Празни мисли на безделник за криптография и защита на данните

Защо криптография? Аз самият имам доста повърхностни познания за това. Да, прочетох класическото произведение Брус Шнайер, но много отдавна; Да, разбирам разликата между симетрично и асиметрично криптиране, разбирам какво представляват елиптичните криви, но това е всичко. Нещо повече, съществуващите криптографски библиотеки, с техния сладък обичай да включват пълното име на алгоритъма в името на всяка функция и куп стърчащи инициализатори, ми причиняват ужасен удар като програмист.
Така че, защо? Вероятно защото, четейки настоящата вълна от публикации за защита на личните данни, поверителна информация и т.н., имам чувството, че ровим някъде не където трябва, или по-точно се опитваме да решим по същество социални проблеми с помощта на технически средства (криптография) . Нека да поговорим за това, не обещавам епохални открития, както и конкретни предложения, празните мисли са просто това: празни.

Малко история, само малко

През 1976 г. САЩ приемат федерален стандарт за алгоритми за симетрично криптиране - DES. Това беше първият публичен и стандартизиран криптографски алгоритъм, създаден в отговор на нарастващите бизнес изисквания за защита на данните.

Брадато любопитство

Алгоритъмът е публикуван по грешка. Той беше оптимизиран за хардуерно внедряване и се смяташе за твърде сложен и неефективен за софтуерно внедряване. Законът на Мур обаче бързо постави всичко на мястото му.

Изглежда - краят на историята, вземете го, шифровайте, дешифрирайте, ако е необходимо, увеличете дължината на ключа. Може би знаете със сигурност, че американците са оставили отметки в него, тогава има руски аналог за вас - GOST 28147-89, на които вероятно вярвате още по-малко. След това използвайте и двете, една върху друга. Ако вярвате, че ФБР и ФСБ са се обединили заради вас и са си разменили отметките, тогава имам добри новини за вас - не сте параноик, имате банална заблуда за величие.
Как работи симетричното криптиране? И двамата участници знаят един и същи ключ, известен още като парола, и това, което е криптирано с него, може също да бъде декриптирано с него. Схемата работи чудесно за шпиони, но е напълно неподходяща за съвременния интернет, тъй като този ключ трябва да бъде предаден на всеки от събеседниците предварително. За известно време, докато относително малко компании защитаваха данните си, когато комуникираха с предварително известен партньор, проблемът беше решен с помощта на куриери и защитена поща, но след това интернет стана широко разпространен и влезе в картината.

Асиметрична криптография

където са включени два ключа: публично, което не се пази в тайна и се съобщава на всички; И частен, което само собственикът му знае. Това, което е криптирано с публичен ключ, може да бъде декриптирано само с частен и обратно. Така всеки може да разбере публичния ключ на получателя и да му изпрати съобщение, само получателят ще го прочете. Изглежда, че проблемът е решен?
Но интернет не работи по този начин, проблемът възниква с пълна сила удостоверяване и особено, първоначално удостоверяване, и в известен смисъл обратния проблем анонимност. Накратко, как мога да съм сигурен, че човекът, с когото говоря, наистина е човекът, с когото възнамерявах да говоря? и публичният ключ, който използвам, всъщност принадлежи на човека, с когото щях да говоря? Особено ако за първи път общувам с него? И как можете да вдъхнете увереност на партньора си, като запазите анонимност? Още тук, ако се вгледате внимателно, можете да забележите вътрешно противоречие.
Нека да разгледаме в общи линии какви модели на взаимодействие между участниците съществуват и се използват на практика:

• сървър - сървър (или бизнес - бизнес, в този контекст те са едно и също нещо): това е най-простата класическа схема, за която симетричната криптография е напълно достатъчна, участниците знаят всичко един за друг, включително контакти извън мрежата. Имайте предвид обаче, че тук дори не говорим за анонимност, а броят на участниците е строго ограничен до двама. Тоест, това е почти идеална схема за изключително ограничен брой комуникации и в общия случай очевидно е малко полезна.
• сървър - анонимен (или бизнес - клиент): тук има известна асиметрия, която успешно се обслужва от асиметрична криптография. Ключов момент тук е липсата на автентификация на клиента, сървърът не се интересува с кого точно обменя данни; ако внезапно се наложи, сървърът провежда вторично удостоверяване с помощта на предварително уговорена парола и след това всичко се свежда до предишния случай. От друга страна клиентът изключително важно удостоверяване на сървъра, той иска да е сигурен, че данните му достигат точно до лицето, на което ги е изпратил, тази страна на практика се базира на система за сертификати. Като цяло тази схема е доста удобно и прозрачно покрита от протокола https://, но няколко интересни момента възникват на пресечната точка на криптографията и социологията.
  1. доверие в сървъра: дори ако съм изпратил някаква информация на север по абсолютно безопасен начин, технически външни хора имат достъп до нея там. Този проблем е напълно извън обхвата на криптирането, но ви моля да запомните тази точка, тя ще се появи по-късно.
  2. доверие в сертификата на сървъра: йерархията на сертификатите се основава на факта, че има определен корен сертификат достоен абсолютен Доверие. Технически, достатъчно влиятелен атакуващ [моля, разглеждайте думата атакуващ като технически термин, а не като клевета или обида към съществуващото правителство] може да замени сертификат от всяко по-ниско ниво, но се предполага, че системата за сертифициране е необходима на всички по равно, т.е. този сертифициращ ще бъде незабавно остракизиран и всичките му сертификати ще бъдат отменени. Така е, но все пак забележете, че системата не се основава на технически средства, а на някакъв обществен договор. Между другото, за горещоКато част от очакваното окудряване на края на света на RuNet, някой анализирал ли е възможното окудряване на руския основен сертификат и последствията? Ако някой е чел/писал по тази тема, нека ми прати линкове, ще ги добавя, мисля че темата е интересна
  3. непряка деанонимизация на сървъра: също болна тема, дори ако сървърът няма официална регистрация/удостоверяване, има много начини за събиране на информация за клиента и в крайна сметка да го идентифицирате. Струва ми се, че коренът на проблема е в съществуващия http:// протокол и други подобни, които, както се очакваше, не можеха да предвидят подобно безобразие; и че би било напълно възможно да се създаде паралелен протокол без тези пробиви. Това обаче противоречи на всички съществуващи практики за осигуряване на приходи и следователно е малко вероятно. Все още се чудя, някой пробвал ли го е?
• анонимен - анонимен: двама души се срещат онлайн, (опция - току-що се запознах), (опция - не двама, а две хиляди) и искат да говорят за собствените си неща, но по такъв начин, че Голям брат не чух (вариант: мама не разбра, всеки има свои приоритети). Може да чуете ирония в гласа ми, но това е, защото е това. Нека приложим постулата на Шнайер към проблема (всеки алгоритъм може да бъде кракнат, ако се инвестират достатъчно ресурси, тоест пари и време). От тази гледна точка проникването в такава група чрез социални методи не представлява никаква трудност, да не говорим за парите, тоест за криптографската сила на алгоритъма нула с най-сложните методи за криптиране.
  За този случай обаче имаме втори бастион - анонимност, и ние възлагаме всичките си надежди на него, дори и всички да ни познават, но никой не може да ни намери. Въпреки това, с най-модерните технически методи за защита, сериозно ли мислите, че имате шанс? Нека ви напомня, че сега говоря само за анонимизация, изглежда, че вече убедително се отказахме от защитата на данните. За да бъде ясно, нека се съгласим, че ако името ви стане известно или домашен адрес или IP адрес, участието се провали напълно.
  Говорейки за ip, това е мястото, където горното влиза в действие доверие в сървъра, той знае вашето IP без съмнение. И тук всичко играе срещу вас - от простото човешко любопитство и суета, до корпоративните политики и същата монетизация. Само имайте предвид, че VPS и VPN също са сървъри; за теоретиците на криптографията тези съкращения някак си са без значение; Да, и юрисдикцията на сървъра не играе роля в случай на голяма нужда. Това включва и криптиране от край до край - звучи хубаво и солидно, но сървърът все пак трябва да вярва на думата си.
  Каква е общата роля на сървъра в такъв месинджър? Първо, тривиално е пощальонът, ако получателят не е вкъщи, да дойде пак по-късно. Но също така, и това е много по-важно, това е точката на срещата, не можете да изпратите писмото директно до получателя, вие го изпращате на сървъра за по-нататъшно предаване. И най-важното, сървърът провежда необходима автентификация, потвърждавайки на всички, че вие ​​сте вие, а на вас - че вашият събеседник наистина е този, от който имате нужда. И той прави това с вашия телефон.
  Не мислите ли, че вашият пратеник знае твърде много за вас? Не, не, разбира се, че му вярваме (и между другото, на нашия телефон в същото време, хм), но криптографите ни уверяват, че това е напразно, че изобщо не можем да вярваме на никого.
  Не сте убедени? Но има и същото социално инженерство, ако имате сто събеседници в група, просто трябва да приемете, че 50% от тях са врагове, 49% са или суетни, глупави или просто невнимателни. А останалите един процент, колкото и да сте силни в методите за информационна сигурност, най-вероятно не можете да устоите на добър психолог в чат.
  Единствената отбранителна стратегия изглежда е да се изгубим сред милиони подобни групи, но това вече не е за нас, отново за някои шпиони-терористи, които нямат нужда от онлайн слава или монетизация.

Е, струва ми се, че по някакъв начин обосновах (не, не доказах, просто обосновах) суровите си мисли за защитата на данните в съвременния модел на обществото. Изводите са прости, но тъжни - не трябва да разчитаме на повече помощ от криптирането на данни, отколкото вече имаме, криптографията е направила всичко възможно и се е справила добре, но нашият модел на интернет напълно противоречи на желанието ни за поверителност и обезсмисля всичките ни усилия . Всъщност никога не съм песимист и наистина бих искал да кажа нещо светло сега, но просто не знам какво.
Опитайте се да разгледате следващия раздел, но ви предупреждавам - има напълно розови ненаучни фантазии, но те могат да успокоят някого и поне просто да забавляват някого.

Възможно ли е изобщо да се направи нещо?

Е, например, помислете върху тази тема, за предпочитане като освободите съзнанието си и изхвърлите предразсъдъците. Например, нека временно напълно нека пожертваме анонимността, колкото и ужасно да звучи. Нека всеки получи уникален личен публичен ключ от раждането си и съответен частен ключ, разбира се. Няма нужда да ми крещиш и да тропаш с крака, идеален свят това е изключително удобно - тук имате вашия паспорт, данъчен идентификационен номер и дори телефонен номер в една бутилка. Освен това, ако добавите индивидуален сертификат към това, получавате универсален удостоверител/вход; а също и джобен нотариус с възможност за заверка на всякакви документи. Можете да направите системата многостепенна - само публичният ключ и сертификатът са публично достъпни, за приятели (чийто списък с ключове е приложен тук) можете да направите телефона си достъпен и на какво друго се доверяват приятели, може да има дори по-дълбоко нива, но това вече предполага ненужно доверие в сървъра.
С тази схема поверителността на предадената информация се постига автоматично (въпреки че от друга страна, защо в един идеален свят?), Алис пише нещо на Боб, но никой никога няма да го прочете, освен самия Боб. Всички месинджъри автоматично получават криптиране от край до край, тяхната роля се свежда до пощенските кутии и по принцип не може да има оплаквания относно съдържанието. И самите сървъри стават взаимозаменяеми, можете да изпращате през един, или през друг, или дори през верига от сървъри, като имейл. Можете също да го изпратите директно на получателя, ако знаете неговия IP, без изобщо да се свързвате с посредници. Не е ли страхотно? Жалко само, че няма да ни се наложи да живеем в това прекрасно време - нито за мен, нито за вас. Нн-да, пак говоря за тъжни неща.
След това къде да съхранявате всичко това? Е, от върха на главата ми, създайте отворена йерархична система, нещо като сегашния DNS, само че по-мощен и обширна. За да не натоварвате root DNS администраторите с допълнения и модификации, можете да направите безплатна регистрация, единствената необходима проверка е за уникалност. Харесайте >>" Здравейте, ние сме пет човека, семейство Иванови. Ето нашите имена/никнейми, ето публичните ключове. Ако някой поиска, моля, изпратете ни го. А ето списък от сто и петстотин баби от нашия край с ключовете им, ако ги потърсят, пратете и на нас.«
Просто трябва да направите инсталацията и конфигурацията на такъв домашен сървър изключително проста и удобна, така че всеки да може да го разбере, ако иска, отново никой няма да зарежда официални държавни сървъри.
Спри!, но какво общо има тогава държавата?

Но сега можете внимателно да възстановите анонимността. Ако някой може да генерира личен ключ за себе си и да го потвърди с индивидуален сертификат и да инсталира CA сървър от по-ниско ниво за себе си, или да попита съсед, или до някакъв публичен сървър, защо е необходима цялата тази официалност? И тогава няма нужда да се привързвате към истински герой, пълна поверителност, сигурност и анонимност. Достатъчно е в началото на йерархията да има някой надежден, добре, ние вярваме в TM или Let's Encrypt, а добре познатите публични DNS все още не са изпратили никого в степта. Изглежда, че не трябва да има оплаквания и от бюрократите, тоест, разбира се, че ще има оплаквания, но с какво?
Може би някой ден ще бъде създадена такава система или нещо подобно. И разбира се, няма на кого да разчитаме освен на себе си, нито една от познатите ми държави няма да изгради такава система. За щастие вече съществуващите Telegram, i2p, Tor и вероятно още някой, който забравих, показват, че нищо не е фундаментално невъзможно. Това е нашата мрежа и ние трябва да я оборудваме, ако не сме доволни от сегашното състояние на нещата.
Бррр, случайно завърших с патетична нотка. Всъщност това не ми харесва, някак си предпочитам сарказма.

PS: това е всичко, разбира се, розови сополи и момичешки мечти
PPS: но ако внезапно някой реши да го пробва, запазете псевдоним за мен градуса моля те, свикнах
PPPS: и изпълнението изглежда доста просто между другото

Източник: www.habr.com