Thales Luna 8 - ce qu'un HSM certifié garantit vraiment, et où se trouve le risque réel

00 En bref - l'angle honnête

Avant de plonger : ni « c'est troué », ni « c'est inviolable ». La vérité est plus utile que les deux.

01 Luna 8, c'est quoi vraiment

« Luna 8 » n'est pas un numéro de firmware. C'est la génération matérielle 2026, distincte de la génération Luna 7.

La plateforme Luna 8 (2026)

Annoncée le 4 août 2026, la plateforme Luna 8 Network HSM se décline en trois modèles réseau. Elle embarque un processeur cryptographique conçu par Thales (custom), une architecture multi-conteneurs, et une source d'entropie double incluant un QRNG (générateur quantique).

• Chaque appliance peut contenir 1 ou 2 crypto-modules ; chaque module héberge jusqu'à 15 instances HSM → max 30 instances / appliance. Chaque conteneur = une instance HSM isolée, jusqu'à 10 partitions.
• Possibilité de faire tourner plusieurs versions de firmware Luna 8 dans des conteneurs isolés sur le même matériel.
• Réseau : 4×10G SFP+ (fibre mono/multimode) + RJ45, port BMC 1G.
• Annoncée 20× plus efficace énergétiquement par transaction que Luna 7 (chiffre marketing, voir §04).

vs la génération Luna 7

La génération précédente reste très répandue - c'est elle qui porte aujourd'hui les certificats détaillés plus bas.

Appliance 1U, double alim hot-swap, IPv4/IPv6, port bonding, MTBF 171 308 h. Autres form factors de la gamme : Luna PCIe HSM 7, Luna USB HSM 7, Luna Backup HSM 7 (G7), et Luna Cloud HSM / DPoD (service cloud).

Sources : annonce Luna 8 (Thales, 4 août 2026) · Luna 8 Network HSM - Product Brief (PDF) · Luna 7 Network HSM - Product Brief (PDF).

02 Ce que ça fait (le rôle réel)

Un HSM stocke et protège les clés, et exécute les opérations crypto à la place des serveurs - en gardant les clés dans du matériel inviolable.

03 Crypto & post-quantique (avec les versions de firmware)

Le détail compte : tel algorithme PQC n'existe qu'à partir de telle version de firmware, avec telles limites honnêtes.

Post-quantique (PQC) - ce qui marche à partir de quelle version

Luna 8 annonce ML-KEM, ML-DSA et LMS/HSS en standard. Mécanismes LMS/HSS : CKM_HSS, CKM_HSS_KEY_PAIR_GEN.

Sources : Thales - Post-Quantum Algorithms · Release notes firmware 7.8.9 · LMS & HSS.

04 Certifications réelles (certifié vs marketing)

Les certificats existent, portent des numéros, des versions de firmware et des dates. Mais ils ne couvrent qu'un périmètre précis.

FIPS 140-3 (NIST CMVP)

Contexte réel : le CMVP n'accepte plus de soumissions 140-2, et les certifs 140-2 deviennent « historical » à partir de septembre 2026. Thales revendique avoir été le premier HSM à obtenir FIPS 140-3 niveau 3.

Common Criteria / eIDAS

• CC EAL4+ - certificat NSCIB-CC-2400054-01, EAL4 augmenté (ALC_FLR.2 + AVA_VAN.5), conformité stricte au profil EN 419221-5:2018. Émis le 5 sept. 2025, valide jusqu'au 5 sept. 2030. Certificat (PDF)
• QSCD eIDAS - certificat eIDAS-2400055-01 (TrustCB, organisme désigné néerlandais), même périmètre, émis 2025-09-05. Liste eIDAS TrustCB
• Certificat CC antérieur (Singapour) CSA_CC_19003, EAL4+ AVA_VAN.5, émis 20/11/2020, expiré le 19/11/2025.

Source clé : Thales - FIPS compliance.

05 Le processeur crypto « custom » - faits matériels (K7 / Luna 8)

Le « custom crypto processor » du K7 a un nom et une architecture réels : PowerPC 476 + co-processeur Andretta, pas une boîte noire magique. Tout ce qui suit vient des docs de certification publiques - sauf pour Luna 8, où on reste au conditionnel.

Nature du module K7

Le « Thales Luna K7 Cryptographic Module » est un module « multi-chip embedded » au sens ISO/IEC 19790:2012 : plusieurs puces sur un même circuit imprimé, sous forme de carte PCIe logée dans l'appliance. La frontière cryptographique est l'enceinte métallique sur les faces supérieure et inférieure de la carte. Ventilateurs, dissipateurs et batterie de backup amovible sont dans la frontière mais hors des exigences de test. Le K7 n'est ni un FPGA ni un simple ASIC générique : c'est un assemblage multi-puces sous résine (les termes « ASIC » ou « SoC » n'apparaissent pas dans les docs).

Nuance RNG : la Security Policy FIPS documente un CTR_DRBG AES-256 ; la mention HMAC_DRBG / AIS 20/31 DRG.4 vient des datasheets produit. Les deux formulations coexistent - on les cite prudemment.

Anti-tamper : deux niveaux souvent amalgamés

Enceinte métallique opaque + résine époxy dure et opaque coulée directement sur le PCB : toute tentative de retrait endommage et rend le module inopérant, et l'opacité empêche l'inspection visuelle du design et le sondage physique (probing). Mais le niveau de détection dépend de la variante :

Lignée de la puce

Propriété : SafeNet → Gemalto (clôture le 8 janvier 2015) → Thales (2019). Après 2015, la marque « Luna » a un temps été retirée au profit de « SafeNet », puis réintroduite sous Thales. Le G5 désigne un form factor USB / Backup HSM, pas une génération de puce. Sources : CAVP K6 (product=3364) · CAVP K7 (product=8382) · Gemalto finalise le rachat de SafeNet · Thales - rebranding.

Et Luna 8 ?

Confirmé vs non confirmable

06 Un HSM = un assemblage multi-fournisseurs

« Processeur crypto Thales » ? Le K7 n'est pas une puce Thales unique : c'est un assemblage de composants d'origines différentes, dont un CPU d'origine IBM. Et les autres gammes de HSM Thales reposent sur des architectures différentes.

Ce qu'il y a dans le K7

Sources : phys.org (IBM 476FP, 2009) · EE Times (IBM + LSI, 45 nm) · CAVP #8382 (« PowerPC 476 ») · CC Security Target + FIPS Security Policy (voir §05).

Nuance de lignée : 440 ≠ 476

En 2004, AMCC a racheté à IBM la gamme PowerPC 400 + une licence Power : le cœur du K6 est donc un PPC 400 ex-IBM commercialisé par AMCC/Applied Micro. Le 476, plus récent, est resté chez IBM. SEC/EDGAR (accord AMCC–IBM, 2004).

Les autres gammes : autres architectures

Sources en accès libre - ce qu'on trouve vraiment

On a cherché des « open directories » (dorks intitle:"index of" "parent directory" et variantes) sur toute la gamme. Résultat honnête : aucune fuite sensible, surtout d'anciens guides officiels en accès libre.

Sources marketing / concurrentielles

07 Faiblesses réelles (et anti-sensationnalisme)

Une seule CVE propre à Luna, plus une classe d'attaque académique qui vise la norme PKCS#11, pas un bug matériel Thales.

CVE-2015-5464 - la seule CVE publique propre à Luna

Recherche académique PKCS#11 (pas des CVE Thales)

Nature de ces travaux : ils visent la norme PKCS#11 et ses mauvaises configurations, pas un bug matériel Luna spécifique. C'est l'angle pédagogique le plus solide (voir §10). Pour les pistes non officielles, voir §08.

08 Pistes underground / non officielles - avec note de crédibilité

Ce qui circule hors doc officielle : talks de conf, rapports académiques, blogs de chercheurs, fils de commentaires. Chaque trouvaille porte une note haute moyenne faible selon qu'elle est sourcée, nommée, reproductible et corroborée - ou simple rumeur.

09 Ce qu'on peut analyser sans matériel Thales

Soyons clairs sur ce qui est à notre portée en labo, et ce qui exige l'appliance physique.

10 Lab pratique ÉOH - COMPRENDS → MONTE → TESTE → CORRIGE

Devise : « Comprendre pour mieux défendre ». On ne te donne pas un catalogue d'exploits : on te donne une expérience en labo isolé, sur SoftHSM2 (HSM logiciel open source), pour voir de tes yeux où le risque se déplace - puis le correctif. Pas de matériel Thales, pas de cible réelle.

1 · Comprends - ce qu'un HSM garantit, et ce qu'il ne garantit pas

Le lab montre concrètement ce troisième point : deux clés AES, mêmes commandes PKCS#11, deux attributs différents → l'une sort en clair, l'autre refuse. La robustesse ne vient pas (seulement) du matériel - elle vient de la configuration. C'est exactement la leçon de CVE-2015-5464 et de Clulow/Tookan (§07–§08), transférable à toute implémentation PKCS#11.

2 · Monte ton lab SoftHSM2 (Debian / Kali)

Copie le script ci-dessous, sauvegarde-le sous eoh-lab-setup.sh, rends-le exécutable, lance-le. Il installe SoftHSM2 + OpenSC, crée un token isolé dans ~/eoh-lab/, et exporte les variables d'environnement.

#!/usr/bin/env bash
# Echoes of Hackers - lab SoftHSM2 isolé
# Usage : bash eoh-lab-setup.sh
# Cadre : labo local uniquement. SoftHSM = HSM logiciel. Aucun matériel Thales.
set -euo pipefail

LAB_DIR="${HOME}/eoh-lab"
TOKEN_DIR="${LAB_DIR}/tokens"
CONF="${LAB_DIR}/softhsm2.conf"
MODULE="/usr/lib/softhsm/libsofthsm2.so"
LABEL="eoh-lab"
SO_PIN="3737"
USER_PIN="1234"

echo "[ÉOH] 1/4 - installation SoftHSM2 + OpenSC (nécessite sudo)…"
if ! command -v softhsm2-util >/dev/null || ! command -v pkcs11-tool >/dev/null; then
  sudo apt-get update -qq
  sudo apt-get install -y softhsm2 opensc
fi

# chemin du module selon la distro
for cand in /usr/lib/softhsm/libsofthsm2.so /usr/lib/*/softhsm/libsofthsm2.so; do
  [ -f "$cand" ] && MODULE="$cand" && break
done
[ -f "$MODULE" ] || { echo "Module SoftHSM introuvable"; exit 1; }

echo "[ÉOH] 2/4 - lab isolé dans ${LAB_DIR}"
mkdir -p "${TOKEN_DIR}"
cat > "${CONF}" <<EOF
directories.tokendir = ${TOKEN_DIR}
objectstore.backend = file
log.level = ERROR
EOF
export SOFTHSM2_CONF="${CONF}"

echo "[ÉOH] 3/4 - init token « ${LABEL} » (SO_PIN=${SO_PIN}, PIN=${USER_PIN})"
# --free choisit un slot libre ; le token est ensuite réassigné
softhsm2-util --init-token --free --label "${LABEL}" \
  --so-pin "${SO_PIN}" --pin "${USER_PIN}"

echo "[ÉOH] 4/4 - variables d'environnement"
cat > "${LAB_DIR}/env.sh" <<EOF
export SOFTHSM2_CONF="${CONF}"
export EOH_P11_MODULE="${MODULE}"
export EOH_PIN="${USER_PIN}"
alias eoh-p11='pkcs11-tool --module ${MODULE}'
EOF

cat <<MSG

[ÉOH] Lab prêt.
  source ${LAB_DIR}/env.sh
  eoh-p11 --list-slots

MSG

#!/usr/bin/env bash
# Efface le token SoftHSM du lab ÉOH et le réinitialise à zéro.
set -euo pipefail
LAB_DIR="${HOME}/eoh-lab"
CONF="${LAB_DIR}/softhsm2.conf"
export SOFTHSM2_CONF="${CONF}"

echo "[ÉOH] Suppression des tokens dans ${LAB_DIR}/tokens …"
rm -rf "${LAB_DIR}/tokens"
mkdir -p "${LAB_DIR}/tokens"

softhsm2-util --init-token --free --label eoh-lab \
  --so-pin 3737 --pin 1234
echo "[ÉOH] Lab remis à zéro. Relance : source ${LAB_DIR}/env.sh"

source ~/eoh-lab/env.sh
eoh-p11 --list-slots          # pas besoin de --login pour lister

3 · Teste toi-même - mauvaise config, puis durcissement

Deux temps nettement séparés. Les sorties marquées sortie réelle SoftHSM ont été capturées sur SoftHSM2 dans ce lab. Les commandes non exécutées ici sont marquées résultat attendu - on ne fabrique rien.

source ~/eoh-lab/env.sh

eoh-p11 --login --pin 1234 --keygen --key-type aes:32 \
  --label cle-faible --extractable

Key generated:
Secret Key Object; AES length 32
  VALUE:      86f6ef7a069274b2a376db5c6ea3dd6f59e8811a073e9cc33994acc337340616
  label:      cle-faible
  Usage:      encrypt, decrypt, sign, verify, wrap, unwrap
  Access:     extractable, local

eoh-p11 --login --pin 1234 \
  --read-object --type secrkey --label cle-faible | od -An -tx1

 86 f6 ef 7a 06 92 74 b2 a3 76 db 5c 6e a3 dd 6f
 59 e8 81 1a 07 3e 9c c3 39 94 ac c3 37 34 06 16

eoh-p11 --login --pin 1234 --list-objects --type secrkey

eoh-p11 --login --pin 1234 --keygen --key-type aes:32 \
  --label cle-durcie --sensitive --private

warning: C_GetAttributeValue(VALUE) failed: rv = CKR_ATTRIBUTE_SENSITIVE (0x11)

Key generated:
Secret Key Object; AES length 32
  label:      cle-durcie
  Usage:      encrypt, decrypt, sign, verify, wrap, unwrap
  Access:     sensitive, always sensitive, never extractable, local

eoh-p11 --login --pin 1234 \
  --read-object --type secrkey --label cle-durcie

warning: C_GetAttributeValue(VALUE) failed: rv = CKR_ATTRIBUTE_SENSITIVE (0x11)
error: get CKA_VALUE failed
Aborting.                                 # code retour = 1

Attributs cibles (template applicatif) - à fixer dans ton code

résultat attendu - SoftHSM via pkcs11-tool ne permet pas de fixer tous ces attributs en une ligne CLI ; ils se fixent dans le template C_GenerateKey de ton application (Java JCE, Python python-pkcs11, C…). Cible :

CKA_SENSITIVE           = CK_TRUE     # la clé ne sort jamais en clair
CKA_EXTRACTABLE         = CK_FALSE    # interdit l'extraction / wrap sortant
CKA_DERIVE              = CK_FALSE    # coupe C_Derive (racine CVE-2015-5464)
CKA_MODIFIABLE          = CK_FALSE    # empêche de rouvrir les attributs après coup
CKA_ALLOWED_MECHANISMS  = {liste minimale}  # réduit la surface
# + une clé de WRAP ≠ une clé de DECRYPT (usages exclusifs - leçon Clulow)
# + sur un vrai Luna : activer le MODE FIPS = rester dans le périmètre certifié (§04)

4 · Corrige - checklist de durcissement & divulgation responsable

11 Sources vérifiables

Tout ce dossier s'appuie uniquement sur ces références publiques. Vérifie par toi-même - c'est le principe.

Mentions « non confirmé / non trouvé » assumées : avis Luna de janv. 2021 (vigilance.fr) sans ID CVE public ; aucune CVE publique pour le client Luna / KSP / CKLog à ce jour.