Текст книги "Защити свой компьютер на 100% от вирусов и хакеров"

Взлом ЭЦП фактически сводится к взлому алгоритма шифрования. В данном случае возможные варианты взлома мы рассмотрим на примере алгоритма RSA.

Существует несколько способов взлома RSA. Наиболее эффективная атака – найти секретный ключ, соответствующий необходимому открытому ключу. Это позволит нападающему читать все сообщения, зашифрованные открытым ключом, и подделывать подписи. Такую атаку можно провести, найдя главные сомножители (факторы) общего модуля n – p и q. На основании p, q и e (общий показатель) нападающий может легко вычислить частный показатель d. Основная сложность – поиск главных сомножителей (факторинг) n. Безопасность RSA зависит от разложения на сомножители (факторинга), что является трудной задачей, не имеющей эффективных способов решения.

Фактически, задача восстановления секретного ключа эквивалентна задаче разложения на множители (факторинга) модуля: можно использовать d для поиска сомножителей n, и наоборот: можно использовать n для поиска d. Надо отметить, что усовершенствование вычислительного оборудования само по себе не уменьшит стойкость криптосистемы RSA, если ключи будут иметь достаточную длину. Фактически же совершенствование оборудования увеличивает стойкость криптосистемы.

Другой способ взломать RSA состоит в том, чтобы найти метод вычисления корня степени e из mod n. Поскольку С = Me х mod n, то корнем степени e из mod n является сообщение M. Вычислив корень, можно вскрыть зашифрованные сообщения и подделать подписи, даже не зная секретный ключ. Такая атака не эквивалентна факторингу, но в настоящее время неизвестны методы, которые позволяют взломать RSA таким образом. Однако в особых случаях, когда на основе одного и того же показателя относительно небольшой величины шифруется достаточно много связанных сообщений, есть возможность вскрыть сообщения. Упомянутые атаки – единственные способы расшифровать все сообщения, зашифрованные данным ключом RSA.

Существуют и другие типы атак, позволяющие, однако, расшифровать только одно сообщение и не позволяющие нападающему вскрыть прочие сообщения, зашифрованные тем же ключом. Кроме того, изучалась возможность расшифровывания части зашифрованного сообщения.

Самое простое нападение на отдельное сообщение – атака по предполагаемому открытому тексту. Нападающий, имея зашифрованный текст, предполагает, что сообщение содержит какой-то определенный текст (например, "Штирлиц – Плей-шнеру"). Затем шифрует предполагаемый текст открытым ключом получателя и сравнивает полученный текст с имеющимся зашифрованным текстом. Такую атаку можно предотвратить, добавив в конец сообщения несколько случайных битов. Другая атака на единственное сообщение применяется в том случае, если отправитель посылает одно и то же сообщение M трем корреспондентам, каждый из которых использует общий показатель e = 3. Зная это, нападающий может перехватить эти сообщения и расшифровать сообщение M.

Такую атаку также можно предотвратить, вводя перед каждым шифрованием в сообщение несколько случайных битов. Кроме того, существуют несколько видов атак по зашифрованному тексту (или атаки отдельных сообщений с целью подделки подписи), при которых нападающий создает некоторый зашифрованный текст и получает соответствующий открытый текст, например, заставляя обманным путем зарегистрированного пользователя расшифровать поддельное сообщение. Разумеется, существуют и атаки, нацеленные не на криптосистему непосредственно, а на уязвимые места всей системы коммуникаций в целом. Такие атаки не могут рассматриваться как взлом RSA, так как говорят не о слабости алгоритма, а скорее об уязвимости конкретной реализации. Например, нападающий может завладеть секретным ключом, если тот хранится без должной предосторожности. Необходимо подчеркнуть, что для полной защиты недостаточно защитить выполнение алгоритма RSA и принять меры математической безопасности, то есть использовать ключ достаточной длины, так как на практике наибольший успех имеют атаки на незащищенные этапы управления ключами системы RSA.

2.3. Современные технологии аутентификации. Смарт-карты

Смарт-карты, подобно Memory-картам, представляют собой пластиковые карты со встроенной микросхемой (ICC, integrated circuit card – карта с интегрированными электронными схемами). Однако смарт-карты представляют собой более сложное устройство, содержащее микропроцессор и операционную систему, контролирующую устройство и доступ к объектам в его памяти. Кроме того, смарт-карты, как правило, обладают возможностью проводить криптографические вычисления.

Назначение смарт-карт – одно-и двухфакторная аутентификация пользователя, хранение информации и проведение криптографических операций в доверенной среде.

Напомню нашим читателям, что двухфакторная аутентификация подразумевает под собой использование двух атрибутов, удостоверяющих личность, например: пароль и отпечаток пальцев, смарт-карта и сетчатка глаза и т. д.

Смарт-карты находят все более широкое применение в различных областях – от систем накопительных скидок до кредитных и дебетовых карт, студенческих билетов и телефонов стандарта GSM.

В зависимости от встроенной микросхемы все смарт-карты делятся на несколько основных типов, кардинально различающихся по выполняемым функциям:

♦ карты памяти;

♦ микропроцессорные карты;

♦ карты с криптографической логикой.

Карты памяти предназначены для хранения информации. Память на таких типах карт может быть свободной для доступа или содержать логику контроля доступа к памяти карты для ограничения операций чтения и записи данных.

Микропроцессорные карты предназначены и для хранения информации, но, в отличие от обычных, они содержат специальную программу или небольшую операционную систему, позволяющую преобразовывать данные по определенному алгоритму, защищать информацию, хранящуюся на карте, при передаче, чтении и записи.

Карты с криптографической логикой используются в системах защиты информации для принятия непосредственного участия в процессе шифрования данных или выработки криптографических ключей, электронных цифровых подписей и другой необходимой информации для работы системы.

Несмотря на название – устройство для чтения смарт-карт, – большинство оконечных устройств, или устройств сопряжения (IFD, InterFace Device), способны как считывать, так и записывать, если позволяют возможности смарт-карты и права доступа. Устройства для чтения смарт-карт могут подключаться к компьютеру посредством последовательного порта, слота PCMCIA, последовательной шины USB. По методу считывания информации карты делятся на следующие:

♦ контактные;

♦ бесконтактные;

♦ со сдвоенным интерфейсом.

Контактные карты взаимодействуют со считывателем, соприкасаясь металлической контактной площадкой карты с контактами считывателя. Данный метод считывания просто реализуем, но повышает износ карты при частом использовании. Контактная смарт-карта состоит из трех частей:

♦ контактная область:

• шесть или восемь контактов квадратной или овальной формы;

• позиции контактов выполнены в соответствии со стандартом ISO-7816;

♦ чип (микропроцессор карты);

♦ пластиковая основа.

Устройства чтения смарт-карт могут быть интегрированы в клавиатуру.

Некоторые производители выпускают другие виды аппаратных устройств, представляющие собой интеграцию контактной смарт-карты с устройством чтения смарт-карты. Они по свойствам памяти и вычислительным возможностям полностью аналогичны смарт-картам. Наиболее популярны аппаратные "ключи", использующие порт USB. USB-ключи привлекательны для некоторых организаций, поскольку USB становится стандартом, находящим все большее распространение в новых компьютерах: организации не нужно приобретать для пользователей какие бы то ни было считыватели.

Смарт-карты, USB-ключи и другие интеллектуальные устройства могут повысить надежность служб PKI: смарт-карта может использоваться для безопасного хранения закрытых ключей пользователя, а также для безопасного выполнения криптографических преобразований. Безусловно, интеллектуальные устройства аутентификации не обеспечивают абсолютную защиту, но их защита намного превосходит возможности обычного настольного компьютера.

Хранить и использовать закрытый ключ можно по-разному, и разные разработчики используют различные подходы. Наиболее простой из них – использование интеллектуального устройства в качестве дискеты: при необходимости карта экспортирует закрытый ключ, и криптографические операции осуществляются на рабочей станции. Этот подход является не самым совершенным с точки зрения безопасности, зато относительно легко реализуемым и предъявляющим невысокие требования к интеллектуальному устройству. Два других подхода более безопасны, поскольку предполагают выполнение интеллектуальным устройством криптографических операций. При первом пользователь генерирует ключи на рабочей станции и сохраняет их в памяти устройства. При втором он генерирует ключи при помощи устройства. В обоих случаях после того как закрытый ключ сохранен, его нельзя извлечь из устройства и получить любым другим способом.

Генерирование ключевых пар. Генерирование ключа вне устройства. В этом случае пользователь может сделать резервную копию закрытого ключа. Если устройство выйдет из строя, будет потеряно, повреждено или уничтожено, пользователь сможет сохранить тот же закрытый ключ на новой карте. Это необходимо, если пользователю требуется расшифровать какие-либо данные, сообщения и т. д., зашифрованные с помощью соответствующего открытого ключа, но это кратковременные проблемы в обеспечении аутентификации. Кроме того, при этом закрытый ключ пользователя подвергается риску быть похищенным.

В этом случае закрытый ключ не появляется в открытом виде и нет риска, что злоумышленник украдет его резервную копию. Единственный способ использования закрытого ключа – данное обладание интеллектуальным устройством. Являясь наиболее безопасным, это решение выдвигает высокие требования к возможностям интеллектуального устройства: оно должно генерировать ключи и осуществлять криптографические преобразования. Это решение также предполагает, что закрытый ключ не может быть восстановлен в случае выхода устройства из строя и т. п. Об этом необходимо беспокоиться при использовании закрытого ключа для шифрования, но не там, где он используется для аутентификации, или в других службах, где используется цифровая подпись.

Для смарт-карт существует несколько международных стандартов, определяющих практически все свойства карт, начиная от размеров, свойств и типов пластика и заканчивая содержанием информации на карте, протоколов работы и форматов данных.

♦ Стандарт ISO-7816 "Идентификационные карты – карты с микросхемой с контактами". Состоит из шести частей, регламентирующих физические характеристики, размер и расположение контактов, сигналы и протоколы, структуру файлов, адресацию и команды обмена.

♦ Стандарт EMV (Europay, MasterCard & Visa). Первая и вторая части базируются на ISO-7816, в последующих частях добавлены определения обработки транзакций, спецификации терминалов и т. д.

Согласно объективной статистике, в 2002 году по всему миру было продано почти 2 млрд интеллектуальных карточек со встроенным микрочипом, и в ближайшие годы ожидается рост продаж подобных устройств.

В чем заключается такая популярность смарт-карт? Вероятно, в том, что область применения этих "девайсов" все время расширяется: от банковской и телефонной карты до цифрового паспорта-идентификатора. Массовая экспансия смарт-карт потребовала от производителей чего-то большего, чем просто заверения о безопасности технологии "smart".

А можно ли взломать смарт-карту, и если да, то как это сделать?

Можно. Согласно шокирующей объективной статистике, уже примерно с 1994 года практически все (включая европейские, а затем американские и азиатские) из известных на то время смарт-карточных чипов, применявшихся в системах платного телевидения, были успешно взломаны при помощи методов обратной инженерии. А вы думаете, откуда на прилавках популярных рынков появились системы для просмотра закрытых ТВ-каналов? Если кому-то из читателей вдруг покажется, что взлом банковской смарт-карты сродни фантастике, смеем вас уверить, что это не так. Все дело в том, что и без того закрытые сведения подобного рода просто-напросто стараются не разглашать, дабы не нарушить репутацию обслуживающих банковских структур.

Рассмотрим некоторые из методов, применяемых в настоящее время для вскрытия. Отметим, что профессиональный взлом, как правило, подразумевает совместное использование нескольких методик.

Анализ информации из побочных каналов подразумевает, что взломщик с помощью специализированной аппаратуры снимает электромагнитную картину побочного излучения в питании, интерфейсных соединениях, в схемах процессора и других узлах, прямым или косвенным образом задействованных в генерации, преобразовании или передаче рабочего сигнала.

Программные атаки подразумевают использование самого обычного интерфейса взаимодействия с процессором смарт-карты. Как правило, в этом случае взлом возможен благодаря наличию явных уязвимостей средств защиты протоколов или криптографических алгоритмов.

Технологии внедрения, или микрозондирование. При этом используется микроскоп, и с помощью микроманипулятора атакующий получает доступ непосредственно к рабочей зоне чипа, где пошагово (побитно) регистрируется прохождение информации.

Технологии индуцированных сбоев подразумевают создание внештатных условий работы чипа, чтобы открыть потенциальные каналы доступа к защищенной информации. Например, в конце сентября 1996 года научный коллектив из Bellcore (научно-исследовательский центр американской компании Bell) сообщил о том, что обнаружена серьезная потенциальная слабость общего характера в защищенных криптографических устройствах, в частности в смарт-картах для электронных платежей (D. Boneh, R.A. DeMillo, R.J. Lipton «On the Importance of Checking Cryptographic Protocols for Faults»; www.demiLLo.com/PDF/smart.pdf). Авторы назвали свой метод вскрытия «криптоанализом при сбоях оборудования» (Cryptanalysis in the Presence of Hardware Faults). Суть же метода заключается в том, что искусственно вызванная с помощью ионизации или микроволнового облучения ошибка в работе электронной схемы позволяет сравнить сбойные значения на выходе устройства с заведомо правильными значениями, тем самым восстанавливая криптографическую информацию, хранящуюся в смарт-карте.

Глава 3
Взлом – это настоящее искусство!

♦ Что движет хакерами

♦ Взлом: некоторые примеры

♦ УК, или Чем может закончиться "детская игра"

Цель данной главы – сформировать у читателя общее представление о методах взлома, чтобы научиться защищаться.

3.1. Что движет хакерами

Наш экскурс в мир безопасности будет далеко не полным, если мы не упомянем о хакерах и методах их работы.

Прежде чем мы попытаемся продвинуться вглубь и понять, что же такое хакинг в широком смысле этого слова, необходимо сказать, что в контексте данной книги термин "хакер" будет использован лишь в исключительных случаях, а именно тогда, когда он действительно будет соответствовать содержанию. Все дело в том, что хакер – в прямом и точном смысле этого слова – сродни кибербогу; человек, чьи знания и возможности в сфере информационной безопасности выходят далеко за рамки обыденного понимания.

Это не тот, кто форматирует диски на удаленном ПК, и не тот, кто, получив доступ, крушит и ломает, чтобы самоутвердиться. И тем более не тот, кого покажут в сводке "их разыскивает милиция".

Кто же этот человек? Вероятно, тот, кто совершает "это" не ради своих корыстных интересов, а чтобы отточить мастерство, родственное искусству. Все остальное – это банальный взлом.

Итак, согласно статистике, хакерами чаще всего становятся, как правило, одинокие, образованные и технически грамотные мужчины в возрасте от 16 до 35 лет.

Оговорюсь, что это всего лишь статистика. Не исключено, что и среди лиц женского пола есть хакеры. Более того, вундеркинды 13 лет, ломающие серверы Пентагона, – это не такая уж и фантастика. Однако же в дальнейшем будем считаться с вышеприведенной статистикой.

Как правило, хакеры – это люди, обладающие глубокими знаниями в области сетевых технологий и средств защиты, в совершенстве знающие UNIX-подобные системы (и Windows, разумеется, тоже), пару языков программирования (к примеру, С++, Perl и PHP), хорошо разбирающиеся в веб-технологиях/программировании (MySQL, JavaScript) и, самое главное, обладающие нетривиальными способами мышления. От последнего, между прочим, может зависеть почти все!

Какие мотивы движут взломщиками? Зачем они делают это и какова их цель? Попытаемся разобраться.

ПРИМЕЧАНИЕ

Забегая вперед, необходимо сказать, что большинство современных взломов носят финансовый характер.

Алчность была, есть и остается одним из самых сильных мотивов для преступной деятельности. Компьютерные преступления ради финансовой наживы носят стихийный характер. Надо ли далеко ходить за примерами? Пожалуй, нет.

Вспомним кардинг – мошенничество, суть которого заключается в краже номеров кредитных карт. Инструментом кардинга может быть фишинг – данный вид киберпреступления заключается в заманивании пользователей на подставной сайт (например, банковский). Еще один пример компьютерных преступлений ради финансовой наживы – взломщик засылает на предполагаемый компьютер жертвы троянского коня, который шифрует все содержимое диска! Вскоре кибермошенник связывается с жертвой и предлагает за определенную плату расшифровать содержимое. Чем не заработок?

Ну и напоследок реальный пример из жизни.

"Некий Datastream Cowboy вместе с хакером Kuji взломал систему Центра авиационных разработок базы ВВС Гриффиз (Griffis) в Риме и Нью-Йорке и украл программное обеспечение на сумму свыше двухсот тысяч долларов. Хакером Datastream Cowboy оказался 16-летний подросток из Великобритании, он был арестован и осужден в 1997 году. Ему постановили уплатить штраф размером $1915" (из сводок новостей).

Одной из сильнейших мотиваций взломщика является желание "сделать это" первым, чтобы об этом услышали и "оценили по достоинству". Как правило, такая мотивация, то есть привлечение внимания, сопряжена с желанием взломщика таким образом самоутвердиться. Такой тип поведения в большей мере характерен для подростков или для взрослых людей, самоутверждающихся "здесь", потому что не вышло "там". Хотя, если рассуждать с философской точки зрения, понятие "там" может иметь первоочередной смысл только "здесь"! Результаты таких взломов активно афишируются и документируются (вплоть до создания "демонстрационного подпольного видео").

В качестве яркого примера приведем следующий текст, вместе с которым на сайте, где он размещен, к слову будет сказано, прилагается и эксклюзивное видео:

«Привет всем, я ***. Сейчас я покажу вам, как был похекан сайт ***. Все началось с подбора папок на сервере… Подбирали и нашли папкуphpmyadmin… Ну самым банальным был подбор логина и пароля… Логин: root Password. Нашли таблицу от сайта и юзеров)… У всех резидентов пароли стоят 123123 +)) А вот у админа небрученный пароль… Хм, несложно догадаться, что его можно сменить через наш пхпмайадмин… Идем смотреть хэш пароля password. Сменили пароленг админу… Панель управления битрикс… Удачно! Заливаем шелл в любую папку, где есть права на запись (в нашем случае таких папок уйма). Готово… Шелл получен =)».

Следующей типичной мотивацией взломщика по праву можно считать вандализм. А как же без него? Порезвиться-то хочется! Что же при этом движет взломщиком и какой категории взломщиков присуща эта мотивация в первую очередь? Однозначно ответить на этот вопрос было бы слишком просто.

ПРИМЕЧАНИЕ

Последнее время все чаще наблюдается еще одна форма мотивации – так называемый "хактивизм" (hactivism), или хакинг во имя общественного блага. Хактивизм, как правило, носит политический характер и достаточно часто служит поводом для оправдания преступления. Более подробную информацию о хактивизме можно найти на сайте http://hacktivismo.com/.

Итог: они делают это ради удовольствия, они делают это ради денег, они делают это для самоутверждения, они делают это просто так.