Black Hat Europe | LINE-Break: Cryptanalysis And Reverse Engineering Of Letter Sealing

Line是LY集團旗下的超級應用，在日本、臺灣、泰國、印尼等東南亞地區擁有近10億使用者，在日本和臺灣的滲透率高達80-90%，是使用者日常生活的核心工具。該應用內建的Letter Sealing是端到端加密層。V1版本曾被安全研究者指出訊息完整性問題，Line升級至V2宣稱已修復所有漏洞。但此次分析發現V2仍存在多個根本性缺陷。

協議採用ECDH金鑰交換配合AES-GCM加密。一對一通訊中，Alice和Bob各生成永久金鑰對(僅在解除安裝時更新)，透過ECDH推導共享金鑰，再用該金鑰加密訊息。群聊則由發起者生成共享群金鑰，分別用每個成員的一對一金鑰加密後分發。關鍵問題在於：計數器(表示第N條訊息)雖在加密層包含，但伺服器會覆寫後設資料中的計數器為0，且協議無狀態設計讓客戶端無法驗證訊息順序。

研究人員透過中間人攻擊演示了漏洞。僅修改單一位元組(計數器改為255)利用Thrift編碼特性(正數編為偶數，負數編為奇數)，使伺服器識別為非法值並自動重放老訊息。由於缺乏客戶端狀態驗證，使用者無法察覺訊息丟失。這種攻擊對一對一聊天永久有效，對群聊在成員不變時持續有效。訊息也可被伺服器任意阻止或重排，完全由伺服器控制的時間戳決定順序。

冒充攻擊在群聊中最為嚴重。當惡意Alice與伺服器勾結時，Alice在端到端加密層聲稱訊息來自Bob(使用Bob公鑰推導加密金鑰)，同時在後設資料中標記Bob身份。伺服器雖不能看到加密內容，但可攔截訊息再修改後設資料傳送者標記為Alice，讓其他群成員收到看似來自Bob但內容由Alice選擇的訊息。這徹底破壞了認證屬性。

更隱蔽的威脅來自未加密的貼紙與URL功能。貼紙是Line的核心賣點，應用在使用者每次輸入時檢查本地詞典是否有對應貼紙，若無則從伺服器下載。這意味著使用者每輸入一個詞就向伺服器洩露其輸入內容——即使尚未傳送訊息。貼紙預覽的相鄰動畫也被一併下載，最終傳送貼紙時完全明文，包含user agent資訊。URL預覽亦然：為生成網頁縮圖，整個URL(含所有token和私密路徑)都以明文傳送到伺服器。這允許伺服器進行行為追蹤、審查特定URL的使用者，甚至透過政治貼紙識別支持者。

協議無法實現端到端加密的四大安全屬性：保密性因洩露而破壞，完整性因冒充而無保障，認證性因冒充而失效，前向保密性因無金鑰輪換機制而不存在。相比之下，Signal協議透過雙棘輪機制——DH棘輪在每輪通訊生成新金鑰對注入隨機性，對稱棘輪為每條訊息派生不同加密金鑰——確保單條金鑰洩露不影響歷史訊息，且透過金鑰繫結防止冒充和訊息篡改。