Методы шифрования информации

Получение пароля на основе ошибок администратора и пользователей

Перебор паролей по словарю являлся некоторое время одной из самых распространенных техник подбора паролей. В настоящее время, как хоть самый малый результат пропаганды информационной безопасности, он стал сдавать свои позиции. Хотя развитие быстродействия вычислительной техники и все более сложные алгоритмы составления слов-паролей не дают "погибнуть" этому методу. Технология перебора паролей родилась в то время, когда самым сложным паролем было скажем слово "brilliant", а в русифицированных ЭВМ оно же, но для "хитрости" набранное в латинском режиме, но глядя на русские буквы (эта тактика к сожалению до сих пор чрезвычайно распространена, хотя и увеличивает информационную насыщенность пароля всего на 1 бит). В то время простенькая программа со словарем в 5000 существительных давала положительный результат в 60% случаев[4]. Огромное число инцидентов со взломами систем заставило пользователей добавлять к словам 1-2 цифры с конца, записывать первую и/или последнюю букву в верхнем регистре, но это увеличило время на перебор вариантов с учетом роста быстродействия ЭВМ всего в несколько раз.

Следующей модификацией подбора паролей является проверка паролей, устанавливаемых в системах по умолчанию. В некоторых случаях  администратор программного обеспечения, проинсталлировав или получив новый продукт от разработчика, не удосуживается проверить, из чего состоит система безопасности. Как следствие, пароль, установленный в фирме разработчике по умолчанию, остается основным паролем в системе. В сети Интернет можно найти огромные списки паролей по умолчанию практически ко всем версиям программного обеспечения, если они устанавливаются на нем производителем.

Основные требования к информационной безопасности, основанные на анализе данного метода, следующие:

• Вход всех пользователей в систему должен подтверждаться вводом уникального для клиента пароля.
• Пароль должен тщательно подбираться так, чтобы его информационная емкость соответствовала времени полного перебора пароля. (Данная задача будет рассмотрена на практическом занятии). Для этого необходимо детально инструктировать клиентов о понятии "простой к подбору пароль", либо передать операцию выбора пароля в ведение инженера по безопасности.
• Пароли по умолчанию должны быть сменены до официального запуска системы и даже до сколь либо публичных испытаний программного комплекса. Особенно это относится к сетевому программному обеспечению.
• Все ошибочные попытки войти в систему должны учитываться, записываться в файл журнала событий и анализироваться через "разумный" промежуток времени.

 Если в системе  предусмотрена возможность блокирования клиента либо всей системы после определенного количества неудачных попыток входа, этой возможностью необходимо воспользоваться. Если же Вы являетесь разработчиком системы безопасности, данную возможность несомненно необходимо предусмотреть, так как она является основным барьером к подбору паролей полным перебором. Разумно блокировать клиента после 3-ей подряд неправильной попытки набора пароля, и, соответственно, блокировать систему после K=max( int(N*0.1*3)+1 , 3 ) неудачных попыток входа за некоторый период (час, смену, сутки). В данной формуле N – среднее количество подключающихся за этот период к системе клиентов, 0.1 – 10%-ный предел "забывчивости пароля", 3 – те же самые три попытки на вспоминание пароля. Естественно, информация о блокировании клиента или системы должна автоматически поступать на пульт контроля за системой.  В момент отправки пакета подтверждения или отвержения пароля в системе должна быть установлена разумная задержка (2-5 секунд). Это не позволит злоумышленнику, попав на линию с хорошей связью до объекта атаки перебирать по сотне тысяч паролей за секунду.

Все действительные в  системе пароли желательно проверять  современными программами подбора  паролей, либо оценивать лично администратору системы[14,25].

Через определенные промежутки времени необходима принудительная смена пароля у клиентов. Наиболее часто используемыми интервалами  смены пароля являются год, месяц  и неделя (в зависимости от уровня конфиденциальности информации и частоты  входа в систему).

Все неиспользуемые в  течение долгого времени имена  регистрации должны переводиться в  закрытое (недоступное для регистрации) состояние. Это относится к сотрудникам, находящимся в отпуске, на больничном, в командировке, а также к именам регистрации, созданным для тестов, испытаний системы и т.п.

От сотрудников и  всех операторов терминала необходимо требовать строгое неразглашение  паролей, отсутствие каких-либо взаимосвязей пароля с широкоизвестными фактами  и данными, и отсутствие бумажных записей пароля "из-за плохой памяти".

Получение пароля на основе ошибок в реализации

Следующей по частоте  использования является методика получения  паролей из самой системы. Однако, здесь уже нет возможности  дать какие-либо общие рекомендации, поскольку все методы атаки зависят только от программной и аппаратной реализации конкретной системы. Основными двумя возможностями выяснения пароля являются несанкционированный доступ к носителю, содержащему их, либо использование недокументированных возможностей и ошибок в реализации системы.

Первая группа методов  основана на том, что любой системе  приходится где-либо хранить подлинники паролей всех клиентов для того, чтобы сверять их в момент регистрации. При этом пароли могут храниться  как в открытом текстовом виде, как это имеет место во многих клонах UNIX, так и представленные в виде малозначащих контрольных сумм (хеш-значений), как это реализовано в ОС Windows, Novell NetWare и многих других. Проблема в том, что в данном случае для хранения паролей на носителе не может быть использована основная методика защиты – шифрование. Действительно, если все пароли зашифрованы каким-либо ключом, то этот ключ тоже должен храниться в самой системе для того, чтобы она работала автоматически, не спрашивая каждый раз у администратора разрешение "Пускать или не пускать определенного пользователя. Поэтому, получив доступ к подобной информации, злоумышленник может либо восстановить пароль в читабельном виде (что бывает довольно редко), либо отправлять запросы, подтвержденные данным хеш-значением, не раскодируя его. Все рекомендации по предотвращению хищений паролей состоят в проверке не доступен ли файл с паролями, либо таблица в базе данных, хранящая эти пароли, кому-либо еще кроме администраторов системы, не создается ли системой резервных файлов, в местах доступных другим пользователям и т.п. . В принципе, поскольку кража паролей является самым грубым вторжением в систему, разработчики уделяют ей довольно пристальное внимание, и соблюдения всех рекомендаций по использованию системы обычно достаточно для предотвращения подобных ситуаций.

Получение доступа к  паролям благодаря недокументированным  возможностям систем встречается в  настоящее время крайне редко. Ранее  эта методика использовалась разработчиками намного чаще в основном в целях  отладки, либо для экстренного восстановления работоспособности системы.

Следующей распространенной технологией получения паролей  является копирование буфера клавиатуры в момент набора пароля на терминале. Этот метод используется редко, так  для него необходим доступ к терминальной машине с возможностью запуска программ. Но если злоумышленник все-таки получает подобный доступ, действенность данного метода очень высока:

Работа программы-перехватчика паролей (так называемого "троянского коня") на рабочей станции незаметна.

Подобная программа  сама может отправлять результаты работы на заранее заданные сервера или  анонимным пользователям, что резко  упрощает саму процедуру получения  паролей хакером, и затрудняет поиск  и доказательство его вины. У нас  в Казахстане, например, широкое распространение получила подобная троянская программа, подписывающаяся к  самораспаковывающимся архивам.

Двумя основными методами борьбы с копированием паролей являются:

- адекватная защита рабочих  станций от запуска сторонних  программ: 
а) отключение сменных носителей информации (гибких дисков), 
б) специальные драйвера, блокирующие запуск исполнимых файлов без ведома оператора, либо администратора, 
в) мониторы, уведомляющие о любых изменениях системных настроек и списка автоматически запускаемых программ, очень мощная, но неудобная мера – система единовременных паролей (при каждой регистрации в системе клиентам с очень высоким уровнем ответственности самой системой генерируется новый пароль)[24,28].

Сканирование современными антивирусными  программами также может помочь в обнаружении "троянских" программ, но только тех из них, которые получили широкое распространение по стране. А следовательно, программы, написанные злоумышленниками специально для атаки на Вашу систему, будут пропущены антивирусными программами без каких-либо сигналов.

Следующий метод получения паролей  относится только к сетевому программному обеспечению. Проблема заключается  в том, что во многих программах не учитывается возможность перехвата  любой информации, идущей по сети –  так называемого сетевого трафика. Первоначально, с внедрением локальных компьютерных сетей так оно и было. Сеть располагалась в пределах 2-3 кабинетов, либо здания с ограниченным физическим доступом к кабелям. Однако, стремительное развитие глобальных сетей затребовало на общий рынок те же версии программного обеспечения без какого-либо промедления для усиления безопасности. Теперь мы пожинаем плоды этой тенденции. Более половины протоколов сети Интернет передают пароли в нешифрованном виде – открытым текстом. К ним относятся протоколы передачи электронной почты SMTP и POP3, протокол передачи файлов FTP, одна из схем авторизации на WWW-серверах.

Современное аппаратное и программное  обеспечение позволяет получать всю информацию, проходящую по сегменту сети, к которому подключен конкретный компьютер, и анализировать ее в реальном масштабе времени. Возможны несколько вариантов прослушивания трафика: 1) это может сделать служащий компании со своего рабочего компьютера, 2) злоумышленник, подключившийся к сегменту с помощью портативной ЭВМ или более мобильного устройства. Наконец, трафик, идущий от Вас к Вашему партнеру или в другой офис по сети Интернет, технически может прослушиваться со стороны Вашего непосредственного провайдера, со стороны любой организации, предоставляющей транспортные услуги для сети Интернет (переписка внутри страны в среднем идет через 3-4 компании, за пределы страны – через 5-8). Кроме того, если в должной мере будет реализовываться план СОРМ (система оперативно-розыскных мероприятий в компьютерных сетях), то возможно прослушивание и со стороны силовых ведомств страны.

Для комплексной защиты от подобной возможности кражи паролей необходимо выполнять следующие меры:

• Физический доступ к сетевым кабелям должен соответствовать уровню доступа к информации.
• При определении топологии сети следует при любых возможностях избегать широковещательных топологий. Оптимальной единицей сегментирования является группа операторов с равными правами доступа, либо если эта группа составляет более 10 человек, то комната или отдел внутри группы. Ни в коем случае на одном кабеле не должны находиться операторы с разными уровнями доступа, если только весь передаваемый трафик не шифруется, а идентификация не производится по скрытой схеме без открытой передачи пароля.
• Ко всем информационным потокам, выходящим за пределы фирмы, должны применяться те же правила, что и только что описанные выше для объединения разноуровневых терминалов.

Строение файлов, их заголовки  и расположение в любой операционной системе может быть прочитано при использовании соответствующего программного обеспечения. Данная проблема решается гораздо проще и дешевле – с помощью криптографии[16].

2. КРИПТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ

2.1.Классификация криптоалгоритмов

В зависимости от наличия  либо отсутствия ключа кодирующие алгоритмы  делятся на тайнопись и криптографию. В зависимости от соответствия ключей шифрования и дешифрования – на симметричные и асимметричные. В зависимости от типа используемых преобразований – на подстановочные и перестановочные. В зависимости от размера шифруемого блока – на потоковые и блочные шифры.

В отношении криптоалгоритмов существует несколько схем классификации, каждая из которых основана на группе характерных признаков. Таким образом, один и тот же алгоритм "проходит" сразу по нескольким схемам, оказываясь в каждой из них в какой-либо из подгрупп.

Основной схемой классификации  всех криптоалгоритмов является следующая:

Тайнопись. Отправитель и получатель производят над сообщением преобразования, известные только им двоим. Сторонним лицам неизвестен сам алгоритм шифрования.

Криптография с ключом. Алгоритм воздействия на передаваемые данные известен всем сторонним лицам, но он зависит от некоторого параметра – "ключа", которым обладают только отправитель и получатель.

Симметричные  криптоалгоритмы. Для зашифровки и расшифровки сообщения используется один и тот же блок информации (ключ).