Om nettverksikkerhet

Denne artikkelen ble skrevet for flere år siden, da blokkeringen av meldingsappen Telegram ble aktivt diskutert i samfunnet, og inneholder mine tanker om emnet. Selv om dette temaet i dag er nesten glemt, håper jeg at det fortsatt kan være interessant for noen.

Denne teksten oppsto som et resultat av mine refleksjoner om digital sikkerhet, og jeg har lenge vært usikker på om jeg skulle publisere den. Heldigvis finnes det et enormt antall spesialister som forstår problematikken korrekt, og jeg har ikke noe nytt å informere dem om. Imidlertid finnes det også et stort antall skribenter og andre bloggere som ikke bare tar feil selv, men også skaper et enormt antall myter med artiklene sine.

Det er ingen hemmelighet at det på den digitale kampplassen har vært heftige debatter den siste tiden. Vi refererer selvfølgelig til et av de mest diskuterte temaene i moderne Russland, nemlig blokkeringen av meldingsappen Telegram.

Motstandere av blokkeringen fremfører dette som et oppgjør mellom individet og staten, ytringsfriheten og total kontroll over personligheten. Talsmenn for blokkeringen, derimot, følger betraktninger om offentlig sikkerhet og kampen mot kriminelle og terroristiske strukturer.

La oss først forestille oss hvordan meldingsappen Telegram faktisk fungerer. Vi kan gå til deres hovedside og lese om hvordan de selv posisjonerer seg. En av de største fordelene med å bruke akkurat denne løsningen vil være den kompromissløse fokuseringen på sikkerheten til sluttbrukeren. Men hva menes egentlig med dette?

Som i mange andre offentlige tjenester overføres dataene dine i kryptert form, men bare til sentralene servere, hvor de ligger i en helt åpen form, og enhver administrator kan, hvis de virkelig ønsker det, enkelt se hele samtalen din. Tvil på det? Da kan du tenke på hvordan funksjonen for synkronisering mellom enheter er implementert. Hvis dataene er hemmelige, hvordan kommer de da til en tredje enhet? Du gir jo ingen spesielle klientnøkler for å dekryptere.

For example, as it is done in the email service ProtonMail, where to use the service you need to provide a key that is stored on your local machine and which the browser uses to decrypt messages in your mailbox.

But it's not that simple. In addition to regular chats, there are also secret ones. Here, the communication truly occurs only between two devices and there is no talk of synchronization. This feature is available only on mobile clients, and chat screenshots are blocked at the app level, with the chat being destroyed after a set time. Technically, the data stream still goes through central servers, but it is not stored there. Moreover, storing it is pointless, since only the clients possess the decryption keys, and the encrypted traffic has no particular value.

This scheme will work as long as clients and the server honestly implement it and as long as there are no various programs on the device that send screenshots of your screen to third parties without your knowledge. So could the reason for the law enforcement's dislike for Telegram be found in the secret chats? This, in my opinion, is at the root of the misunderstanding among the majority of people. We will not fully comprehend the reason for this misunderstanding until we understand what encryption actually is and who it is meant to protect your data from.

Let's imagine that some malicious person wants to send a secret message to their friends. So important that they need to be careful and take precautions. Is Telegram really such a good choice from an information security specialist's perspective? No, it is not. I assert that using any of the popular messengers for this purpose is the worst option one could choose.

Hovedproblemet er bruken av meldingssystemer, der samtalene dine vil bli søkt først. Og selv om de er tilstrekkelig beskyttet, kan selve det å ha en slik samtale kompromittere deg. Det er viktig å huske at tilkoblingen av brukere fortsatt skjer gjennom sentrale servere, og i det minste faktumet av å sende en melding mellom to brukere kan fortsatt bevises. Derfor er det meningsløst å bruke e-poster, sosiale medier og andre offentlige tjenester.

Hvordan kan man så organisere samtaler som tilfredsstiller alle sikkerhetskrav? I denne oversikten vil vi bevisst avvise alle ulovlige eller tvilsomme metoder for å vise at oppgaven kan løses utelukkende innen lovens rammer. Ingen spionasje, hacking eller vanskelig tilgjengelig programvare vil være nødvendig.
Nesten alle verktøyene er inkludert i settet med standardverktøy som følger med alle GNU/Linux operativsystemer, og forbudet mot dem ville bety et forbud mot datamaskiner som sådan.

Internett minner om et enormt spindelvev av servere, som vanligvis kjører GNU/Linux operativsystemet, med regler for ruting av pakker mellom disse serverne. De fleste av disse serverne er ikke tilgjengelige for direkte tilkobling, men i tillegg finnes det millioner av servere med fullt tilgjengelige adresser, som betjener alle oss og slipper gjennom et enormt mengde trafikk. Og ingen vil noen gang lete etter samtalene dine i alt dette kaoset, spesielt hvis de ikke skiller seg ut på noen måte.

De som ønsker å opprette en hemmelig kommunikasjonskanal, vil bare kjøpe en VPS (virtuel server i skyen) hos en av hundrevis av aktører på markedet. Prisen for dette er, som ikke er vanskelig å se, noen få dollar i måneden. Selvfølgelig er det ikke mulig å gjøre dette anonymt, og i alle tilfeller vil denne virtuelle serveren være knyttet til betalingsmetoden din, og dermed også til din identitet. Likevel er det de fleste hostingleverandører lite opptatt av hva du kjører på deres maskinvare, så lenge du ikke overskrider deres grunnleggende begrensninger, som for eksempel mengden av overført trafikk eller antall forbindelser på port 23.

Selv om denne muligheten eksisterer, er det rett og slett ikke lønnsomt for dem å bruke de få dollarene de har tjent på deg til å overvåke deg.
Og selv om de skulle ønske eller bli tvunget til å gjøre det, må de først forstå hvilken type programvare du bruker, og basert på denne kunnskapen, opprette en overvåkningsinfrastruktur. Å gjøre det manuelt er ikke vanskelig, men å automatisere prosessen vil være en svært komplisert oppgave. Av samme grunn vil det være økonomisk uheft for dem å lagre all trafikk som går gjennom serveren din, med mindre du på forhånd havner på radaren til relevante instanser som ønsker å gjøre det.

Neste steg vil være å opprette en sikker kanal på en av mange eksisterende måter.

• Den enkleste måten vil være å opprette en sikker SSH-forbindelse til serveren. Flere klienter kan koble til via OpenSSH og kommunisere, for eksempel ved å bruke kommandoen wall. Billig og enkelt.
• Oppsett VPN av serveren og tilkobling av flere klienter gjennom en sentral server. Som et alternativ kan du se etter et hvilket som helst chatprogram for lokale nettverk og komme deg videre.
• Den enkle FreeBSD NetCat har plutselig innebygd funksjonalitet for primitiv anonym chat. Støtter kryptering med sertifikater og mye mer.

Det er ikke nødvendig å nevne at på samme måte, i tillegg til enkle tekstmeldinger, kan du overføre filer. Hver av disse metodene kan implementeres på 5-10 minutter og er ikke teknisk kompliserte. Meldingene vil se ut som vanlig kryptert trafikk, noe som er veldig vanlig på internett.

Denne tilnærmingen kalles steganografi — å skjule meldinger der ingen ville tenkt å lete. Dette garanterer ikke sikkerheten til kommunikasjonen, men reduserer null sjanse for oppdagelse. Dessuten, hvis serveren din også ligger i et annet land, kan prosessen med å ta data ut også være umulig av andre grunner. Og selv om noen skulle få tilgang til den, er det sannsynlig at kommunikasjonen din fram til det punktet ikke vil være kompromittert, da den, i motsetning til offentlige tjenester, ikke lagres lokalt noe sted (og dette avhenger selvfølgelig av metoden for kommunikasjon du velger).

Men kan imidlertid motsi meg med at jeg leter på feil sted, at verdens etterretninger har tenkt på alt for lenge siden, og at det allerede finnes hull i alle krypteringsprotokoller for interne formål. Dette er et helt rimelig utsagn, gitt historien om emnet. Hva skal man gjøre i så fall?

Alle krypteringssystemer som ligger til grunn for moderne kryptografi, har en egenskap — kryptografisk styrke. Det antas at enhver kryptografi kan brytes — det er bare et spørsmål om tid og ressurser. Ideelt sett bør man oppnå at denne prosessen ganske enkelt ikke er lønnsom for hackeren, uavhengig av hvor viktige dataene er. Eller at det tar så lang tid at dataene allerede har mistet sin betydning når bruddet skjer.

Dette utsagnet er ikke helt korrekt. Det er gyldig når det gjelder de mest utbredte krypteringsprotokollene som brukes i dag. Men blant det mangfoldet av krypteringer finnes det en som er absolutt motstandsdyktig mot hacking og samtidig veldig enkel å forstå. Den kan teoretisk sett ikke knakkes, dersom alle betingelsene er oppfylt.

Ideen bak Vernam-krypteringen er veldig enkel — sekvenser av tilfeldige nøkler opprettes på forhånd for å kryptere meldinger. Hver nøkkel brukes kun én gang til kryptering og dekryptering av én melding. I det enkleste tilfellet lager vi en lang streng av tilfeldige byte, og hver byte av meldingen transformeres ved hjelp av XOR-operasjonen med den tilsvarende byte i nøkkelen, og sendes videre over en ukryptert kanal. Det er lett å legge merke til at krypteringen er symmetrisk og at nøkkelen for både kryptering og dekryptering er den samme.

Denne metoden har sine ulemper, og den brukes ganske sjeldent; imidlertid er det oppnåelige fordelene slik at hvis to parter avtaler nøkkelen på forhånd og denne nøkkelen ikke er kompromittert, kan man være sikker på at dataene ikke blir lest.

Korleis fungerer dette? Nøkkelen blir generert på forhånd og blir overført mellom alle deltakarar via ein alternativ kanal. Den kan bli overlevert ved eit personlig møte på ein nøytral stad, om mogleg, for å heilt ekskludere mulige kontrollar, eller rett og slett sendast med post på ein USB-minnepenn. Vi lever framleis i ei verd der det ikkje er teknisk mogleg å kontrollere alle informasjonsmedium som kryssar grensene, inkludert alle harde diskar og telefonar.
Etter at alle deltakarar i kommunikasjonen har motteke nøkkelen, kan det gå ganske lang tid før selve kommunikasjonsøkta starter, noko som gjer det enda vanskelegare å motarbeide dette systemet.

Ein byte i nøkkelen blir brukt berre ein gong til å kryptere eitt symbol av det hemmelige meddelelsen og bli dekryptert av andre deltakarar. Brukte nøklar kan automatisk bli øydelagt av alle deltakarar etter dataoverføringen. Når ein har bytta hemmelige nøklar, kan ein sende meldingar med ein totalmengde som er lik lengda av nøklane. Denne fakta blir ofte trekt fram som ein ulempe med denne krypteringen; det er meir behageleg når nøkkelen har ei avgrensa lengd og ikkje er avhengig av storleiken på meldinga. Men desse personane gløymer framgangen, og om dette var eit problem under den kalde krigen, er det ikkje lenger eit problem i dag. Gitt at moglegheita til moderne medium er praktisk talt ubegrensa, og i det minste handlar det om gigabyte, kan ein sikker kommunikasjonskanal fungere uavgrensa lenge.

Historisk sett har Vernam-kryptografien, eller kryptering ved hjelp av engangsblokker, blitt brukt i stor grad under den kalde krigen for å senda hemmelige meldingar. Det er kjent at det har vore tilfelle der ulike meldingar har blitt kryptert med same nøklar på grunn av uoppmerksamheit, noko som har ført til at krypteringsprosedyrane har blitt brotne og dermed mogleggjort dekryptering.

Er det vanskeleg å bruke denne metoden i praksis? Tvert imot, det er ganske trivielt, og automatisering av denne prosessen med moderne datamaskiner er noko ein nybegynnar kan få til.

Kan målet med blokkeringen være å påføre skade på den spesifikke meldingsappen Telegram? Hvis det er tilfelle, er det nok en feilvurdering. Telegram-klienten støtter fra starten av proxy-servere og SOCKS5-protokollen, noe som gir brukeren muligheten til å jobbe gjennom eksterne servere med ikke-blockerte IP-adresser. Å finne en offentlig SOCKS5-server for en kort økt er ikke vanskelig, og det er enda enklere å sette opp en slik server selv på sin VPS.

Selv om det fortsatt vil bli et slag mot økosystemet til meldingsappen, vil disse begrensningene uansett skape en uoverkommelig barriere for de fleste brukere, og dens popularitet blant befolkningen vil lide.

Så la oss oppsummere. Hele oppstyret rundt Telegram er bare blest og ikke mer. Å blokkere det av hensyn til offentlig sikkerhet er teknisk ukunnskap og meningsløst. Enhver struktur som har en livsinteresse i sikker kommunikasjon kan opprette sin egen kanal ved å bruke flere komplementære teknikker, og det morsomme er at dette gjøres ekstremt enkelt så lenge det fortsatt finnes noe tilgang til nettverket.

Fokuset for informasjonssikkerhet i dag går ikke så mye på meldingsapper, men heller på vanlige nettbrukere, selv om de ikke er klar over det. Det moderne internett er en realitet som må tas på alvor, der lover som nylig så ut til å være urokkelige, ikke lenger gjelder. Blokkeringen av Telegram er et annet eksempel på kriger om informasjonsmarkedet. Ikke den første, og absolutt ikke den siste.

For several decades ago, before the widespread development of the internet, a key challenge for various intelligence networks was establishing a secure communication channel both among themselves and in coordinating their work with the central office. The strict control over private radio stations during World War II in all participant countries (registration remains necessary even today), the numbered stations of the Cold War (some are still operational today), and mini tape recorders hidden in the soles of shoes—these all seem almost laughable today in light of the new trends in civilization. The inertia of thought that compels the state apparatus to severely block any uncontrolled occurrences reinforces this attitude. This is why blocking IP addresses should not be seen as an acceptable solution, as it only highlights a lack of competence among those who make such decisions.

The main issue of modernity is not the storage or analysis of personal correspondence data by third parties (this is the objective reality we live in today), but the fact that individuals are willing to provide such data themselves. Every time you browse the internet using your favorite browser, dozens of scripts closely monitor you, recording how and where you clicked and which page you visited. When installing yet another app on your smartphone, most users perceive the window requesting privileges from the application as an annoying barrier to starting its use. They fail to notice that the seemingly harmless app is accessing your contacts and seeking to read all your messages. Security and privacy are often sacrificed for convenience. As a result, individuals frequently willingly part with their personal information, thus relinquishing their freedom and filling the databases of global private and governmental organizations with invaluable data about their lives. These entities will undoubtedly exploit this information for their own purposes and will also resell it to anyone willing to pay, disregarding any moral or ethical standards.

Jeg håper at informasjonen som er presentert i artikkelen, gir deg et nytt perspektiv på problemet med informasjonssikkerhet, og kanskje endrer noen av vanene dine når du jobber på nettet. Fagfolk vil imidlertid bare le av det og gå videre.

Fred være med ditt hjem.

Kilde: habr.com