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tkgstratorandClaude Opus 4.6 547d595955 docs(spec): Phase 2 KDF 解析結果を文書化 — HMAC-SHA384(TFIT_KEY, 0x00||DH_SHARED)
DH 共有秘密から初期セッション鍵を導出するアルゴリズムを解明:
- HMAC-SHA384 with 48B TFIT key, 0x00 prefix + 128B shared secret
- enc_key = output[0:16], sign_key = output[16:48]
- HKDF は NFWebCrypto に存在しないことを確認
- テストベクタで検証済み

Co-Authored-By: Claude Opus 4.6 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-04-08 16:16:14 +00:00

112 lines
4.6 KiB
Markdown

# Phase 2 KDF: DH 共有秘密 → 初期セッション鍵
## 概要
Netflix iOS アプリの MSL (Message Security Layer) において、DH 鍵交換で得られた共有秘密から初期セッション鍵 (enc_key, sign_key) を導出するアルゴリズムを解明した。
## アルゴリズム
```
HMAC-SHA384(TFIT_KEY_48B, 0x00 || DH_SHARED_SECRET_128B) → 48 bytes
enc_key = output[0:16] (AES-128 暗号化鍵)
sign_key = output[16:48] (HMAC-SHA256 署名鍵)
```
### パラメータ
| パラメータ | サイズ | 説明 |
|-----------|--------|------|
| TFIT_KEY | 48 bytes | TFIT ホワイトボックス AES チェーンの出力。セッション毎に異なる |
| DH_SHARED_SECRET | 128 bytes | `DH_compute_key()` の出力 (1024-bit DH) |
| 0x00 prefix | 1 byte | 固定プレフィックスバイト |
### 重要な発見
1. **HKDF は存在しない**: NFWebCrypto.framework には `HKDF`, `HKDF_extract`, `HKDF_expand` のいずれもエクスポートされていない
2. **HMAC-SHA384**: Phase 3 KDF (HMAC-SHA256) とは異なるハッシュアルゴリズムを使用
3. **TFIT キーはセッション固有**: Irdeto TFIT ホワイトボックス AES チェーン (100+ iterations) によって生成される
4. **0x00 プレフィックス**: 共有秘密の前に `0x00` が付加される (data = 129 bytes)
## 検証済みテストベクタ
### セッション (2026-04-09)
```
TFIT_KEY = 268ab8d5d6cb36781f4d9b7fdaccd2d6
92c5b6af0161e640efad7a3bd4958b42
efc7f6ce89f84c0e37bb66794d972819
DH_SHARED = 6854f0b80187914f2e110cb07fb25e8c
65c5a0f591aaf48dec8701128ceefa4f
3aa623796400a6f97e0b6c271c2e39d3
9432c3c5a82dd1e1301470ae418678b1
b4df554027f35bc872c27de42edea18a
928541dfec8c9388b788876529c87eec
0bc71936013df12d366008005ef4e9f7
905520da5170a6e15ae584415fdd175a
enc_key = d7835418df48f1d54ab54e210cf40fc6
sign_key = 794e627118ad213532399d2ecd0c85f9
0d6739aca767db24d98ef9360bfd956e
```
## 鍵導出フロー全体
```mermaid
%%{init: {'theme': 'dark'}}%%
graph TD
A["TFIT Whitebox AES Chain<br/>(100+ iterations, AES-256)"] --> B["TFIT_KEY (48B)"]
C["DH Key Exchange<br/>(1024-bit)"] --> D["DH_SHARED_SECRET (128B)"]
B --> E["HMAC-SHA384(TFIT_KEY, 0x00 || DH_SHARED)"]
D --> E
E --> F["enc_key_0 (16B)"]
E --> G["sign_key_0 (32B)"]
F --> H["Phase 3 KDF Renewal<br/>HMAC-SHA256 Chain"]
G --> H
H --> I["enc_key_1 (16B)"]
H --> J["sign_key_1 (32B)"]
I --> K["MSL Request Encryption<br/>AES-128-CBC"]
J --> L["MSL Request Signing<br/>HMAC-SHA256"]
```
## タイムライン (ログから)
| 時刻 | イベント | 詳細 |
|------|---------|------|
| 01:08:57.661 | Phase 3 KDF | 保存済み enc_key_0/sign_key_0 から enc_key_1/sign_key_1 を導出 |
| 01:08:57.754 | TFIT KAT | Known Answer Test 開始 (AES-256) |
| 01:08:57.978 | appboot リクエスト | enc_key_0 でリクエスト暗号化 |
| 01:08:58.539 | TFIT チェーン | 100+ AES-256 ホワイトボックス操作 |
| 01:08:59.010 | **DH 鍵交換** | shared_secret(128B) 取得 |
| 01:08:59.025 | **Phase 2 KDF** | HMAC-SHA384(TFIT_KEY, 0x00 \|\| shared) → 新 enc_key/sign_key |
| 01:08:59.032 | Phase 3 KDF | 新鍵で即座に更新 |
| 01:08:59.052 | MSL 通信開始 | 更新済み enc_key_1 で暗号化 |
## 未解明事項
### TFIT 48B キーの生成メカニズム
- TFIT キーは AES-256 ホワイトボックスチェーン (Irdeto) の出力
- セッション毎に異なる値を生成
- TFIT 内部の入力が何か(乱数?デバイス固有値?)は未特定
- 48B キーは `AES_set_*_key` フックでは捕捉不可能(暗号化出力として生成される)
- **Tweak の HMAC_Init_ex フックで毎セッション取得可能**
### 純粋 Python シミュレーションの制限
現時点では、TFIT 48B キーの取得に以下のいずれかが必要:
1. **Tweak フック** (推奨): AppbootKDF Tweak が HMAC_Init_ex で 48B キーをキャプチャ
2. **Frida フック**: hook_phase2_kdf.js で同等のキャプチャが可能
3. **TFIT リバースエンジニアリング** (未達): ホワイトボックス内部の完全な解析
## 関連ファイル
| ファイル | 説明 |
|---------|------|
| `src/netflix_msl/crypto.py` | `derive_initial_session_keys()` 実装 |
| `tools/verify_phase2_kdf.py` | 回帰テスト |
| `packages/tweak/AppbootKDF/` | TFIT キーキャプチャ Tweak |
| `packages/frida/hook_phase2_kdf.js` | 包括的暗号トレーサー |
| `raws/appboot_kdf_fresh.log` | 検証用ログ |