Реклама на портале

Памятка по созданию безопасного канала связи. Каналы защищенной передачи данных

«Лаборатория Касперского» обнаружила мощный специализированный вирус, работавший незамеченным в сетях разных госорганизаций с 2011 года. Действия вируса были направлены на взлом зашифрованных каналов связи скомпрометированных систем. Специалисты по информационной безопасности определили наличие этого malware в сетях более 30 организаций разных стран.

Malware классифицируется, как ПО для кибершпионажа класса APT (Advanced Persistent Threat). Этой классификации соответствуют только самые сложные и длительные атаки кибершпионского ПО. APT malware являются также Equation , Regin , Duqu и Careto . ProjectSauron (кодовое название Strider) долго оставался незамеченным благодаря тому, что он находился в системе в качестве исполняемой библиотеки, загруженной в память контроллера домена в сети под управлением Microsoft Windows.

Скомпрометированная система считала библиотеку фильтром паролей, в результате чего ProjectSauron получал доступ к шифрованным данным в открытом виде. Разработчиком этого ПО, по мнению специалистов, обнаруживших его, является неизвестная кибергруппировка, которая несет ответственность за атаки на ключевые государственные предприятия в разных странах (РФ, Иран, Руанда). По мнению экспертов, стран и организаций, которые пострадали от вируса, гораздо больше, то, что известно - это только вершина айсберга. Основными объектами атак стали правительственные структуры, научно-исследовательские центры, центры вооруженных сил, телекоммуникационные компании, финансовые организации.

Основные характеристики ProjectSauron:

  • Это не простой вирус, а модульная платформа, которая разработана для кибершпионажа;
  • Платформа и ее модули используют продвинутые алгоритмы шифрования, включая RC6, RC5, RC4, AES, Salsa20;
  • Для платформы разработано более 50 модулей-плагинов, расширяющих возможность центрального элемента;
  • Создатели ProjectSauron при помощи этого ПО похищают ключи шифрования, файлы конфигурации и IP-адреса главных серверов сети, которые имеют отношения к защите информации на предприятии или в организации;
  • Злоумышленники могут похищать данные даже из сетей, не подключенных к интернету. Это делается при помощи специальных USB-носителей. Похищенные данные размещаются в скрытой области, которая недоступна программным средствам ОС;
  • ProjectSauron работает, по крайней мере, с 2011 года.
Вирус очень сложно обнаружить. Дело в том, что платформа модифицируется для каждой новой атаки. Сервера, доменные имена, IP адреса, которые прописывают злоумышленники для каждого экземпляра модифицированной платформы уникальны. Уникальны и подключаемые модули. У них неповторяющиеся названия, размеры файлов и прочие характеристики. Временные метки модулей соответствуют характеристикам системы, в которой вирус должен работать. Модули предназначены для самых разных целей, включая кражу документов, кейлоггинг, кражу ключей шифрования.

В сеть организации ProjectSauron внедряется тоже каждый раз по-разному. В ряде случаев злоумышленники изменили скрипты, которые используют администраторы сети предприятия для обновления легального ПО на компьютерах в локальной сетке. Загрузчик ProjectSauron очень небольшого размера, при установке на ПК он запускается с правами администратора, соединяется с уникальным IP адресом и загружает основной элемент ПО. Как уже говорилось выше, для работы платформы и ее модулей используется обширная сеть доменов и серверов, причем каждый элемент используется для определенной жертвы.

Сейчас специалисты по информационной безопасности обнаружили 28 доменов, привязанных к 11 IP адресам в США и странах Европы. Malware обладает развитыми возможностями сетевой коммуникации на основе стека наиболее распространных протоколов ICMP, UDP, TCP, DNS, SMTP и HTTP. Платформа использует протокол DNS для отправки на удаленный сервер в режиме реального времени данных по текущим операциям.

Для того, чтобы ProjectSauron оставался незамеченным продолжительное время, его разработчики сделали очень многое. Это, например, использование разных командно-контрольных серверов для разных экземпляров ПО. Уникальные домены и IP адреса, использование различных криптографических алгоритмов в разных случаях, работа с обычными протоколами и форматами сообщений. Признаков повторного использования доменов и серверов нет. Для каждой атакованной цели использовался уникальный алгоритм, что делало невозможным обнаружение других копий ПО после обнаружения одной из них по определенному индикатору. Единственный вариант идентификации этого ПО - структурные схожести кода.



В первую очередь, злоумышленников интересовала информация, которая относится к нестандартному криптографическому ПО. Такое программное обеспечение обычно создается для организаций, которым необходимо защищать свои каналы связи, включая общение голосом, e-mail, обмен документами. Известны форматы файлов, которые больше других интересуют создателей вируса. Это *.txt;*.doc;*.docx;*.ppt;*.pptx;*.xls;*.xlsx;*.vsd;*.wab;*.pdf;*.dst;*.ppk;*.rsa;*.rar;*.one;*.rtf;~WPL*.tmp;*.FTS;*.rpt;*.conf;*.cfg;*.pk2;*.nct;*.key;*.psw. Также их интересует информация следующих типов: .*account.*|.*acct.*|.*domain.*|.*login.*|.*member.*|.*user.*|.*name|.*email|.*_id|id|uid|mn|mailaddress|.*nick.*|alias|codice|uin|sign-in|strCodUtente|.*pass.*|.*pw|pw.*|additional_info|.*secret.*|.*segreto.*

Вирус может красть как документы, так и перехватывать нажатия клавиш, искать и отправлять своим создателям ключи шифрования со скомпрометированных систем и подключенных к ним накопителей. Сейчас известно, что ProjectSauron способен атаковать все современные версии ОС Microsoft Windows. Другие типы этого ПО, предназначенные для работы в среде прочих ОС, пока не обнаружены.

ProjectSauron при попадании в систему разворачивает вредоносные модули внутри каталога криптографического программного обеспечения компании и маскирует собственные файлы среди уже существующих. Загруженный вирус оставался в системе в спящем режиме, ожидая команды активации. Впоследствии ProjectSauron занимался выявлением ключей шифрования, конфигурационных файлов и адресов серверов, которые осуществляют шифрование сообщений между узлами сети.

Эксперты из «Лаборатории Касперского» предполагают, что стоимость подготовки кибершпионского ПО такого уровня составляет многие миллионы долларов США. Операция же подобного уровня может быть реализована только при активной поддержке целого государства. Вероятнее всего, для создания ProjectSauron привлекались различные группы специалистов.

Сейчас ПО «Лаборатории Касперского» умеет определять признаки наличия в системе ProjectSauron, с детектированием образцов этого malware как ProjectSauron как HEUR:Trojan.Multi.Remsec.gen.

Полный отчет по анализу вируса и его работы доступен по

Проблема воровства персональных данных незаметно превратилась в бич цивилизации. Информацию о пользователе тянут все кому не лень: кто-то предварительно испросив согласие (социальные сети, операционные системы, приложения компьютерные и мобильные), другие без разрешения и спросу (злоумышленники всех сортов и антрепренёры, извлекающие любую выгоду из сведений о конкретном человеке). В любом случае приятного мало и всегда есть риск, что вместе с безобидной информацией в чужие руки попадёт что-то такое, что сможет навредить лично вам или вашему работодателю: служебные документы, частная или деловая корреспонденция, семейные фото...

Но как помешать утечкам? Шапочка из фольги тут не поможет, хоть это, бесспорно, и красивое решение. Зато поможет тотальное шифрование данных: перехватив или украв зашифрованные файлы, соглядатай ничего в них не поймёт. Сделать это можно, защитив всю свою цифровую активность с помощью стойкой криптографии (стойкими называются шифры, на взлом которых при существующих компьютерных мощностях потребуется время, по крайней мере большее продолжительности жизни человека). Вот 6 практических рецептов, воспользовавшись которыми, вы решите эту задачу.

Зашифруйте активность веб-браузера. Глобальная сеть устроена таким образом, что ваш запрос даже к близко расположенным сайтам (типа yandex.ru) проходит на своём пути через множество компьютеров («узлов»), которые ретранслируют его туда и обратно. Посмотреть примерный их список можно, введя в командной строке команду tracert адрес_сайта. Первым в таком списке будет ваш интернет-провайдер или владелец точки доступа Wi-Fi, через которую вы подключились к интернету. Потом ещё какие-нибудь промежуточные узлы, и только в самом конце сервер, на котором хранится нужный вам сайт. И если ваше соединение не зашифровано, то есть ведётся по обычному протоколу HTTP, каждый, кто находится между вами и сайтом, сможет пересылаемые данные перехватить и проанализировать.

Поэтому сделайте простую вещь: добавьте к «http» в адресной строке символ «s», чтобы адрес сайта начинался с «https://». Таким образом вы включите шифрование трафика (так называемый слой безопасности SSL/TLS). Если сайт поддерживает HTTPS, он позволит это сделать. А чтобы не мучиться каждый раз, поставьте браузерный плагин : он будет принудительно пытаться включить шифрование на каждом посещаемом вами сайте.

Недостатки : соглядатай не сможет узнать смысл передаваемых и принимаемых данных, но он будет знать, что вы посещали конкретный сайт.

Зашифруйте свою электронную почту. Письма, отправленные по e-mail, тоже проходят через посредников, прежде чем попасть к адресату. Зашифровав, вы помешаете соглядатаю понять их содержимое. Однако техническое решение тут более сложное: потребуется применить дополнительную программу для шифрования и дешифровки. Классическим решением, не потерявшим актуальности до сих пор, будет пакет OpenPGP или его свободный аналог GPG , либо поддерживающий те же стандарты шифрования плагин для браузера (например, Mailvelope).

Прежде чем начать переписку, вы генерируете так называемый публичный криптоключ, которым смогут «закрывать» (шифровать) письма, адресованные вам, ваши адресаты. В свою очередь каждый из ваших адресатов тоже должен сгенерировать свой ключ: с помощью чужих ключей вы сможете «закрывать» письма для их владельцев. Чтобы не путаться с ключами, лучше использовать вышеупомянутый браузерный плагин. «Закрытое» криптоключом письмо превращается в набор бессмысленных символов - и «открыть» его (расшифровать) может только владелец ключа.

Недостатки : начиная переписку, вы должны обменяться ключами со своими корреспондентами. Постарайтесь гарантировать, чтобы никто не смог перехватить и подменить ключ: передайте его из рук в руки, либо опубликуйте на публичном сервере для ключей. Иначе, подменив ваш ключ своим, соглядатай сможет обмануть ваших корреспондентов и будет в курсе вашей переписки (так называемая атака man in the middle - посредника).

Зашифруйте мгновенные сообщения. Проще всего воспользоваться мессенджерами, которые уже умеют шифровать переписку: Telegram, WhatsApp, Facebook Messenger, Signal Private Messenger, Google Allo, Gliph и т.п. В таком случае от любопытных глаз со стороны вы защищены: если случайный человек и перехватит сообщения, то увидит лишь мешанину символов. Но вот от любопытства компании, которая владеет мессенджером, это вас не оградит: у компаний, как правило, есть ключи, позволяющие читать вашу переписку - и мало того, что они любят это делать сами, они по первому требованию сдадут их правоохранительным органам.

Поэтому лучшим решением будет воспользоваться каким-либо популярным свободным (open source) мессенджером с подключенным плагином для шифрования «на лету» (такой плагин часто называют «OTR»: off the record - препятствующий записи). Хорошим выбором будет Pidgin .

Недостатки : как и в случае с электронной почтой, вы не гарантированы от атаки посредника.



Зашифруйте документы в «облаке». Если вы пользуетесь «облачными» хранилищами вроде Google Drive, Dropbox, OneDrive, iCloud, ваши файлы могут быть украдены кем-то, кто подсмотрит (или подберёт) ваш пароль, либо если обнаружится какая-то уязвимость в самом сервисе. Поэтому прежде, чем поместить что-либо в «облако», зашифруйте это. Реализовать такую схему проще и удобней всего с помощью утилиты, которая создаёт на компьютере папку - помещённые куда документы автоматически шифруются и переправляются на «облачный» диск. Такова, например, Boxcryptor . Чуть менее удобно применить для той же цели приложения типа TrueCrypt - создающие целый шифрованный том, размещаемый в «облаке».

Недостатки : отсутствуют.



Зашифруйте весь (не только браузерный) трафик с вашего компьютера. Может пригодиться, если вы вынуждены пользоваться непроверенным открытым выходом в Сеть - например, незашифрованным Wi-Fi в публичном месте. Здесь стоит воспользоваться VPN: несколько упрощая, это защищённый шифрованием канал, протягиваемый от вас до VPN-провайдера. На сервере провайдера трафик дешифруется и отправляется далее по назначению. Провайдеры VPN бывают как бесплатные (VPNbook.com, Freevpn.com, CyberGhostVPN.com), так и платные - различающиеся скоростью доступа, временем сеанса и т.п. Большой бонус такого соединения в том, что для всего мира вы кажетесь выходящим в Сеть с сервера VPN, а не со своего компьютера. Поэтому, если VPN-провайдер находится за пределами Российской Федерации, вам будут доступны сайты, заблокированные внутри РФ.

Того же результата можно добиться, если установить на своём компьютере TOR - с той лишь разницей, что в данном случае провайдера нет: вы будете выходить в интернет через случайные узлы, принадлежащие другим участникам этой сети, то есть неизвестным вам лицам или организациям.

Недостатки : помните, что ваш трафик дешифруется на выходном узле, то есть на сервере VPN-провайдера или компьютере случайного участника TOR. Поэтому если их владельцы пожелают, они смогут анализировать ваш трафик: попробовать перехватить пароли, выделить ценные сведения из переписки и пр. Поэтому пользуясь VPN или TOR, совмещайте их с другими средствами шифрования. Кроме того, настроить TOR правильно - задача непростая. Если у вас нет опыта, лучше воспользоваться готовым решением: комплектом TOR + браузер Firefox (в таком случае будет шифроваться только браузерный трафик) или Linux-дистрибутивом Tails (работающим с компакт-диска или флэшки), где весь трафик уже настроен на маршрутизацию через TOR.

Зашифруйте флэшки и съёмные носители данных, мобильные устройства. Сюда же можно добавить и шифрование жёсткого диска на рабочем компьютере, но его вы по крайней мере не рискуете потерять - вероятность чего всегда присутствует в случае с носимыми накопителями. Чтобы зашифровать не отдельный документ, а сразу целый диск, используйте приложения BitLocker (встроено в MS Windows), FileVault (встроено в OS X), DiskCryptor , 7-Zip и им подобные. Такие программы работают «прозрачно», то есть вы не будете их замечать: файлы шифруются и дешифруются автоматически, «на лету». Однако злоумышленник, в руки которого попадёт закрытая с их помощью, например, флэшка, ничего из неё извлечь не сумеет.

Что касается смартфонов и планшеток, там для полного шифрования лучше воспользоваться встроенным функционалом операционной системы. На Android-устройствах загляните в «Настройки -> Безопасность», на iOS в «Настройки -> Пароль».

Недостатки : поскольку все данные хранятся теперь в зашифрованном виде, процессору приходится их дешифровать при чтении и шифровать при записи, на что, конечно, тратятся время и энергия. Поэтому падение производительности может быть заметным. Насколько в действительности замедлится работа вашего цифрового устройства, зависит от его характеристик. В общем случае более современные и топовые модели проявят себя лучше.



Таков список действий, которые стоит предпринять, если вас беспокоит возможная утечка файлов в чужие руки. Но помимо этого есть ещё несколько соображений общего характера, которые тоже следует иметь в виду:

Свободное приложение для охраны приватности обычно надёжней проприетарного. Свободное - это такое, исходные тексты которого опубликованы под свободной лицензией (GNU GPL, BSD и т.п.) и могут изменяться всеми желающими. Проприетарное - такое, эксклюзивные права на которое принадлежат какой-либо одной компании или разработчику; исходные тексты таких программ обычно не публикуются.

Шифрование предполагает использование паролей, поэтому позаботьтесь, чтобы ваш пароль был правильным: длинным, случайным, разнообразным.

Многие офисные приложения (текстовые редакторы, электронные таблицы и др.) умеют шифровать свои документы самостоятельно. Однако стойкость применяемых ими шифров, как правило, невелика. Поэтому для защиты лучше предпочесть одно из перечисленных выше универсальных решений.

Для задач, которые требуют анонимности/приватности, удобней держать отдельный браузер, настроенный на «параноидальный» режим (вроде уже упоминавшегося комплекта Firefox + TOR).

Javascript, часто используемый в Сети, это настоящая находка для шпиона. Поэтому, если вам есть что скрывать, Javascript в настройках браузера лучше заблокировать. Также безусловно блокируйте рекламу (поставьте любой плагин, реализующий эту функцию, например, AdBlockPlus): под видом банеров в последнее время часто рассылают вредоносный код.

Если пресловутый «закон Яровой» всё-таки вступит в силу (по плану это должно случиться 1 июля 2018 года), запасные ключи от всех шифров в России должны будут быть переданы государству, в противном случае шифр не будет сертифицирован. А за пользование несертифицированным шифрованием даже рядовые обладатели смартфонов смогут быть оштрафованными на сумму от 3 тысяч рублей с конфискацией цифрового устройства.

P.S. В статье использована фотография Christiaan Colen .

Если вам понравилась статья - порекомендуйте ее своим друзьям, знакомым или коллегам, имеющим отношение к муниципальной или государственной службе. Нам кажется, что им это будет и полезно, и приятно.
При перепечатке материалов обязательна ссылка на первоисточник.

Давайте на секунду задумаемся, как бы выглядел хакерский телефон ?
Какие бы функции у него были, чем он был бы нафарширован из железа и из ПО.
А пока посмотрим, что есть на рынке, какие штучные решения уже реализованы, что можно у них подсмотреть.

Позволю себе похвастаться новой трубкой немного лирики перед суровыми ИБэшными терминами и концепциями.

Тяжесть - это хорошо. Тяжесть - это надежно.




Да, это телефон спиз Snatch (DEXP Ixion XL145). Мои земляки из Владивостока взяли и грамотно спизд переработали/переосмыслили Highscreen Zera S Power (спилили сзади углы, добавили отделку «под кожу», удвоили количество ядер с 4 до 8, проапгрейдили камеру с 5 до 8 МП).

Как связан этот телефон с ИБ?

Во-первых, он мне достался методом «мягкой» соц.инженерии. Но об этом пока не могу написать.

Во-вторых, мне теперь будет проще снимать видео и фото шпионских девайсов.



(к статье про детекторы жучков, индикаторы поля и легальные эмуляторы «жучков»)

Вот например так верещит акустический сейф:

Для справки, Dexp Snatch стоит 7 500 рублей (хотя в линейке Dexp есть модели с большой батарейкой и за 4 500, и за 14 000 рублей), а акустический сейф стоит около 10.000 рублей.


Я очень уважаю долгоиграющие телефоны. Всегда пользовался старенькими ксениумами. Видать, у владивостокчан это в крови - лень каждый день подзаряжаться, вот они и запилили целую линейку из 10 моделей с мощными батареями. Батарейка на 4000 mAh (6-8 видеозаписей докладов с DEF CON) и корпус толще сантиметра. (Рядом старый, добрый, верный телефон «для взяток», который служит мне фонариком уже более 5 лет.)

Глядя на Бориса хер попадешь Бритву, я прихожу к мысли, что очень часто простой и грубый метод может быть действенным. Например, защититься от скрытного включения микрофона, можно тем, что тупо поставить механический тумблер включения\выключения микрофона.

Справа на самой верхней фотке - умный чехол для телефона «Кокон» (акустический сейф), который мне дали поиграться в компании Detector Systems, когда я брал у них охапку индикаторов поля и эмуляторов жучков. (Скоро будет обзор.)
Акустический сейф - изделие предназначенное для защиты речевой информации циркулирующей в местах пребывания владельца сотового телефона в случае его активизации с целью прослушивания через каналы сотовой связи. Защита обеспечивается путем автоматического акустического зашумления тракта передачи речевой информации при попытке негласной дистанционной активации микрофона трубки сотового телефона. Изделия «Ладья» и «Кокон» прошли сертификационные испытания по требованиям Гостехкомиссии РФ (Сертификаты №№ 697, 698) и могут использоваться в выделенных помещениях до 1-ой категории включительно.

Сотовый телефон помещается внутрь «Кокона». В случае негласной дистанционной активизации телефона в режим прослушивания единственным демаскирующим признаком является изменение напряжённости электромагнитного поля (т.е.передатчик сотового телефона несанкционированно включается на передачу). Это изменение фиксируется индикатором поля, входящим в состав изделия, который даёт команду на автоматическое включение акустического шумогенератора. При этом происходит зашумление всего тракта передачи речевой информации таким образом, что на приёмном конце отсутствуют какие либо признаки речи.

Технические характеристики:

  • Уровень шума в точке размещения микрофона сотового телефона: не менее 100 Дб
  • Эффективный спектр шумового сигнала: 250 - 4000 Гц
  • Время непрерывной работы от одного комплекта батарей: не менее 6 месяцев
  • Питание изделия «Кокон»: литиевая батарея CR 2032
  • Время непрерывной работы от одного комплекта батарей: не менее 2 месяцев

История

Первые упоминания противоборства спецслужб и «хакеров» в области телефонии появились в 1993-1995.


ZRTP (2006)


Криптографический протокол согласования ключей шифрования, используемый в системах передачи голоса по IP-сетям (VoIP). ZRTP описывает метод получения ключей по алгоритму Диффи - Хелмана для организации Secure Real-time Transport Protocol (SRTP). ZRTP осуществляет согласование ключей в том же потоке RTP, по которому установлена аудио/видео связь, то есть не требует отдельного канала связи. Разработан Филипом Циммерманом (Phil Zimmermann, автор Pretty Good Privacy), Джоном Калласом (Jon Callas) и Аланом Джонстоном (Alan Johnston) в 2006 году. Описание протокола было подано в IETF 5-го марта 2006.

2009
Карстен Нол (Karsten Nohl), член немецкой хакерской группы CCC (Chaos Computer Club), объявил на конференции группы 28 декабря, что ему удалось взломать алгоритм кодирования данных в сетях GSM.

Карстен Нол (Karsten Nohl), основатель компании Security Research Labs, заявил об обнаружении уязвимости SIM-карт со стандартом шифрования DES (Data Encryption Standard). Это устаревший стандарт, который, впрочем, используется большим количеством производителей, и сотни миллионов SIM-карт поддерживают именно DES. Так вот, данная уязвимость позволяет при отсылке на телефон фейкового сообщения от оператора связи получить 56-битный ключ в ответном сообщении (ответ отсылается автоматически, и около 25% DES-карт подвержены такому «обману»).

(Небольшая и не сильно хардкорная заметка, которая промелькивала на Хабре)

Прослушивание мобильных телефонов и их защита

Как операторы защищают свои сети

При разработке технологии GSM, а так же на стадии ее внедрения, учитывались все требования от контролирующих гос. органов к уровню обеспечения защиты. Именно из-за этих требований во многих странах мира запрещена продажа и покупка специального оборудования, навроде мощных шифраторов, криптооборудования, скремблеров, а так же - уж очень защищенные технологии для публичной связи. А вот операторы мобильной связи сами обеспечивают защиту своих радиоканалов, используя методы шифрования сигнала. При шифровании используются очень сложные алгоритмы. Каким именно криптоалгоритмом будет осуществляться шифрование выбирается на этапе, когда устанавливается соединение между базовой станцией и самим абонентом. Степень вероятности возникновения утечки информации об абоненте с оборудования оператора, как заверили журналистов сотрудники МТС, что она равна практически нулю. Почему к нулю, спросили мы - а все из-за сложности и контроля за доступом к объектам и оборудованию оператора.

Как можно «слушать» мобильные телефоны?

Всего есть два метода прослушки абонентов - это активный метод, и пассивный метод. При пассивном прослушивании абонента нужно использовать очень дорогостоящее оборудование и иметь специально обученных работников. При наличии денег (читайте - большИх денег) на «черном рынке» можно приобрести специальные комплексы, используя которые можно прослушивать разговоры любого абонента в радиусе до 500 метров. Спросите, почему нужно иметь большие деньги? Ответ прост - цена одного такого комплекта стартует от нескольких сотен тысяч евровалюты. Как выглядит такой комплект - видно на следующем фото. В сети существует множество сайтов, где вы можете ознакомиться с описанием и принципом работы таких комплектов и систем прослушивания.

Как убеждают производители подобных систем прослушивания, их системы могут отслеживать GSM-разговоры в режиме реального времени, потому что принцип работы оборудования основан на доступе к SIM-карте абонента мобильной связи, или прямо к базе данных самого оператора сотовой связи. Хотя, если такого доступа у тех, кто вас слушает нет, они могут прослушивать все ваши разговоры с некоторой задержкой. Величина задержки зависит от уровня шифрования канала связи, который использует тот или иной оператор. Подобные системы так же могут быть и мобильными центрами для обеспечения прослушивания и отслеживания передвижения объектов.

Вторым способом прослушки является активное вмешательство прямо в эфире на процесс аутентификации и протоколы управления. Для этого используются специальные мобильные комплексы. Такие мобильные системы, которые, по сути, являются парой специально модифицированных телефонов и ноутбук, несмотря на свою внешнюю простоту и малогабаритность, тоже являются недешевым удовольствием - их цена варьируется от пары десятков тысяч и до нескольких сотен тысяч американских долларов. И опять же - работать на таком оборудовании могут только специалисты высокой квалификации в области связи.

Атака на абонента осуществляется по следующему принципу: поскольку, комплекс является мобильным и находится к абоненту на близком расстоянии - до 500 метров, - он «перехватывает» сигналы для установления соединения и передачи данных, заменяя собой базовую станцию оператора. По сути, сам комплекс становится «мостом-посредником» между ближайшей базовой станцией и самим абонентом.

После «захвата» таким образом нужного абонента мобильной связи этот комплекс фактически может выполнить любую функцию управления над перехваченым каналом: например, соединить прослушиваемого с любым необходимым для тех, кто слушает номером, понизить алгоритм криптошифрования или вообще отключить это шифрование для конкретного сеанса связи и т.д.

Как примерно выглядит подобный комплекс - видно на фото ниже.


image

Как поделились специалисты, 100% определить что телефон абонента прослушивается именно в этот момент - невозможно. Но, можно получить косвенные подтверждения, которые могут указывать, что существует такая вероятность. В недалеком прошлом некоторые модели мобильных (а именно - кнопочные телефоны) имели в своем функционале специальный символ-иконку в виде замочка. Если замок был закрыт, значит, сигнал идет в зашифрованном виде, и наоборот - если замок открыт… ну вы сами все поняли.

А вот уже в телефонах за последние 5-6 лет такой функции нет… А жаль. Хотя, для некоторых моделей смартфонов предусмотрены специальные приложения, которые будут сигнализировать владельцу телефона об конфигурации используемых настроек именно в текущем сеансе связи. Один из вариантов - уведомление пользователя о том, в каком режиме передается его разговор - с использованием алгоритмов шифрования или же открыто. Ниже перечислено несколько из подобных приложений:

EAGLE Security

Является одним из мощнейших приложений для защиты вашего мобильного от прослушки. Эта программа предотвращает любые подключения к ложным базовым станциям. Для определения достоверности станции используется проверка сигнатур и идентификаторов станции. Помимо этого, программа самостоятельно отслеживает и запоминает расположение всех базовых станций и при выявлении, что какая-то база движется по городу, или ее сигнал время от времени пропадает с места ее расположения - такая база помечается как ложная и подозрительная и приложение уведомит об этом владельца телефона. Еще одна из полезных функций программы - возможность показать, какие из установленных на телефоне приложений и программ имеют доступ к видеокамере и микрофону вашего телефона. Там же есть функция отключения (запрещения) доступа любого не нужного вам ПО к камере.

Эта программа отличается от предыдущей и ее основной функцией является отслеживание любой подозрительной активности в сети, в том числе и при использовании SMS, которые могут отправляться без разрешения владельца телефона. Приложение в режиме реального времени оценивает, насколько ваша сеть является защищенной и какой используется алгоритм шифрования в этот момент и еще много чего.

Android IMSI-Catcher Detector

Это приложение так же помагает защитить ваш смартфон от любых подключений к псевдо-базам. Единственный минус этой программы - вы не найдете его в Google Play и если захотите все же его установить - вам придется повозиться с этой процедурой.

CatcherCatcher

Программа CatcherCatcher, как и его аналоги выше, занимается выявлением ложных базовых станций, которые злоумышленники (или спец. службы?) используют как промежуточные «мосты-посредники» между абонентом и настоящей базовой станцией.

Обзор решений по защите телефонных переговоров
(Некоторые материалы взяты из рекламных буклетов, так что здравый скептицизм и комментарии приветствуются)

TopSec GSM, созданный на основе телефона Siemens S35 немецкой фирмой Rohde & Swartz, обеспечивает «полную защиту трафика».

Аппарат представляет собой обычный телефон Siemens S35, модернизированный специальным крипто-чипом. Шифрование включается специальной опцией в меню телефона. В защищенном режиме телефон может работать как со вторым телефоном TopSec, так и с ISDN-телефоном ELCRODAT 6-2 той же фирмы.

Защита обеспечивается шифрованием трафика со 128-битным ключом, а сеансовый ключ вычисляется с помощью 1024-битного ключа, что обеспечивает дополнительную защиту. Отличительной особенностью данного телефона является то, что зашифрованные пакеты создаются в нем таким образом, что они прозрачно воспринимаются и передаются по сетям GSM, как и обычные GSM-пакеты.

Цена такого телефона: $2700. Такая высокая цена, тем не менее, не помешала высокой популярности TopSec GSM. Так, Бундесвер (вооруженные силы Германии) заключил контракт на поставку таких телефонов для собственных нужд.


Чуть более модная версия от той же фирмы - беспроводная гарнитура.

Краткое описание:
TopSec Mobile является устройством для шифрования голоса, которое может быть подключено к любому мобильному телефону с помощью интерфейса Bluetooth. TopSec Mobile обеспечивает конфиденциальность и защиту от прослушивания телефонной связи в любой точке мира.

Особенности:

  • Подключение к телефону пользователя по Bluetooth интерфейсу
  • TopSec Mobile работает практически со всеми современными мобильными телефонами
  • Может также использоваться с модемами и спутниковыми телефонами с интерфейсом Bluetooth
  • Не может быть идентифицирован мобильным оператором
  • Шифрование голоса с помощью Advanced Encryption Standard (AES), 256-битный ключ

Устройство использует сочетание асимметричного 1024-разрядного и симметричного 128-разрядного шифрования для обеспечения высокого уровня защиты.

Для установки защищенного соединения пользователю после набора номера нужно просто нажать кнопку с надписью crypto («шифрование»). Другой абонент также должен использовать телефон TopSec GSM - или стационарный телефон, оснащенный аналогичным оборудованием, такой как модель ELCRODAT 6-2 ISDN компании Rohde & Schwarz. Эта компания стала продавать такие устройства после приобретения отдела аппаратного шифрования у компании Siemens Information & Communication Mobile.

Телефон TopSec GSM работает в двух диапазонах частот - 900 и 1800 МГц, благодаря чему его можно использовать в любом регионе, где доступны сети GSM 900/1800. Компания продает новые модели во многих странах мира по цене около 3 тыс. долл.

Минус этого подхода - наличие выделенного сервера управления звонками, между зарегистрированными на сервере абонентами. Но это необходимое условие построения распределенных систем взаимодействия:


без комментариев, кроме разве что прикольно, что создают «свой AppStore» для безопасных приложений



Трубки России

Скремблер
(Тем временем в СССР России)



«GUARD Bluetooth » от компании ЛОГОС.
Процитирую Лукацкого :
Исконно совковое устройство. Дизайна нет как такового. Гарнитуры намертво «вшита» в устройство и заменить ее можно только вместе с устройством. Зато гарантируется защита переговоров - устройство подключается по Bluetooth к передатчику - компьютеру или телефону (про защиту Bluetooth-канала с помощью E0 ни слова не сказано). Устройство не тестировал, но в сети можно найти его обзор. Внешний вид «GUARD Bluetooth» в сравнении с тем же TopSec Mobile дает очень хорошее представление о том, как соотносятся отечественные и западные СКЗИ (и по внешнему виду, и по удобству работы, и по функционалу). Зато для работы данного устройства не требуется никакой внешний сервер - возможна работа «точка-точка».

Описание от пользователя
Описание от производителя

Референт PDA
Программно-аппаратный комплект для защиты переговоров в сетях GSM
Программно-аппаратный продукт “Референт-PDA” разработан для устройств типа смартфон (коммуникатор), работающих под управлением операционной системы Windows Mobile 2003/2005. «Референт PDA» позволяет предотвратить прослушивание переговоров, ведущихся между двумя коммуникаторами. Комплект состоит из SD/miniSD - модуля, программного обеспечения и смартфона Qtek-8500.

Интерфейс программы содержит: наборное поле, кнопки управления вызовом, кнопку отмены ввода последней цифры и индикатор, который отображает набираемый номер, номер вызывающего абонента при входящем вызове, состояния при установлении соединения и т.п.
Запуск программы осуществляется автоматически при подключении SD/miniSD - модуля «Референт ПДА», при этом на экране коммуникатора в правом нижнем углу появляется значок индикации запуска программы в фоновый режим. Для вызова другого абонента в защищённом режиме необходимо нажать на значок индикации, и далее произвести в открывшейся программе «Референт ПДА» те же действия, что и при обычном вызове. При поступлении звонка от другого комплекта Референт ПДА вместо программы «телефон» автоматически открывается интерфейс программы «Референт ПДА», далее все действия как при обычном звонке.

В процессе установления соединения производится обмен специальной информацией для взаимной аутентификации устройств и формирования сеансового ключа.
Приём и осуществление незащищенного голосового вызова производится с помощью стандартного программного обеспечения коммуникатора.

Основным отличием изделия от аналогов является использование низкоскоростного канала передачи данных (до 1600 бод), что позволяет работать при слабом GSM сигнале (в местах плохого приёма), в роуминге, при использовании различных операторов и т.п.

Назовем его просто «телефон»



(Этот мобильник я «отжал» у Кости, который представляет Hideport.com)

Фишки - механический контроль акустики (кнопка вкл/выкл для микрофона), контроль целостности корпуса (скрытая сигнализация при попытке проникнуть внутрь трубы)

Вроде бы у этой штуковины есть средство выхода в другие сети (кабельный модем, аналоговый/цифровой модем, радиомодем, спутниковый терминал или GSM-модем). Но про это мне еще предстоит разузнать.

Проник я и на производство телефонов для спецслужб, разрешили сделать пару фоток:



крохи подробностей

Работает такой телефон в четырех диапазонах (850, 900, 1800 и 1900 МГц), у него абонентский принцип шифрования, алгоритм сжатия речи класса ACELP 4800 бит/с, хорошее, высокое качество речи; алгоритм шифрования – известный в России стандарт, ГОСТ 28147 1989 года выпуска. Вследствие того, что здесь идет полное шифрование, требуется криптографическая синхронизация, поэтому прежде чем начать говорить, нужно подождать 10 секунд, пока установится соединение. У телефона также есть сертификат ФСБ.

Сбоку на корпусе кнопочка, включающая крипторежим. Время разговоров в закрытом режиме – 4 часа, а в открытом – 4,5, и разница объясняется тем, что в закрытом режиме в телефоне начинает работать script-процессор.


Телефоны, которые реализуют это дополнительное шифрование, могут работать как с национальным оператором (МТС, Мегафон), так и, если вы путешествуете, с международным; в Латинской Америке это 850/1900, а в Европе и Азии – 900/1800. И в международных сетях телефон будет функционировать при условии, что там не только есть роуминг, но и что оператор поддерживает сервис передачи данных BS26T. Криптокнопка позволяет переключить телефон либо в режим шифрования, либо в рабочий режим, из которого вы можете позвонить на обычный аппарат – побеседовать с друзьями, с семьей и так далее.

Абонентский способ шифрования

К сожалению, стандарт GSM разрабатывался таким образом, чтобы нельзя было установить в телефон собственный алгоритм шифрования, обеспечивая непрерывную полосу гарантированной защиты.

На коммутаторах используют транскодеры, которые делают следующее: когда вы произносите слова в микрофон вашего телефона, в телефоне работает вокодер, он сжимает речь, создавая поток размером 12 кбит. Этот поток в зашифрованном виде доходит до базовой станции, где расшифровывается и дальше в сжатом виде доходит до коммутатора. На коммутаторе он разжимается, создавая поток в 64 кбит, – это делается в том числе и для того, чтобы органы безопасности могли вас слушать. Дальше поток снова сжимается и поступает второму абоненту мобильной связи. И вот если взять и зашифровать канал от абонента до абонента, то разжатие и сжатие потока на коммутаторе не позволит расшифровать поступающую информацию. Отключить этот транскодер, к сожалению, невозможно при работе в речевом тракте, поэтому чтобы обеспечить абонентский способ шифрования (а это необходимо для гарантированной защиты от всех и вся), мы вынуждены использовать канал передачи данных. В стандарте GSM есть сервис BS26T для передачи данных на достаточно низкой скорости – 9600 бит/с. В этом случае транскодер отключается, и у вас фактически получается прямая, без дополнительных преобразований, линия связи. Низкоскоростная, правда.

Соответственно, чтобы передать речь, ее надо сжать, и довольно сильно, – уже не как стандартную GSM, в 12 кбит, а еще сильнее, до скорости 4,8 кбит/с. Затем она шифруется, и вся эта шифрованная информация свободно проходит через любые коммутаторы мира – если вы находитесь в Латинской Америке, а другой человек – где-нибудь на Дальнем Востоке, вы пройдете через массу различных коммутаторов и какой-то другой аппаратуры, но если вы установили канал передачи данных, эта связь будет работать.

И ни в одной точке мира ни одна спецслужба, ни один ваш противник не сможет вас подслушать, потому что речь шифруется в вашем телефоне, а расшифровывается только у собеседника. Но для функционирования такого принципа передачи шифрованной речи необходимо, чтобы операторы поддерживали сервис BS26T.

Практически все операторы мира его поддерживают, однако часть Латинской Америки, Азии и Австралия составляют исключение. Для защиты от навязывания специальных SMS, которые ставят ваш телефон на аудиомониторинг, нужно отлично разбираться в схемотехнике аппарата и его программном обеспечении.



Очень важны в такой технике ключи, они загружаются в телефон с диска при помощи компьютера, нельзя только, чтобы он был подключен к интернету; если у него есть Wi-Fi, он все время должен быть заблокирован. Сеансовый ключ для шифрования формируется из двух ключей: фиксированного, который грузится с диска с помощью компьютера (этот ключ меняется один раз в год), и случайного, он вырабатывается телефоном на каждый сеанс связи. Случайный ключ каждый раз меняется, а предыдущие ключи после разрыва соединения физически стираются из памяти, поэтому вы можете быть абсолютно спокойны: даже восстановив фиксированный ключ, никто не сможет воспроизвести ваши разговоры.



Генерация ключей и подключение новых пользователей

StealthPhone
Подержал в руках StealthPhone Touch


Видел и вот эту модельку


В качестве алгоритма шифрования используется симметричный алгоритм шифрования гарантированной стойкости Tiger, являющийся собственной разработкой компании.

Длина ключа составляет 256 бит.

Алгоритм относится к классу синхронных потоковых шифров гаммирования. Синхронизация осуществляется с помощью вектора инициализации (синхропосылки), который передается (или хранится) в открытом виде вместе с шифротекстом. Длина синхропосылки варьируется от 4 до 12 байт и определяется контекстом использования шифратора.

Для приведения шифратора в рабочее состояние выполняется процедура его инициализации, на вход которой подается секретный ключ и синхропосылка. Выходом процедуры инициализации являются значения всех элементов состояния шифратора, определяющих его функционирование.

В качестве базового алгоритма вычисления кода аутентификации данных используется алгоритм HMAC-SHA256.

В системах Stealthphone и Stealthphone Tell используются эллиптические кривые длиной 384 бита (АНБ одобрило использование асимметричных криптографических алгоритмов на эллиптических кривых с длиной ключа 384 бита для обработки совершенно секретных документов).

еще чуть-чуть подробностей

Криптографические алгоритмы шифрования речи VoGSM
Для защиты речи в каналах передачи голоса GSM используется частотно-временное преобразование речевого сигнала гарантированной стойкости, устойчивое к двойному вокодерному преобразованию.

Основными элементами преобразования являются:

  • Разбиение речевого сигнала на элементарные отрезки;
  • Нелинейное преобразование над элементарными отрезками;
  • Перестановка отрезков речи между собой;
  • Обработка полученного сигнала для передачи через речевой кодек AMR и канал GSM.
  • Параметры преобразований (количество и длина отрезков речевого сигнала) зависят от ключа.

Параметры нелинейного преобразования также определяются криптографическим ключом.
Суммарная алгоритмическая и системная (вносимая сотовой сетью) задержка не превышает 2.5 секунды.

Криптографические алгоритмы шифрования речи для программ IP-телефонии
Для обеспечения защиты речевой информации при использовании приложений IP-телефонии, включая Skype и Viber, используется частотно-временное преобразование речевого сигнала гарантированной стойкости, преобразующее передаваемую речь в речеподобный сигнал.

Преобразование включает:

  • Гребёнку из N фильтров (банк фильтров);
  • Дисперсионную линию задержки (фильтр со случайной фазочастотной характеристикой);
  • Подстановку длины N.
Параметры преобразований (количество фильтров, параметры линии задержки) зависят от ключа.
Перестановка спектральных полос в гребёнке фильтров задаётся сеансовым ключом при установлении соединения.
Для динамического преобразования перестановка полос происходит 1 раз в 3–5 секунд.
Алгоритмическая задержка не превосходит 1 секунды. Полоса обрабатываемого речевого сигнала 300 – 3400 Гц. Минимальная длина подстановки N равна 24.

В зависимости от пропускной способности интернет-соединения, допускается несколько преобразований. Допустимая предельная задержка составляет 2 секунды. При неустойчивом или низкоскоростном интернет-соединении возможно использование алгоритма, не требующего синхронизации. Это обеспечивает быстрое вхождение в связь и устойчивость криптосоединения.

Но про то, как я ходил в гости к Stealthphone будет в другой статье.


Телефон-невидимка
Его не видно в интернетах, но он есть.

  • Смена IMEI (идентификационного международного номера телефона)
  • Защита от активных и пассивных комплексов (перехват переговоров и дистанционное управление телефоном и другие атаки на аппарат со стороны оператора или мобильного комплекса GSM)
  • Удаления информации о звонках из памяти телефона (удаленная информация хранится в специальных отсеках памяти и доступна специалистам)
  • Невозможность локализации телефона и его владельца (а также определения номера основного телефона и связанных с ним номеров других телефонов)
Дополнительные функции

Использование виртуального номера, для звонков

Вы можете использовать любую сим карту, любого оператора. Система автоматически привязывает номер сим карты к виртуальному номеру. Вам звонят на виртуальный номер и автоматически попадают на ваш телефон. При исходящем звонке, вы можете изменить свой номер на любой (например на свой виртуальный). Есть функция изменения голоса (при фонэкспертизе невозможно идентифицировать звонящего). Если даже ваш виртуальный номер поставят на контроль, то по этому номеру не будет никакой информации.


Из описания трубки

Ложные базовые станции

Специальное устройство, называющееся ловушка IMSI (уникального идентификатора, прописанного в SIM-карте, IMSI - International Mobile Subscriber Identity), притворяется для находящихся поблизости мобильных телефонов настоящей базовой станцией сотовой телефонной сети. Такого рода трюк возможен потому, что в стандарте GSM мобильный телефон обязан аутентифицировать себя по запросу сети, а вот сама сеть (базовая станция) свою аутентичность подтверждать телефону не должна.

Как только мобильный телефон принимает ловушку IMSI в качестве своей базовой станции, этот аппарат-ретранслятор может деактивировать включённую абонентом функцию шифрования и работать с обычным открытым сигналом, передавая его дальше настоящей базовой станции.
С помощью ловушек IMSI на телефон могут посылаться ложные звонки или SMS, например, с информацией о новой услуге ложного оператора, в которых может содержаться код активации микрофона мобильного устройства. Определить, что у находящегося в режиме ожидания мобильного телефона включён микрофон очень сложно, и злоумышленник спокойно может слышать и записывать не только разговоры по телефону, но и разговоры в помещении, где находится мобильный телефон.

Фальсификация идентификации личности

В последние годы все более популярным становится использование мобильного телефона как доказательства идентификации личности. Например, способом восстановления потерянного пароля учётной записи в Google является отправление SMS с подтверждением кода владельцу телефона. Некоторые банки используют похожую двухступенчатую аутентификацию, посылая коды на специальные мобильные номера для того, чтобы подтвердить личность клиента перед проведением транзакции. Были обнаружены мобильные версии троянов, которые могут перехватывать SMS сообщения с паролями, посланные банками, и разрушать двухступенчатую аутентификацию.
PDF)

Если рядом с вами (в районе 10 метров) есть мобильный телефон, ведите себя так, как будто вы в прямом эфире на первом канале.

Ну так что, будем делать опенсорсный DIY-телефон с сильной программной и аппаратной криптографией?

  • Open Source
  • механический контроль над приемниками-передатчиками
  • встроенный светосзвуковой индикатор активности приемника-передатчика
  • сильная криптография (железо и софт)
  • контроль выбора базовой станции
  • акустическая стеганография, маскировка факта шифрования
  • контроль целостности корпуса телефона
  • проверка на утечки по сторонним каналам
Что еще добавить?

Купите ли вы хакерский крипто-телефон за 1000$?

Технология защищенного канала призвана обеспечивать безопасность передачи данных по открытой транспортной сети, например по Интернету. Защищенный канал подразумевает выполнение трех основных функций:

· взаимную аутентификацию абонентов при установлении соединения, которая может быть выполнена, например, путем обмена паролями;

· защиту передаваемых по каналу сообщений от несанкционированного доступа, например, путем шифрования;

· подтверждение целостности поступающих по каналу сообщений, например, путем передачи одновременно с сообщением его дайджеста.

Совокупность защищенных каналов, созданных предприятием в публичной сети для объединения своих филиалов, часто называют виртуальной частной сетью (Virtual Private Network, VPN).

Существуют разные реализации технологии защищенного канала, которые, в частности, могут работать на разных уровнях модели OSI. Так, функции популярного протокола SSL соответствуют представительному уровню модели OSI. Новая версия сетевого протокола IP предусматривает все функции – взаимную аутентификацию, шифрование и обеспечение целостности, – которые по определению свойственны защищенному каналу, а протокол туннелирования РРТР защищает данные на канальном уровне.

В зависимости от места расположения программного обеспечения защищенного канала различают две схемы его образования:

· схему с конечными узлами, взаимодействующими через публичную сеть (Рис. 1.2, а);

· схему с оборудованием поставщика услуг публичной сети, расположенным на границе между частной и публичной сетями (Рис. 1.2, б).

В первом случае защищенный канал образуется программными средствами, установленными на двух удаленных компьютерах, принадлежащих двум разным локальным сетям одного предприятия и связанных между собой через публичную сеть. Преимуществом этого подхода является полная защищенность канала вдоль всего пути следования, а также возможность использования любых протоколов создания защищенных каналов, лишь бы на конечных точках канала поддерживался один и тот же протокол. Недостатки заключаются в избыточности и децентрализованности решения. Избыточность состоит в том, что вряд ли стоит создавать защищенный канал на всем пути прохождения данных: уязвимыми для злоумышленников обычно являются сети с коммутацией пакетов, а не каналы телефонной сети или выделенные каналы, через которые локальные сети подключены к территориальной сети. Поэтому защиту каналов доступа к публичной сети можно считать избыточной. Децентрализация заключается в том, что для каждого компьютера, которому требуется предоставить услуги защищенного канала, необходимо отдельно устанавливать, конфигурировать и администрировать программные средства защиты данных. Подключение каждого нового компьютера к защищенному каналу требует выполнения этих трудоемких работ заново.

Рисунок 1.2 – Два способа образования защищенного канала

Во втором случае клиенты и серверы не участвуют в создании защищенного канала – он прокладывается только внутри публичной сети с коммутацией пакетов, например, внутри Интернета. Канал может быть проложен, например, между сервером удаленного доступа поставщика услуг публичной сети и пограничным маршрутизатором корпоративной сети. Это хорошо масштабируемое решение, управляемое централизованно как администратором корпоративной сети, так и администратором сети поставщика услуг. Для компьютеров корпоративной сети канал прозрачен – программное обеспечение этих конечных узлов остается без изменений. Такой гибкий подход позволяет легко образовывать новые каналы защищенного взаимодействия между компьютерами независимо от их места расположения. Реализация этого подхода сложнее – нужен стандартный протокол образования защищенного канала, требуется установка у всех поставщиков услуг программного обеспечения, поддерживающего такой протокол, необходима поддержка протокола производителями пограничного коммуникационного оборудования. Однако вариант, когда все заботы по поддержании защищенного канала берет на себя поставщик услуг публичной сети, оставляет сомнения в надежности защиты: во-первых, незащищенными оказываются каналы доступа к публичной сети, во-вторых, потребитель услуг чувствует себя в полной зависимости от надежности поставщика услуг. И, тем не менее, специалисты прогнозируют, что именно вторая схема в ближайшем будущем станет основной в построении защищенных каналов.


2. Принципы криптографической защиты информации

Криптография представляет собой совокупность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать эти данные недоступными для противника. Такие преобразования позволяют решить две главные проблемы защиты данных: проблему конфиденциальности (путем лишения противника возможности извлечь информацию из канала связи) и проблему целостности (путем лишения противника возможности изменить сообщение так, чтобы изменился его смысл, или ввести ложную информацию в канал связи).

Проблемы конфиденциальности и целостности информации тесно связаны между собой, поэтому методы решения одной из них часто применимы для решения другой.

2.1. Схема симметричной криптосистемы

Обобщенная схема криптографической системы, обеспечивающей шифрование передаваемой информации, показана на рис.2.1.


Рисунок 2.1 – Обобщенная схема криптосистемы

Отправитель генерирует открытый текст исходного сообщения М, которое должно быть передано законному получателю по незащищенному каналу. За каналом следит перехватчик с целью перехватить и раскрыть передаваемое сообщение. Для того чтобы перехватчик не смог узнать содержание сообщения М, отправитель шифрует его с помощью обратимого преобразования Е К и получает шифртекст (или криптограмму ) С = Е К (М), который отправляет получателю.

Законный получатель, приняв шифртекст С, расшифровы-вает его с помощью обратного преобразования D = Е К –1 и получает исходное сообщение в виде открытого текста М:

D K (C) = Е К –1 (Е К (М)) = M.

Преобразование Е К выбирается из семейства криптографических преобразований, называемых криптоалгоритмами. Параметр, с помощью которого выбирается отдельное используемое преобразование, называетсякриптографическим ключом К. Криптосистема имеет разные варианты реализации: набор инструкций, аппаратные средства, комплекс программ компьютера, которые позволяют зашифровать открытый текст и расшифровать шифр-текст различными способами, один из которых выбирается с помощью конкретного ключа К.

Криптографическая система – это однопараметрическое семейство обратимых преобразований

из пространства сообщений открытого текста в пространство шифрованных текстов. Параметр К (ключ) выбирается из конечного множества , называемого пространством ключей.

Преобразование шифрования может быть симметричным или асимметричным относительно преобразования расшифрования. Это важное свойство функции преобразования определяет два класса криптосистем:

· симметричные (одноключевые) криптосистемы;

· асимметричные (двухключевые) криптосистемы (с открытым ключом).

Схема симметричной криптосистемы с одним секретным ключом показана на рис.2.1. В ней используются одинаковые секретные ключи в блоке шифрования и блоке расшифрования.

2.2. Схема асимметричной криптосистемы

Обобщенная схема асимметричной криптосистемы с двумя разными ключами К 1 и К 2 показана на рис. 2.2. В этой криптосистеме один из ключей является открытым, а другой – секретным.




Рисунок 2.2 – Обобщенная схема асимметричной криптосистемы

с открытым ключом

В симметричной криптосистеме секретный ключ надо передавать отправителю и получателю по защищенному каналу распространения ключей, например такому, как курьерская служба. На рис. 2.1 этот канал показан "экранированной" линией. Существуют и другие способы распределения секретных ключей, они будут рассмотрены позднее. В асимметричной криптосистеме передают по незащищенному каналу только открытый ключ, а секретный ключ сохраняют на месте его генерации.

На рис. 2.3 показан поток информации в криптосистеме в случае активных действий перехватчика. Активный перехватчик не только считывает все шифртексты, передаваемые по каналу, но может также пытаться изменять их по своему усмотрению.

Любая попытка со стороны перехватчика расшифровать шифртекст С для получения открытого текста М или зашифровать свой собственный текст М’ для получения правдоподобного шифртекста С’, не имея подлинного ключа, называется крипто-аналитической атакой.


Рисунок 2.3 – Поток информации в криптосистеме при активном

перехвате сообщений

Если предпринятые криптоаналитические атаки не достигают поставленной цели и криптоаналитик не может, не имея подлинного ключа, вывести М из С или С’ из М’, то считается, что такая криптосистема является криптостойкой .

Криптоанализ – это наука о раскрытии исходного текста зашифрованного сообщения без доступа к ключу. Успешный анализ может раскрыть исходный текст или ключ. Он позволяет также обнаружить слабые места в криптосистеме, что, в конечном счете, ведет к тем же результатам.

Фундаментальное правило криптоанализа, впервые сформулированное голландцем А.Керкхоффом еще в XIX веке заключается в том, что стойкость шифра (криптосистемы) должна определяться только секретностью ключа. Иными словами, правило Керкхоффа состоит в том, что весь алгоритм шифрования, кроме значения секретного ключа, известен криптоаналитику противника. Это обусловлено тем, что криптосистема, реализующая семейство криптографических преобразований, обычно рассматривается как открытая система.

2.3. Аппаратно-программные средства защиты компьютерной информации

Аппаратно-программные средства, обеспечивающие повышенный уровень защиты можно разбить на пять основных групп (Рис. 2.4).

Первую группу образуют системы идентификации и аутентификации пользователей . Такие системы применяются для ограничения доступа случайных и незаконных пользователей к ресурсам компьютерной системы. Общий алгоритм работы этих систем заключается в том, чтобы получить от пользователя информацию, удостоверяющую его личность, проверить ее подлинность и затем предоставить (или не предоставить) этому пользователю возможность работы с системой.

При построении подобных систем возникает проблема выбора информации, на основе которой осуществляются процедуры идентификации и аутентификации пользователя. Можно выделить следующие типы:

(1) секретная информация, которой обладает пользователь (пароль, персональный идентификатор, секретный ключ и т.п.); эту информацию пользователь должен запомнить или же могут быть применены специальные средства хранения этой информации);

(2) физиологические параметры человека (отпечатки пальцев, рисунок радужной оболочки глаза и т.п.) или особенности поведения человека (особенности работы на клавиатуре и т.п.).

Системы идентификации, основанные на первом типе информации, принято считать традиционными . Системы идентификации, использующие второй тип информации, называются биометрическими .

Вторую группу средств, обеспечивающих повышенный уровень защиты, составляют системы шифрования дисковых данных . Основная задача, решаемая такими системами, состоит в защите от несанкционированного использования данных, расположенных на магнитных носителях.

Обеспечение конфиденциальности данных, располагаемых на магнитных носителях, осуществляется путем их шифрования с использованием симметричных алгоритмов шифрования. Основным классификационным признаком для комплексов шифрования служит уровень их встраивания в компьютерную систему.

Работа прикладных программ с дисковыми накопителями состоит из двух этапов – “логического” и “физического”.

Логический этап соответствует уровню взаимодействия прикладной программы с операционной системой (например, вызов сервисных функций чтения/записи данных). На этом уровне основным объектом является файл.

Физический этап соответствует уровню взаимодействия операционной системы и аппаратуры. В качестве объектов этого уровня выступают структуры физической организации данных - сектора диска.

В результате, системы шифрования данных могут осуществлять криптографические преобразования данных на уровне файлов (защищаются отдельные файлы) и на уровне дисков (защищаются диски целиком).

Другим классификационным признаком систем шифрования дисковых данных является способ их функционирования.

По способу функционирования системы шифрования дисковых данных делят на два класса:

(1) системы “прозрачного” шифрования;

(2) системы, специально вызываемые для осуществления шифрования.


Рисунок 2.4 – Аппаратно-программные средства защиты компьютерной информации

В системах прозрачного шифрования (шифрования “на лету”) криптографические преобразования осуществляются в режиме реального времени, незаметно для пользователя. Например, пользователь записывает подготовленный в текстовом редакторе документ на защищаемый диск, а система защиты в процессе записи выполняет его шифрование.

Системы второго класса обычно представляют собой утилиты, которые необходимо специально вызывать для выполнения шифрования. К ним относятся, например, архиваторы со встроенными средствами парольной защиты.

К третьей группе средств относятся системы шифрования данных, передаваемых по компьютерным сетям . Различают два основных способа шифрования: канальное шифрование и оконечное (абонентское) шифрование.

В случае канального шифрования защищается вся передаваемая по каналу связи информация, включая служебную. Соответствующие процедуры шифрования реализуются с помощью протокола канального уровня семиуровневой эталонной модели взаимодействия открытых систем OSI.

Этот способ шифрования обладает следующим достоинством - встраивание процедур шифрования на канальный уровень позволяет использовать аппаратные средства, что способствует повышению производительности системы.

Однако, у данного подхода имеются существенные недостатки:

Шифрованию на данном уровне подлежит вся информация, включая служебные данные транспортных протоколов; это осложняет механизм маршрутизации сетевых пакетов и требует расшифрования данных в устройствах промежуточной коммутации (шлюзах, ретрансляторах и т.п.);

Шифрование служебной информации, неизбежное на данном уровне, может привести к появлению статистических закономерностей в шифрованных данных; это влияет на надежность защиты и накладывает ограничения на использование криптографических алгоритмов.

Оконечное (абонентское) шифрование позволяет обеспечить конфиденциальность данных, передаваемых между двумя прикладными объектами (абонентами). Оконечное шифрование реализуется с помощью протокола прикладного или представительного уровня эталонной модели OSI. В этом случае защищенным оказывается только содержание сообщения, вся служебная информация остается открытой. Данный способ позволяет избежать проблем, связанных с шифрованием служебной информации, но при этом возникают другие проблемы. В частности, злоумышленник, имеющий доступ к каналам связи компьютерной сети, получает возможность анализировать информацию о структуре обмена сообщениями, например, об отправителе и получателе, о времени и условиях передачи данных, а также об объеме передаваемых данных.

Четвертую группу средств защиты составляют системы аутентификации электронных данных .

При обмене электронными данными по сетям связи возникает проблема аутентификации автора документа и самого документа, т.е. установление подлинности автора и проверка отсутствия изменений в полученном документе.

Для аутентификации электронных данных применяют код аутентификации сообщения (имитовставку) или электронную цифровую подпись. При формировании кода аутентификации сообщения и электронной цифровой подписи используются разные типы систем шифрования.

Код аутентификации сообщения МАС (Message Authentication Code) формируют с помощью симметричных систем шифрования данных. Проверка целостности принятого сообщения осуществляется путем проверки кода MAC получателем сообщения.

В отечественном стандарте симметричного шифрования данных (ГОСТ 28147-89) предусмотрен режим выработки имитовставки, обеспечивающий имитозащиту , т.е. защиту системы шифрованной связи от навязывания ложных данных.

Имитовставка вырабатывается из открытых данных посредством специального преобразования шифрования с использованием секретного ключа и передается по каналу связи в конце зашифрованных данных. Имитовставка проверяется получателем сообщения, владеющим секретным ключом, путем повторения процедуры, выполненной ранее отправителем, над полученными открытыми данными.

Электронная цифровая подпись (ЭЦП) представляет собой относительно небольшое количество дополнительной аутентифицирующей цифровой информации, передаваемой вместе с подписываемым текстом.

Для реализации ЭЦП используются принципы асимметричного шифрования. Система ЭЦП включает процедуру формирования цифровой подписи отправителем с использованием секретного ключа отправителя и процедуру проверки подписи получателем с использованием открытого ключа отправителя.

Пятую группу средств, обеспечивающих повышенный уровень защиты, образуют средства управления ключевой информацией . Под ключевой информацией понимается совокупность всех используемых в компьютерной системе или сети криптографических ключей.

Безопасность любого криптографического алгоритма определяется используемыми криптографическими ключами. В случае ненадежного управления ключами злоумышленник может завладеть ключевой информацией и получить полный доступ ко всей информации в компьютерной системе или сети.

Основным классификационным признаком средств управления ключевой информацией является вид функции управления ключами. Различают следующие основные виды функций управления ключами: генерация ключей, хранение ключей и распределение ключей.

Способы генерации ключей различаются для симметричных и асимметричных криптосистем. Для генерации ключей симметричных криптосистем используются аппаратные и программные средства генерации случайных чисел, в частности, схемы с применением блочного симметричного алгоритма шифрования. Генерация ключей для асимметричных криптосистем представляет существенно более сложную задачу в связи с необходимостью получения ключей с определенными математическими свойствами.

Функция хранения ключей предполагает организацию безопасного хранения, учета и удаления ключей. Для обеспечения безопасного хранения и передачи ключей применяют их шифрование с помощью других ключей. Такой подход приводит к концепции иерархии ключей . В иерархию ключей обычно входят главный ключ (мастер-ключ), ключ шифрования ключей и ключ шифрования данных. Следует отметить, что генерация и хранение мастер-ключей являются критическими вопросами криптографической защиты.

Распределение ключей является самым ответственным процессом в управлении ключами. Этот процесс должен гарантировать скрытность распределяемых ключей, а также оперативность и точность их распределения. Различают два основных способа распределения ключей между пользователями компьютерной сети:

1) применение одного или нескольких центров распределения ключей;

2) прямой обмен сеансовыми ключами между пользователями.