PROFILPELAJAR.COM

Клептография (англ. Kleptography) — раздел криптовирологии, который исследует безопасные и скрытые коммуникации через криптосистемы и криптографические протоколы и асимметричные бэкдоры в криптографических алгоритмах (генерации ключей, цифровой подписи, обмене ключами, генераторах псевдослучайных чисел, алгоритмах шифрования) с целью совершения клептографической атаки^[1]. Термин был введён Адамом Янгом и Моти Юнгом^[англ.] на конференции Advances in Cryptology—Crypto '96^[2]

Клептография является естественным продолжением теории подсознательных каналов^[англ.]^[3]^[4]^[5], которая была впервые применена Гусом Симмонсом^[англ.] во время работы в Национальной Лаборатории Сандиа^[англ.]^[1].

Клептографические атаки

Определение

Клептографическая атака использует асимметричную криптографию для реализации криптографического бэкдора^[6]. Например, одной из таких атак может быть искусное изменение того, как криптосистема генерирует ключевую пару, чтобы закрытый ключ мог быть получен из открытого ключа с использованием закрытого ключа злоумышленника. В хорошо продуманном нападении выходы зараженной криптосистемы будут вычислительно неотличимы^[англ.] от выходов неинфицированной^[7]. Если зараженная криптосистема представляет собой реализацию черного ящика, такую как модуль безопасности оборудования^[англ.], смарт-карта или доверенный платформенный модуль^[англ.], успешная атака может остаться незамеченной^[8].

Обратной разработкой можно обнаружить вставленный злоумышленником бэкдор и, когда он является симметричным, даже воспользоваться им самому^[6]. Однако, по определению, клептографический бэкдор асимметричен, и реверс-инженер не сможет его использовать. Клептографическая атака (асимметричный бэкдор) требует наличия закрытого ключа, известного только для злоумышленника, для использования бэкдора. В этом случае, даже если реверс-инженер был хорошо профинансирован и получил полное знание бэкдора, для него было бы бесполезно извлекать открытый текст без секретного ключа злоумышленника^[6].

Реализация

Клептографические атаки могут быть построены как криптотроян, который заражает криптосистему и открывает бэкдор для злоумышленника, или могут быть реализованы производителем криптосистемы. Атака не обязательно должна раскрывать весь вывод криптосистемы; более сложная техника атаки заключается в чередовании между получением неинфицированных выходных данных и небезопасных данных при наличии бэкдора^[1].

Клептографические атаки были разработаны для генерации ключей RSA, обмена ключами Диффи-Хеллмана, алгоритма цифровой подписи и других криптографических алгоритмов и протоколов. SSL, SSH и IPsec уязвимы для клептографических атак^[9]. В каждом случае злоумышленник может скомпрометировать конкретный криптографический алгоритм или протокол. Он проверяет информацию, в которую закодирован бэкдор (например, открытый ключ, цифровая подпись, сообщения обмена ключами и т. д.), а затем использует этот асимметричный бэкдор, применив свой секретный ключ (обычно это закрытый ключ)^[1].

Ари Джуэлс и Хосе Гуахардо^[10] предложили метод (KEGVER), через который третье лицо может проверить генерацию ключей RSA. Он разработан как форма распространения распределенного ключа, в которой секретный ключ известен только самому чёрному ящику. Это гарантирует, что процесс генерации ключей не был изменён и что закрытый ключ не может быть воспроизведен с помощью клептографической атаки^[10].

Примеры

Четыре практических примера клептографических атак (включая упрощенную атаку SETUP против RSA) можно найти в JCrypTool 1.0, независимую от платформы версию проекта CrypTool с открытым исходным кодом^[11]. В JCrypTool также реализована демонстрация предотвращения клептографических атак с помощью метода KEGVER^[12].

Клептографический бэкдор используется в криптографически стойком генераторе псевдослучайных чисел Dual_EC_DRBG из NIST SP 800-90A. Dual_EC_DRBG применяет эллиптическую криптографию, и, как считается, NSA владеет закрытым ключом, который вместе с ошибками смещения в Dual_EC_DRBG позволяет NSA расшифровывать SSL-трафик между компьютерами, используя, например, Dual_EC_DRBG^[13].

Защита от клептографических атак

Существует общие рекомендации по защите от клептографических атак, такие как проведение комплексного анализа структуры криптосистемы с привлечением специалистов в области криптографии и композиция (каскадирование) криптопреобразований, имеющих происхождение из различных источников^[14]. Использование коммерческих криптографических средств, как аппаратных, так и программных приводит к тому, что рядовой пользователь или даже фирма среднего размера не в состоянии удостовериться в «чистоте» используемых технологий. Программы, как правило, стараются максимально защитить от дизассемблирования, а анализ внутренней структуры аппаратных решений сам по себе весьма трудоемок и дорог, даже если производитель не применяет специальных защитных мер^[14].

Примечания

↑ ¹ ² ³ ⁴ A. Young, M. Yung, 2004, с. 211—264.
↑ A. Young, M. Yung, 1996, с. 89—103.
↑ Simmons, 1984, с. 51—67.
↑ Simmons, 1985, с. 364—378.
↑ Simmons, 1993, с. 218—232.
↑ ¹ ² ³ Esslinger, 2013, с. 1—2.
↑ Young, Adam Cryptovirology FAQ (неопр.). Cryptovirology.com (2006). Дата обращения: 12 декабря 2018. Архивировано 9 мая 2017 года.
↑ Easttom, 2018, с. 1664—1669.
↑ F. Zagórski, M. Kutyłowski, 2006, с. 496—499.
↑ ¹ ² A. Juels, J. Guajardo, 2002, с. 13—19.
↑ Esslinger, Bernhard Die dunkle Seite der Kryptografie — Kleptografie bei Black-Box-Implementierungen (неопр.). archive.org (2010). Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года.
↑ JCrypTool 1.0 (неопр.). cryptool.org. Дата обращения: 15 декабря 2018. Архивировано 15 ноября 2018 года.
↑ Zetter, Kim Заявление RSA Security о наличии бэкдора в Dual_EC_DRBG (неопр.). wired.com (2013). Дата обращения: 18 декабря 2018. Архивировано 31 октября 2018 года.
↑ ¹ ² Иванов, 2011, с. 68—69.

Литература

Иванов М.А. Разрушающие программные воздействия : [рус.]. — НИЯУ МИФИ, 2011. — 328 с. — ISBN 978-5-7262-1503-7.

Simmons, Gustavus. The Prisoners' Problem and the Subliminal Channel (англ.) // Plenum Press. — In Proceedings of Crypto '83, 1984.
Simmons, Gustavus. The Subliminal Channel and Digital Signatures (англ.) // Springer-Verlag. — In Proceedings of Eurocrypt '84, 1985.
Simmons, Gustavus. Subliminal Communication is Easy Using the DSA (англ.) // Springer-Verlag. — In Proceedings of Eurocrypt '93, 1993.
A. Young, M. Yung. The Dark Side of Black-Box Cryptography, or: Should we trust Capstone? (англ.) // Springer-Verlag. — Proceedings of Crypto '96, 1996.
Esslinger, Bernhard. The Dark Side of Cryptography: Kleptography in Black-Box Implementations (англ.) // Infosecurity Magazin. — 2013.
Easttom, Chuck. A Study of Cryptographic Backdoors in Cryptographic Primitives (англ.). — Iranian Conference on Electrical Engineering, 2018.
A. Young, M. Yung. Malicious Cryptography: Exposing Cryptovirology : [англ.]. — John Wiley & Sons, 2004. — 416 с. — ISBN 978-0-764-54975-5.
F. Zagórski, M. Kutyłowski. Kleptographic Attacks on E-Voting Schemes (англ.). — Emerging Trends in Information and Communication Security, 2006.
A. Juels, J. Guajardo. RSA Key Generation with Verifiable Randomness (англ.) // Springer-Verlag. — 4th International Workshop on Practice and Theory in Public Key Cryptosystems, 2002.
A. Young, M. Yung. Space-Efficient Kleptography Without Random Oracles (англ.) // Springer-Verlag. — 9th International Workshop, Saint Malo, France, 2007. — P. 112—129. — ISBN 978-3-540-77369-6.
Wobst, Reinhard. Cryptology Unlocked : [англ.]. — John Wiley & Sons, 2007. — 554 с. — ISBN 0470060646.

Ссылки

JCrypTool 1.0 (неопр.). Дата обращения: 12 декабря 2018. Архивировано 12 декабря 2020 года. (англ.)
Matthew Green. Dual EC DRBG (неопр.). — Множественные изъяны в Dual EC DRBG. Дата обращения: 12 декабря 2018. Архивировано 30 ноября 2018 года. (англ.)
Алгоритм реализации бэкдора в Dual_EC_DRBG (неопр.). habr.com (2013). Дата обращения: 18 декабря 2018. Архивировано 15 декабря 2018 года. (рус.)

[_c82412700efd4e76-1] ¹ ² ³ ⁴ A. Young, M. Yung, 2004, с. 211—264.

[_7490108ebd3436f0-2] A. Young, M. Yung, 1996, с. 89—103.

[_78dfe91414e21a7a-3] Simmons, 1984, с. 51—67.

[_03d80206517ae3a1-4] Simmons, 1985, с. 364—378.

[_6e5436d3eb661e9d-5] Simmons, 1993, с. 218—232.

[_7b7bdef0397a5638-6] ¹ ² ³ Esslinger, 2013, с. 1—2.

[7] Young, Adam Cryptovirology FAQ (неопр.). Cryptovirology.com (2006). Дата обращения: 12 декабря 2018. Архивировано 9 мая 2017 года.

[_f849d44d6a38b97e-8] Easttom, 2018, с. 1664—1669.

[_02d9dcfaeb7a450f-9] F. Zagórski, M. Kutyłowski, 2006, с. 496—499.

[_16e9629f135243a8-10] ¹ ² A. Juels, J. Guajardo, 2002, с. 13—19.

[be10-11] Esslinger, Bernhard Die dunkle Seite der Kryptografie — Kleptografie bei Black-Box-Implementierungen (неопр.). archive.org (2010). Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года.

[crypt-12] JCrypTool 1.0 (неопр.). cryptool.org. Дата обращения: 15 декабря 2018. Архивировано 15 ноября 2018 года.

[W13-13] Zetter, Kim Заявление RSA Security о наличии бэкдора в Dual_EC_DRBG (неопр.). wired.com (2013). Дата обращения: 18 декабря 2018. Архивировано 31 октября 2018 года.

[_786ae2657214ba7b-14] ¹ ² Иванов, 2011, с. 68—69.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

PROFILPELAJAR.COM

Клептография

Содержание

Клептографические атаки

Определение

Реализация

Примеры

Защита от клептографических атак

Примечания

Литература

Ссылки

Read other articles:

Pencak silat pada Pesta Olahraga Asia 2018

Rinko Kikuchi

Korps Garda Revolusi Iran

Elementary and Secondary Education Act

Family Four

José Fajardo

Flower of Evil (South Korean TV series)

内华达州

Point Danger Light

الن إمبيريور

List of Serbia Davis Cup team representatives

Serie B (rugby a 15)

Šipka

مشهد آل طباطبا

United States women's national futsal team

Asie du Nord

والتون (كنتاكي)

Calvin Auditory

Charency-Vezin

Mark Jackson