Компьютерра PDA N78 (11.12.2010-17.12.2010) - Компьютерра

Корпорация NXP, к примеру, в таких выражениях прокомментировала ситуацию в одном из своих пресс-релизов по поводу взлома HITAG2 (раздел вопросов-ответов):

"Вопрос: HITAG2 широко используется в автомобильной индустрии для иммобилайзеров; есть ли теперь какая-либо угроза для безопасности автомобилей? Ответ: HITAG2 – это один из вариантов среди различных криптоалгоритмов, используемых для обездвиживания машин. Компанией NXP в 2005 году представлена рынку система HITAG PRO – решение для иммобилайзера, основанное на криптостандарте AES с длиной ключа 128 бит. Предлагаемые нами продукты постоянно согласовываются с запросами и требованиями наших клиентов. Поскольку NXP не даёт комментариев о стратегии клиентов, мы не будем делать никаких заявлений относительно того, какие из криптосистем используют те или иные изготовители машин"….

Не имея фактов и документов, вряд ли имеет смысл гадать о причинах, сдерживающих внедрение сильной криптографии в автомобилях. Но ничто не мешает осмотреться вокруг и заметить, что очень похожие по сути процессы происходят и в других областях. К примеру, в мобильной сотовой связи.

* * *

В блоге ещё одного известного германского хакера, Харальда Вельте (Harald Welte), недавно появилась статья, в которой рассказывается довольно любопытная "история изъятия криптоалгоритма A5/2". Иначе говоря, не найдя в интернете подробного и связного изложения истории о том, когда именно и каким образом слабый криптоалгоритм A5/2 был удалён из сетей GSM-телефонии и из самих GSM-телефонов, Вельте решил сделать это сам. И вот что у него получилось.

Большую и тщательно документированную хронологию можно найти на сайте security.osmocom.org. А в кратком изложении суть истории такова.

Под названием A5/2 (если кто не в курсе) принято понимать "эфирный" алгоритм шифрования, который использовался для защиты речи на участке между сотовым телефоном и базовой станцией в определённых сетях GSM примерно до 2005-2007 годов.

A5/2 был введён и специфицирован как криптоалгоритм на основе принципа "безопасность через неясность" (security by obscurity) за закрытыми дверями в конце 1980-х годов. Он преднамеренно был сделан слабее, чем его и без того уже слабый собрат A5/1. Идея заключалась в том, чтобы продавать в страны восточно-европейского блока только оборудование с A5/2, в то время как не настолько слабое шифрование A5/1 использовалось бы в западноевропейских странах.

Алгоритм A5/2 был восстановлен методами обратной инженерной разработки и опубликован в конце 1990-х. Вскоре он привлёк значительное внимание со стороны известных криптографов вроде Иэна Голдберга и Дэвида Вагнера (Ian Goldberg, David A. Wagner). В аналитической статье этих исследователей, появившейся в 1999 году, уже было сделано оценочное предположение, что защиту A5/2 можно вскрывать "влёт" — то есть прослушивать разговоры в реальном масштабе времени.

Понадобилось опубликовать ещё несколько статей на эту тему, прежде чем в августе 2003 года инстанции, внедряющие системы GSM (ETSI/3GPP/GSMA), наконец осознали, что здесь имеется проблема. Причем проблема оказалась даже серьёзнее, чем предполагалось поначалу. Поскольку генерация ключа для A5/1 и A5/2 одна и та же, то есть возможность для "полуактивной" атаки, которая понижает уровень защиты и позволяет вскрывать ранее записанные зашифрованные звонки, защищённые с помощью "сильного" A5/1. Единственным решением этой проблемы было удаление A5/2 из всего оборудования, что гарантировало бы невозможность понижения уровня защиты.

Начиная с 2004 года рабочие группы ассоциаций 3GPP и GSMA, имеющие отношение к безопасности, размышляли об изъятии A5/2, а в следующие годы они убедили таки свои соответствующие инстанции (руководство 3GPP, GSMA), а таким образом и непосредственных членов организации (операторов связи, производителей оборудования), исправить эту проблему.

С тех самых пор отлично известно, казалось бы, что использование одной и той же процедуры генерации ключа для разных алгоритмов позволяет осуществлять атаки через понижение уровня защиты. Тем не менее генерацию ключа для тогда ещё нового и более сильного алгоритма A5/3 оставили немодифицированной. Так что теперь, когда за последние годы уже полностью взломан A5/1 (при непосредственном участии известного нам Карстена Ноля), даже если операторы используют A5/3, та же самая модель с атаками через понижение уровня до A5/1 может применяться снова…

Чтобы сделать эту историю более наглядной, Харальд Вельте особо отмечает следующие колоритные моменты в хронологии изъятия A5/2.

– Понадобилось время с 1999 по 2007 год, прежде чем эта зияющая дыра в безопасности системы была залатана. Воистину оперативная реакция на опасность.

– Неназываемые в документах "североамериканские операторы" были самыми ярыми противниками удаления поддержки A5/2 из своих сетей. Это особенно интересно и странно по той причине, что операторы США всегда имели доступ к A5/1.

– Поскольку неминуемый взлом более безопасного A5/1 вполне предвиделся уже тогда, в 2002 году для GSM был специфицирован новый алгоритм A5/3. Пять лет спустя (в 2007) среди производителей оборудования для GSM-сетей всё ещё не было практически никакой поддержки шифрования по A5/3.

– Понадобилось время до января 2009, прежде чем в GSMA начали обсуждение вопросов тестирования A5/3 с изготовителями мобильных телефонов.

– Понадобилось время до ноября 2009, прежде чем начались первые испытания на совместимость между GSM-сетями, оснащёнными A5/3, и сотовыми телефонами, оснащёнными этим же алгоритмом.

Завершая свое исследование, Вельте задается вопросом: "И чему же мы можем научиться из всей этой истории?" Ключевые умозаключения автора выглядят так:

– Производители оборудования GSM и операторы связи не продемонстрировали абсолютно никакого интереса к латанию зияющих дыр в безопасности их систем.

– До того как стало известно о первых атаках против A5/2, они вообще никогда не думали о процедурах модификации всей системы новой системой шифрования (т.е. о проактивных планах реагирования на опасность).

– Даже после катастрофы со взломом A5/2 они ни в малейшей степени ничему не научились. В точности та же самая проблема, что была с атаками через понижение A5/1 - A5/2, сегодня может быть эффективно использована для атак с понижением A5/3 - A5/1. Причём ясно это было даже до того, как большинство операторов начали приступать к использованию алгоритма A5/3 в своих рабочих сетях.

– Рабочая группа по безопасности в составе 3GPP имела массу содержательных идей о реальных угрозах защите GSM еще 10 лет назад. Всё это можно увидеть, например, в их технических рекомендациях TR 33.801. Однако абсолютно никто не захотел к этим сигналам прислушаться.

– Аналогичные проблемы имеются в GSM и с криптоалгоритмами аутентификации. Понадобилось 12 лет от первой практической атаки против COMP128v1 до того момента, когда в GSMA начали задумываться о том, чтобы изъять этот алгоритм из системы...

* * *

Если кто-то вдруг пропустил и не заметил в этой истории Харальда Вельте пассаж о "североамериканских GSM-операторах", упорно препятствовавших изъятию A5/2, то имеет смысл подчеркнуть данный момент особо. Потому что в США A5/2 номинально вообще никогда не требовался, однако именно оттуда (точнее, из АНБ США) все последние десятилетия исходят мощные импульсы на всяческое понижение стойкости криптографии — вплоть до её фактической ликвидации — в общедоступных ИТ-системах. Будь то телефония, электронная почта, защита видеодисков, проездные транспортные билеты или противоугонные иммобилайзеры.

Предъявить официальные документы, подтверждающие эту "смелую идею", конечно, вряд ли возможно. Скорее всего, таких документов и в природе-то не существует. Зато имеются многочисленные свидетельства от представителей не только в индустрии, но и в спецслужбах о том, насколько рьяно и буквально по всем фронтам Агентство национальной безопасности США борется за недопущение сильной криптографии в повседневном народном обиходе. Потому что именно в слабой криптографии и заключается их главная сила.

Одно из наиболее свежих тому свидетельств невольно предоставил Бернар Барбье (Bernard Barbier), технический директор спецслужбы DGSE, т.е. внешней разведки Франции. По давно сложившейся традиции во Франции нет самостоятельной радиоэлектронной разведки типа АНБ, поэтому задачами перехвата и дешифрования коммуникаций занимается специальное подразделение в составе DGSE. Именно эту службу и возглавляет сейчас Барбье. А поскольку под руководством президента Николя Саркози (или "Сарко-американца", как называют его сограждане) произошло небывалое военно-политическое сближение Франции и США, руководству французской разведки с некоторых пор по своим шпионским делам приходится регулярно общаться с американскими коллегами.

И вот на одной из таких встреч, по признанию Барбье (сделанному в неформальной обстановке на одной из недавних конференций профессионалов в области защиты информации), АНБ строго "отругало" французских коллег за известную инициативу их госвластей под названием HADOPI. Закон HADOPI, можно напомнить, не так давно был принят во Франции под давлением индустрии развлечений — для блокирования массового файлообмена с нелегальными копиями фильмов, аудиозаписей и тому подобного контента. По этому закону интернет-провайдеры должны отключать от Сети тех своих пользователей, что замечены в нелегальном файлообмене. Ну а пользователи соответственно для собственной защиты вынуждены массово переходить на тотальное шифрование своих коммуникаций ради сокрытия всех действий в интернете… Понятно, что для спецслужб, контролирующих системы связи, подобный поворот событий очень существенно усложняют задачи мониторинга.