Síðan í maí 2020 hefur opinber sala á WD My Book ytri hörðum diskum sem styðja AES vélbúnaðardulkóðun með 256 bita lykli hafin í Rússlandi. Vegna lagalegra takmarkana var áður fyrr einungis hægt að kaupa slík tæki í erlendum raftækjaverslunum á netinu eða á „gráum“ markaðnum, en nú getur hver sem er eignast varið drif með sér 3 ára ábyrgð frá Western Digital. Í tilefni af þessum merka atburði ákváðum við að fara í stutta skoðunarferð um söguna og finna út hvernig Advanced Encryption Standard birtist og hvers vegna hann er svona góður miðað við samkeppnislausnir.
Í langan tíma var opinber staðall fyrir samhverfa dulkóðun í Bandaríkjunum DES (Data Encryption Standard), þróaður af IBM og tekinn á lista yfir Federal Information Processing Standards árið 1977 (FIPS 46-3). Reikniritið er byggt á þróun sem fékkst í rannsóknarverkefni með kóðanafninu Lucifer. Þegar 15. maí 1973 tilkynnti bandaríska staðlaskrifstofan samkeppni um að búa til dulkóðunarstaðal fyrir ríkisstofnanir, fór bandaríska fyrirtækið í dulmálskapphlaupið með þriðju útgáfuna af Lucifer, sem notaði uppfært Feistel net. Og ásamt öðrum keppendum mistókst það: ekki einn af reikniritunum sem sendar voru í fyrstu keppnina uppfyllti strangar kröfur sem NBS-sérfræðingar settu fram.
Auðvitað gat IBM ekki einfaldlega sætt sig við ósigur: þegar keppnin var hafin aftur 27. ágúst 1974 sendi bandaríska fyrirtækið aftur inn umsókn þar sem fram kom endurbætt útgáfa af Lucifer. Í þetta skiptið var dómnefndin ekki með eina kvörtun: Eftir að hafa unnið hæfa vinnu við villurnar tókst IBM að útrýma öllum göllunum, svo það var ekki yfir neinu að kvarta. Eftir að hafa unnið stórsigur breytti Lucifer nafni sínu í DES og var birt í alríkisskránni 17. mars 1975.
Hins vegar, á opinberum málþingum sem skipulögð voru árið 1976 til að ræða nýja dulmálsstaðalinn, var DES harðlega gagnrýnt af sérfræðingasamfélaginu. Ástæðan fyrir þessu var breytingarnar sem NSA sérfræðingarnir gerðu á reikniritinu: einkum var lyklalengdin minnkað í 56 bita (upphaflega studdist Lúsifer að vinna með 64 og 128 bita lyklum) og rökfræði umbreytingarblokkanna var breytt. . Samkvæmt dulmálsfræðingum voru „endurbæturnar“ tilgangslausar og það eina sem Þjóðaröryggisstofnunin var að leitast við með því að innleiða breytingarnar var að geta skoðað dulkóðuð skjöl frjálslega.
Í tengslum við þessar ásakanir var sérstök nefnd stofnuð undir öldungadeild Bandaríkjaþings sem hafði það hlutverk að sannreyna réttmæti aðgerða NSA. Árið 1978 var gefin út skýrsla í kjölfar rannsóknarinnar sem sagði eftirfarandi:
- Fulltrúar NSA tóku aðeins óbeint þátt í frágangi DES og framlag þeirra varðaði aðeins breytingar á rekstri umbreytingarblokkanna;
- endanleg útgáfa af DES reyndist vera ónæmari fyrir reiðhestur og dulmálsgreiningu en upprunalega, svo breytingarnar voru réttlætanlegar;
- lykillengd 56 bita er meira en nóg fyrir langflest forrit, því að brjóta slíkan dulmál myndi krefjast ofurtölvu sem kostar að minnsta kosti nokkra tugi milljóna dollara, og þar sem venjulegir árásarmenn og jafnvel atvinnuþrjótar hafa ekki slík úrræði, það er ekkert að hafa áhyggjur af.
Niðurstöður framkvæmdastjórnarinnar voru að hluta staðfestar árið 1990, þegar ísraelskir dulritunarfræðingar Eli Biham og Adi Shamir, sem unnu að hugmyndinni um mismunadrifið dulmálsgreiningu, gerðu stóra rannsókn á blokkalgrímum, þar á meðal DES. Vísindamennirnir komust að þeirri niðurstöðu að nýja umbreytingarlíkanið væri mun ónæmari fyrir árásum en það upprunalega, sem þýðir að NSA hjálpaði í raun að stinga nokkrum göt í reikniritið.
Adi Shamir
Á sama tíma reyndist takmörkun á lengd lykla vera vandamál, og mjög alvarlegt, sem var sannfærandi árið 1998 af opinberu samtökunum Electronic Frontier Foundation (EFF) sem hluti af DES Challenge II tilrauninni, unnin á vegum RSA Laboratory. Ofurtölva var smíðuð sérstaklega til að sprunga DES, með kóðanafninu EFF DES Cracker, sem var búin til af John Gilmore, meðstofnanda EFF og forstöðumanni DES Challenge verkefnisins, og Paul Kocher, stofnanda Cryptography Research.
Örgjörvi EFF DES Cracker
Kerfið sem þeir þróuðu tókst með góðum árangri að finna lykilinn að dulkóðuðu sýni með því að nota grófa kraft á aðeins 56 klukkustundum, það er innan við þremur dögum. Til að gera þetta þurfti DES Cracker að athuga um fjórðung allra mögulegra samsetninga, sem þýðir að jafnvel við óhagstæðustu aðstæður myndi reiðhestur taka um 224 klukkustundir, það er ekki meira en 10 daga. Á sama tíma var kostnaður við ofurtölvuna, að teknu tilliti til fjármuna sem varið var í hönnun hennar, aðeins 250 þúsund dollarar. Það er ekki erfitt að giska á að í dag sé enn auðveldara og ódýrara að sprunga slíkan kóða: ekki aðeins er vélbúnaðurinn orðinn miklu öflugri, heldur einnig þökk sé þróun internettækni, þarf tölvuþrjótur ekki að kaupa eða leigja nauðsynlegur búnaður - það er alveg nóg að búa til botnet af tölvum sem eru sýktar af vírus.
Þessi tilraun sýndi greinilega hversu úrelt DES er. Og þar sem reikniritið var notað á þeim tíma í næstum 50% lausna á sviði gagnadulkóðunar (samkvæmt sama EFF mati), varð spurningin um að finna val áleitnari en nokkru sinni fyrr.
Nýjar áskoranir - ný samkeppni
Til að vera sanngjarnt ætti að segja að leitin að staðgengil fyrir dulkóðunarstaðlinum hófst nánast samtímis undirbúningi EFF DES Cracker: Bandaríska staðla- og tæknistofnunin (NIST) árið 1997 tilkynnti um kynningu á dulkóðunaralgrímsamkeppni sem er hönnuð til að bera kennsl á nýjan „gullstaðal“ fyrir dulkóðunaröryggi. Og ef svipaður viðburður var í gamla daga eingöngu haldinn „fyrir okkar eigið fólk,“ þá, með í huga misheppnaða reynslu fyrir 30 árum, ákvað NIST að gera keppnina algjörlega opna: hvaða fyrirtæki sem er og hvaða einstaklingur sem er gætu tekið þátt í það, óháð staðsetningu eða ríkisfangi.
Þessi nálgun réttlætti sig jafnvel á því stigi að velja umsækjendur: meðal höfunda sem sóttu um þátttöku í Advanced Encryption Standard keppninni voru heimsfrægir dulkóðunarfræðingar (Ross Anderson, Eli Biham, Lars Knudsen) og lítil upplýsingatæknifyrirtæki sem sérhæfðu sig í netöryggi (Counterpane ) , og stór fyrirtæki (þýska Deutsche Telekom), og menntastofnanir (KU Leuven, Belgíu), auk sprotafyrirtækja og lítilla fyrirtækja sem fáir hafa heyrt um utan landa sinna (til dæmis Tecnologia Apropriada Internacional frá Kosta Ríka).
Athyglisvert er að í þetta skiptið samþykkti NIST aðeins tvær grunnkröfur fyrir reiknirit sem taka þátt:
- gagnablokkin verður að hafa fasta stærð 128 bita;
- reikniritið verður að styðja að minnsta kosti þrjár lykilstærðir: 128, 192 og 256 bita.
Að ná slíkum árangri var tiltölulega einfalt, en eins og þeir segja, djöfullinn er í smáatriðunum: það voru miklu fleiri aukakröfur og það var miklu erfiðara að uppfylla þær. Á meðan var það á grundvelli þeirra sem gagnrýnendur NIST völdu keppendur. Hér eru skilyrðin sem umsækjendur um sigur þurftu að uppfylla:
- getu til að standast allar dulritunarárásir sem vitað er um á þeim tíma sem keppnin fór fram, þar með talið árásir í gegnum rásir þriðja aðila;
- skortur á veikum og jafngildum dulkóðunarlyklum (jafngildir merkir þeir lyklar sem, þótt þeir hafi verulegan mun á hver öðrum, leiða til eins dulmáls);
- dulkóðunarhraðinn er stöðugur og um það bil sá sami á öllum núverandi kerfum (frá 8 til 64 bita);
- hagræðingu fyrir fjölgjörvakerfi, stuðningur við samhliða starfsemi;
- lágmarkskröfur um magn vinnsluminni;
- engar takmarkanir fyrir notkun í stöðluðum atburðarásum (sem grundvöllur fyrir smíði kjötkássaaðgerða, PRNGs osfrv.);
- Uppbygging reikniritsins verður að vera sanngjörn og auðskiljanleg.
Síðasti punkturinn kann að virðast undarlegur, en ef þú hugsar um það, þá er það skynsamlegt, því vel uppbyggt reiknirit er miklu auðveldara að greina, og það er líka miklu erfiðara að fela "bókamerki" í því, með hjálp sem verktaki gæti fengið ótakmarkaðan aðgang að dulkóðuðum gögnum.
Samþykki umsókna fyrir Advanced Encryption Standard keppnina stóð í eitt og hálft ár. Alls tóku 15 reiknirit þátt í því:
- CAST-256, þróað af kanadíska fyrirtækinu Entrust Technologies byggt á CAST-128, búið til af Carlisle Adams og Stafford Tavares;
- Crypton, búið til af dulmálsfræðingnum Chae Hoon Lim frá suður-kóreska netöryggisfyrirtækinu Future Systems;
- DEAL, sem danski stærðfræðingurinn Lars Knudsen lagði til hugmyndina um, og síðar voru hugmyndir hans þróaðar af Richard Outerbridge, sem sótti um þátttöku í keppninni;
- DFC, samstarfsverkefni Menntaskólans í París, Franska vísindamiðstöðvarinnar (CNRS) og fjarskiptafyrirtækisins France Telecom;
- E2, þróað undir merkjum stærsta fjarskiptafyrirtækis Japans, Nippon Telegraph and Telephone;
- FROG, hugarfóstur Costa Rica fyrirtækis Tecnologia Apropriada Internacional;
- HPC, fundið upp af bandaríska dulmálsfræðingnum og stærðfræðingnum Richard Schreppel frá háskólanum í Arizona;
- LOKI97, búið til af ástralsku dulritunarfræðingunum Lawrence Brown og Jennifer Seberry;
- Magenta, þróað af Michael Jacobson og Klaus Huber fyrir þýska fjarskiptafyrirtækið Deutsche Telekom AG;
- MARS frá IBM, sem Don Coppersmith, einn af höfundum Lucifer, tók þátt í;
- RC6, skrifað af Ron Rivest, Matt Robshaw og Ray Sydney sérstaklega fyrir AES keppnina;
- Rijndael, búin til af Vincent Raymen og Johan Damen frá kaþólska háskólanum í Leuven;
- SAFER+, þróað af kaliforníska fyrirtækinu Cylink ásamt National Academy of Sciences Lýðveldisins Armeníu;
- Serpent, skapað af Ross Anderson, Eli Beaham og Lars Knudsen;
- Twofish, þróað af rannsóknarhópi Bruce Schneier byggt á Blowfish dulkóðunaralgríminu sem Bruce lagði til árið 1993.
Miðað við niðurstöður fyrstu umferðar voru 5 keppendur í úrslitum, þar á meðal Serpent, Twofish, MARS, RC6 og Rijndael. Dómnefndarmenn fundu galla í næstum hverju einasta reikniritinu sem skráð er, nema einum. Hver var sigurvegari? Við skulum víkka aðeins út fyrir ráðabruggið og fyrst íhuga helstu kosti og galla hverrar lausnar sem taldar eru upp.
mars
Í tilviki „stríðsguðsins“ bentu sérfræðingar á auðkenni gagnadulkóðunar- og afkóðunarferlisins, en þetta er þar sem kostir hennar voru takmarkaðir. Reiknirit IBM var furðu orkusnautt, sem gerir það óhentugt til að vinna í umhverfi með takmarkaða auðlind. Einnig voru vandamál með samhliða útreikninga. Til að starfa á áhrifaríkan hátt þurfti MARS vélbúnaðarstuðning fyrir 32 bita margföldun og snúning með breytilegum bita, sem aftur setti takmarkanir á lista yfir studda vettvang.
MARS reyndist einnig vera nokkuð viðkvæmt fyrir tímasetningar- og kraftárásum, átti í vandræðum með stækkun lykla á flugi og of flókið gerði það erfitt að greina arkitektúrinn og skapaði frekari vandamál á stigi verklegrar útfærslu. Í stuttu máli, miðað við hina úrslitakeppnina, leit MARS út eins og alvöru utanaðkomandi.
RC6
Reikniritið erfði nokkrar umbreytingar frá forvera sínum, RC5, sem hafði verið ítarlega rannsakað áður, sem, ásamt einfaldri og sjónrænni uppbyggingu, gerði það algjörlega gagnsætt fyrir sérfræðingum og útilokaði tilvist „bókamerkja“. Að auki sýndi RC6 metvinnsluhraða gagna á 32 bita kerfum og dulkóðunar- og afkóðunaraðferðirnar voru útfærðar á nákvæmlega sama hátt.
Hins vegar var reikniritið með sömu vandamál og ofangreind MARS: það var varnarleysi fyrir hliðarrásarárásum, frammistöðuháð stuðningi við 32 bita aðgerðir, auk vandamála með samhliða tölvuvinnslu, lykilstækkun og kröfur um vélbúnaðarauðlindir . Í þessu sambandi hentaði hann engan veginn í hlutverk sigurvegarans.
Tvífiskur
Twofish reyndist vera nokkuð hraðvirkt og vel fínstillt til að vinna á litlum tækjum, stóð sig frábærlega við að stækka lykla og bauð upp á nokkra útfærslumöguleika sem gerðu það mögulegt að aðlaga hann á lúmskan hátt að sérstökum verkefnum. Á sama tíma reyndust „fiskarnir tveir“ vera viðkvæmir fyrir árásum í gegnum hliðarrásir (sérstaklega hvað varðar tíma og orkunotkun), voru ekki sérlega vingjarnlegir við fjölgjörvakerfi og voru of flóknir, sem við the vegur , hafði einnig áhrif á hraða lykilstækkunar.
Serpent
Reikniritið hafði einfalda og skiljanlega uppbyggingu, sem einfaldaði endurskoðun þess verulega, var ekki sérstaklega krefjandi fyrir kraft vélbúnaðarpallsins, hafði stuðning við að stækka lykla á flugi og var tiltölulega auðvelt að breyta, sem gerði það að verkum að það skar sig úr andstæðinga. Þrátt fyrir þetta var Serpent í grundvallaratriðum hægastur þeirra sem komust í úrslit, auk þess voru verklagsreglur við dulkóðun og afkóðun upplýsinga í henni gjörólíkar og kröfðust í grundvallaratriðum mismunandi nálgun við innleiðingu.
Rijndael
Rijndael reyndist vera ákaflega nálægt hugsjóninni: reikniritið uppfyllti að fullu NIST kröfurnar, þó það væri ekki síðra, og hvað varðar heildar eiginleika, áberandi betri en keppinautar þess. Reindal hafði aðeins tvo veikleika: viðkvæmni fyrir orkunotkunarárásum á lykilstækkunarferlinu, sem er mjög sérstakur atburðarás, og ákveðin vandamál með stækkun lykla á flugi (þetta kerfi virkaði án takmarkana fyrir aðeins tvo keppinauta - Serpent og Twofish) . Að auki, samkvæmt sérfræðingum, var Reindal með aðeins lægri mörk dulmálsstyrks en Serpent, Twofish og MARS, sem þó var meira en bætt upp fyrir með mótstöðu sinni gegn langflestar tegundum hliðarrásaárása og breitt úrval. um útfærslumöguleika.
flokkur
Serpent
Tvífiskur
mars
RC6
Rijndael
Dulritunarstyrkur
+
+
+
+
+
Dulritunarstyrkur varasjóður
++
++
++
+
+
Dulkóðunarhraði þegar hann er útfærður í hugbúnaði
-
±
±
+
+
Lykill stækkunarhraði þegar hann er útfærður í hugbúnaði
±
-
±
±
+
Snjallkort með miklu afkastagetu
+
+
-
±
++
Snjallkort með takmörkuðu fjármagni
±
+
-
±
++
Vélbúnaðarútfærsla (FPGA)
+
+
-
±
+
Vélbúnaðarútfærsla (sérhæfður flís)
+
±
-
-
+
Vörn gegn aftökutíma og valdaárásum
+
±
-
-
+
Vörn gegn orkunotkunarárásum á lykilstækkunarferlinu
±
±
±
±
-
Vörn gegn orkunotkunarárásum á snjallkortaútfærslur
±
+
-
±
+
Geta til að stækka takkann á flugu
+
+
±
±
±
Framboðsmöguleikar (án taps á eindrægni)
+
+
±
±
+
Möguleiki á samhliða tölvuvinnslu
±
±
±
±
+
Þegar litið er til heildareinkenna bar Reindal höfuð og herðar yfir keppinauta sína, svo niðurstaðan í lokaatkvæðagreiðslunni reyndist nokkuð rökrétt: reikniritið vann stórsigur, fékk 86 atkvæði með og aðeins 10 á móti. Serpent náði virðulegu öðru sæti með 59 atkvæði en Twofish var í þriðja sæti: 31 dómnefndarmaður stóð fyrir því. Á eftir þeim kom RC6, hlaut 23 atkvæði og MARS endaði eðlilega í síðasta sæti, fékk aðeins 13 atkvæði með og 83 á móti.
Þann 2. október 2000 var Rijndael lýstur sigurvegari AES keppninnar, og breytti venjulega nafni sínu í Advanced Encryption Standard, sem hann er nú þekktur fyrir. Stöðlunarferlið stóð í um það bil eitt ár: 26. nóvember 2001 var AES skráð á lista yfir alríkisstaðla upplýsingavinnslu og fékk FIPS 197. Nýja reikniritið var einnig vel þegið af NSA og síðan í júní 2003 hafa Bandaríkin Þjóðaröryggisstofnun viðurkenndi meira að segja AES með 256 bita lykladulkóðun er nógu sterkt til að tryggja öryggi háleyndarskjala.
WD My Book ytri drif styðja AES-256 vélbúnaðardulkóðun
Þökk sé samsetningu mikillar áreiðanleika og afkasta, öðlaðist Advanced Encryption Standard fljótt viðurkenningu um allan heim, varð eitt vinsælasta samhverfa dulkóðunaralgrím í heiminum og var innifalið í mörgum dulritunarbókasöfnum (OpenSSL, GnuTLS, Linux's Crypto API, osfrv.). AES er nú mikið notað í fyrirtækja- og neytendaforritum og er stutt í fjölmörgum tækjum. Sérstaklega er AES-256 vélbúnaðardulkóðun notuð í My Book fjölskyldu ytri diska Western Digital til að tryggja vernd geymdra gagna. Við skulum skoða þessi tæki nánar.
WD My Book línan af hörðum diskum fyrir borðborð inniheldur sex gerðir af mismunandi getu: 4, 6, 8, 10, 12 og 14 terabæta, sem gerir þér kleift að velja tækið sem hentar þínum þörfum best. Sjálfgefið er að utanaðkomandi harðdiskar nota exFAT skráarkerfið, sem tryggir samhæfni við margs konar stýrikerfi, þar á meðal Microsoft Windows 7, 8, 8.1 og 10, sem og Apple macOS útgáfu 10.13 (High Sierra) og nýrri. Linux OS notendur hafa tækifæri til að setja upp harðan disk með því að nota exfat-nofuse rekilinn.
My Book tengist tölvunni þinni með háhraða USB 3.0 tengi, sem er afturábak samhæft við USB 2.0. Annars vegar gerir þetta þér kleift að flytja skrár á hæsta mögulega hraða, því USB SuperSpeed bandbreidd er 5 Gbps (það er 640 MB/s), sem er meira en nóg. Á sama tíma tryggir afturábak eindrægni eiginleiki stuðning fyrir næstum öll tæki sem gefin hafa verið út á síðustu 10 árum.
Þó My Book krefjist engrar viðbótaruppsetningar hugbúnaðar þökk sé Plug and Play tækni sem skynjar og stillir jaðartæki sjálfkrafa, mælum við samt með því að nota sérsniðna WD Discovery hugbúnaðarpakkann sem fylgir hverju tæki.
Settið inniheldur eftirfarandi forrit:
WD Drive tól
Forritið gerir þér kleift að fá uppfærðar upplýsingar um núverandi ástand drifsins byggt á SMART gögnum og athuga harða diskinn fyrir slæma geira. Að auki, með hjálp Drive Utilities, geturðu fljótt eytt öllum gögnum sem eru vistuð á My Book þinni: í þessu tilfelli verður skránum ekki aðeins eytt, heldur einnig skrifað yfir algjörlega nokkrum sinnum, svo að það verður ekki lengur mögulegt til að endurheimta þær eftir að aðgerðinni er lokið.
WD öryggisafrit
Með því að nota þetta tól geturðu stillt afrit í samræmi við tilgreinda áætlun. Það er þess virði að segja að WD Backup styður að vinna með Google Drive og Dropbox, en gerir þér kleift að velja allar mögulegar uppruna-áfangastaðasamsetningar þegar þú býrð til öryggisafrit. Þannig geturðu sett upp sjálfvirkan flutning á gögnum úr My Book í skýið eða flutt inn nauðsynlegar skrár og möppur úr skráðum þjónustum bæði á ytri harða disk og staðbundna vél. Að auki er hægt að samstilla við Facebook reikninginn þinn, sem gerir þér kleift að búa til öryggisafrit af myndum og myndböndum af prófílnum þínum sjálfkrafa.
WD Öryggi
Það er með hjálp þessa tóls sem þú getur takmarkað aðgang að drifinu með lykilorði og stjórnað dulkóðun gagna. Allt sem þarf til þess er að tilgreina lykilorð (hámarkslengd þess getur orðið 25 stafir), eftir það verða allar upplýsingar á disknum dulkóðaðar og aðeins þeir sem þekkja lykilorðið geta nálgast vistaðar skrár. Til aukinna þæginda gerir WD Security þér kleift að búa til lista yfir traust tæki sem, þegar þau eru tengd, opna My Book sjálfkrafa.
Við leggjum áherslu á að WD Security veitir aðeins þægilegt sjónrænt viðmót til að stjórna dulkóðunarvörn, en dulkóðun gagna fer fram af ytri drifinu sjálfu á vélbúnaðarstigi. Þessi aðferð veitir fjölda mikilvægra kosta, þ.e.
- vélbúnaðar handahófsnúmeraframleiðandi, frekar en PRNG, er ábyrgur fyrir að búa til dulkóðunarlykla, sem hjálpar til við að ná háu stigi óreiðu og auka dulritunarstyrk þeirra;
- meðan á dulkóðunar- og afkóðunarferlinu stendur, er ekki hlaðið niður dulritunarlyklum í vinnsluminni tölvunnar, né tímabundin afrit af unnum skrám sem eru búnar til í földum möppum á kerfisdrifinu, sem hjálpar til við að lágmarka líkurnar á því að þeim sé hlerað;
- hraði skráavinnslu fer ekki á nokkurn hátt eftir frammistöðu viðskiptavinartækisins;
- Eftir að vörnin hefur verið virkjað mun dulkóðun skráa fara fram sjálfkrafa, „á flugi“, án þess að þurfa frekari aðgerðir af hálfu notandans.
Allt ofangreint tryggir gagnaöryggi og gerir þér kleift að útiloka nánast algjörlega möguleika á þjófnaði á trúnaðarupplýsingum. Að teknu tilliti til viðbótarmöguleika drifsins gerir þetta My Book að einu best vernduðu geymslutæki sem til er á rússneska markaðnum.
Heimild: www.habr.com