren.

Zudem führt der Hersteller an, die größten Verluste im Bereich Self-Custody entstünden nicht durch hochkomplexe Laborangriffe, sondern durch alltägliche Fehler wie etwa durch Phishing, gefälschte Webseiten, manipulierte Smart Contracts oder den Verlust von Seed-Phrasen.

Ledger: Zertifizierung allein reicht nicht aus

Selbst hoch zertifizierte Komponenten schützen nicht automatisch vor Fehlern in der darüberliegenden Software. Eine Zertifizierung wie EAL6+ bedeutet somit auch nicht automatisch, dass jede darauf laufende Firmware fehlerfrei ist. Der Sicherheitschip selbst kann zahlreiche Schutzmechanismen gegen physische Manipulation besitzen. Eine fehlerhafte Programmlogik innerhalb der Firmware kann diese Schutzmaßnahmen jedoch aushebeln.

Hier setzt auch die Kritik von Ledger Donjon an: Nicht der Samsung-Sicherheitschip sei grundsätzlich unsicher, sondern eine einzelne Sicherheitsprüfung innerhalb der Tangem-Firmware habe sich als angreifbar erwiesen. Die Forscher empfehlen deshalb mehrere unabhängige Prüfungen für kritische Funktionen, robustere Statuswerte innerhalb der Firmware und zusätzliche Schutzmechanismen bei Passwortänderungen.

Kein Patch in Sicht: So schützen Nutzer ihre Wallet

Im Normalbetrieb erfolgt die Bedienung kontaktlos über NFC zwischen Karte und App. Der hier beschriebene Angriff setzt jedoch physischen Zugriff und Labor-Setup voraus. Für die Mehrheit der Nutzer besteht durch die Tangem Sicherheitslücke deshalb kein Grund zur Panik. Solange die eigene Tangem-Karte sicher verwahrt wird, kann der beschriebene Angriff nicht aus der Ferne durchgeführt werden. Die wichtigsten Sicherheitsmaßnahmen bleiben daher unverändert:

  • Tangem-Karten nicht unbeaufsichtigt liegen lassen,
  • verlorene oder gestohlene Karten als Sicherheitsvorfall behandeln,
  • bei größeren Beträgen eine alternative Wallet-Strategie nutzen,
  • Wiederherstellungsoptionen und Backup-Karten sicher verwahren.

Besitzer von Karten, die verloren gegangen sind oder dauerhaft nicht mehr kontrolliert werden können, sollten jedoch handeln. Für diesen Fall verändert die kritische Lücke im Wallet-System die Risikobewertung, denn ein Angreifer mit physischem Zugriff erhält theoretisch eine Möglichkeit, die Wallet-Sperre zu umgehen.

Über

Antonia ist bereits seit Januar 2016 Autorin bei der Tarnkappe. Eingestiegen ist sie zunächst mit Buch-Rezensionen. Inzwischen schreibt sie bevorzugt über juristische Themen, wie P2P-Fälle, sie greift aber auch andere Netzthemen, wie Cybercrime, auf. Ihre Interessen beziehen sich hauptsächlich auf Literatur.