自制机器人15分钟破解保险箱密码

去年圣诞节，内森·赛德的妻子给了他一个从Graigslist上淘来的二手保险箱。乍一看，好像是个奇怪的礼物。这对夫妻已经有了同型号的SentrySafe防火保险箱，从家得宝花120美元买的。但这个，有点特别：其原主人把它给锁了起来，并且忘掉了密码。好吧，摆在赛德面前的挑战就是：打开它。

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赛德并非保险箱破解者，但作为科罗拉多州DIY和开源硬件供应商SparkFun创始人，他是一名经验丰富的自制设备、工具和机器人玩家。于是，在接下来的4个月里，他与公司的同事一起，开始了打造机器人自动破解保险箱的工程。结果就是：一台用现有设备和3D打印组件创建的全自动化设备，能在无人工干预情况下，最长73分钟，平均36分钟，破开SentrySafe保险箱。事实上，在发给《连线》的演示视频中，这一过程甚至只耗时15分钟。

在打造该保险箱破解机器人的过程中(该过程将在下周举行的Defcon网络安全大会上演示)，赛德发现了该便宜又好用的SentrySafe保险箱的一系列漏洞。但其中的经验教训，远不止该特定保险箱型号中的安全漏洞。他的工作，是为物理安全设备厂商指出了新的残酷现实：如果自动化工具可破解锁头或保险箱，那么这些工具价格越低廉，使用越普及，人们承受的风险越大。赛德说：“会有一大批像我一样的极客不断探索尝试此类事情。此类工具集必然会越来越便宜，就会有更多的电脑迷用于尝试解决他们的困惑。”

自产保险箱破解器

为打造该保险箱破解机器人，赛德及其SparkFun同伙罗博·雷诺兹和乔尔·巴特雷特，使用了价值大约200美元的零部件。包括：一块价值20美元的Arduino开发板，一台40美元的电机，一个铝制框架，3D打印的保险箱表盘连接器等组件，几块固定连接器到保险箱表面的磁铁，还有感知该机器人是否成功归位表盘拨动保险箱把手的几个传感器。

基本认知中，造出来的保险箱破解机器人也就是“暴力破解”SentrySafe而已——尝试每个可能的密码组合。就像高中学校的转字密码锁一样，该保险箱也有3个内置转子，每一个都必须转到特定位置——通过拨3位数字组合，才可以打开保险箱。鉴于每个转子都有100个可能的位置——对应保险箱可拨数字数量，全部尝试一遍这100万个可能的组合(100 x 100 x 100) ，即便每次尝试仅耗时10秒，也要将近4个月才可以破出正确的密码。

于是，赛德开始寻找捷径。首先，他发现，就像很多保险箱一样，他的SentrySafe也有一定的容错度。如果转子需要的数字是12，那么11或13也是可以接受的。该便利措施意味着，他的破解机器人可以一次尝试3个数字，立马将总尝试时间降低到了4天多点。而且，赛德还意识到，机器人不需要将表盘复位就可以再次尝试。通过以特定顺序尝试，它可以固定3个转子中的2个，而在最后一个转子上试新数字，将尝试新数字组合的时间大幅缩短到至多4秒一次。这就将最长暴力破解时间缩短到了40个小时，平均1天之内能搞定。

但是，赛德还发现了一个更加聪明的办法，利用了该保险箱试图抵御传统保险箱破解者的一个设计怪癖。由于转对数字时保险箱的连动杆会滑到转子的狭槽中，人类保险箱破解者就可以在保险箱把手上稍加压力，转动表盘，听取或感受连动杆划入狭槽的那一刻。为抵御该技术，赛德测试的SentrySafe保险箱的第三个转子缩进排列了12个缺口，让边对把手加压边转表盘的人听不出来正确的数字。

赛德把他家用了好几年的那个保险箱给拆了，仔细测量了那12个缺口。让他惊讶的是，含有正确数字组合所落狭槽的那个缺口，比其他11个要窄百分之一英寸。那是人类感觉不出的差异，但他的机器人可以很容易地在几秒之内，就用一系列自动测量步骤检测出来。该发现颠覆了转子组合的整个价值，将可能解决方案数量缩减到之前的1/33，让总体破解时间骤减至现在的最多73分钟。

安全赌注

在发给《连线》的声明中，SentrySafe并未否认其保险箱存在漏洞。但该公司辩称，其产品依然能挡住非极客攻击者的破解。声明中写道：“该案例中，需要花费极大的工夫，要有不受干扰的可控环境，有正确的工具和大量技术知识，才能最终破开保险箱。这种环境下，该产品达到了设计要求，但实际上普通人即便不是不可能，也非常难以现场复制该成功。”

赛德对此回应：没错，任何人都能复制他的机器人——这正是用便宜的开源部件打造该机器人的意义所在。但演示该保险箱破解机器人，并展示其建造步骤的目的，并非是要帮助劫匪。相反，他认为这极大程度上只是无害的DIY娱乐，是对廉价保险箱安全有限性的一个警示。而在更广泛的层次上，这呈现了在廉价机器人时代，物理安全的不断改变。

Defcon的演示中，赛德计划现场破解一个更新更大的，价值160美元的SentrySafe保险箱。赛德称，他在拉斯维加斯找不到更小的SentrySafe了。该更大些的型号，需要密码组合及一把钥匙才能开启。但出乎意料的是，赛德发现他用很老套的办法就能搞定该钥匙安全措施：把比克笔的塑料笔身捅进圆圆的钥匙洞再转几下就行了。“轻而易举。他们添加的，是完全没用的安全层。”

不过，赛德也承认，他们测试过的2种SentrySafe型号，都不是真正意义上的高安全保险箱。其他更昂贵的品牌，可能就不会在第三转子上留有缩进泄密漏洞了——虽然赛德称其机器人破解的其他元素，依然能大幅减少暴力破解密码组合的时间。至于其他高端保险箱，赛德欢迎其他DIY爱好者利用他的工作成果填补他留下的空白。