Цифровой журнал «Компьютерра» № 67 - Коллектив Авторов

Система фирмы Canon была тотально скомпрометирована специалистами ЭлкомСофта ещё в ноябре прошлого года. Теперь же очередь дошла до Nikon, так что с подробностями о деталях проведённого анализа удобнее рассказать на этом, совсем свежем примере.

В случае системы Nikon, как показали исследования ЭлкомСофта, собственно данные снимка и сопровождающие его метаданные обрабатываются независимо — как два отдельных файла — и прогоняются через хеш-функцию SHA-1. Получаемые на выходе два стошестидесятибитных хеш-значения затем шифруются с помощью секретного ключа по стандартному алгоритму RSA-1024, в результате чего генерируется цифровая сигнатура снимка, составленная из двух частей. То есть на самом деле вычисляются две подписи длиной по 1024 бита (128 байт), которые добавляются в служебную часть файла (EXIF MakerNote tag 0×0097), в раздел параметров цветового баланса.

Впоследствии, когда подлинность фотоснимка Nikon проверяют с помощью фирменной программы Image Authentication Software, то эта программа сама вычисляет два хеш-значения SHA-1, как это делалось и в фотоаппарате. А затем с помощью известного открытого ключа программа расшифровывает те две сигнатуры, что хранятся для проверки в файле. Если фотография подлинная, то вычисленные программой хеши и значения, расшифрованные из снимка, должны полностью совпасть. Если же совпадения нет, значит, фотография подвергалась манипуляциям.

То есть в теории, казалось бы, обеспечена достаточно простая и при этом эффективно защищённая проверка. Однако на практике, увы, всё получилось не так красиво.

Фатальной уязвимостью системы стало то, что секретный криптографический ключ, хранимый внутри фотокамеры и используемый для формирования сигнатур снимков, не защищён должным образом. По этой причине аналитики ЭлкомСофта (а значит, и всякие грамотные злоумышленники) могут его выявлять в памяти аппарата, извлекать и далее использовать для фальсификации. Попросту говоря, при наличии такого секретного ключа уже нет никаких проблем с генерацией абсолютно валидных цифровых сигнатур для как угодно видоизменённых фотографий. А это соответственно означает, что система защиты Nikon Image Authentication System полностью скомпрометирована и никакого доверия к ней — в её нынешнем виде — быть не может...

Когда эту унылую новость стали обсуждать в околокриптографических блогах и форумах, то один из основополагающих (и довольно наивных) вопросов звучал примерно так: "Ну а в принципе возможно ли вообще надёжно и безопасно реализовать всё это дело как-то иначе, без хитростей типа «безопасность через неясность»? Ведь секретный ключ в любом случае должен быть каким-то образом доступен для фотокамеры, а если это так, то его соответственно можно и считывать из оперативной памяти или откуда-то ещё?"

Лучше всего, наверное, на этот резонный вопрос ответил один из компетентных зарубежных читателей [англоязычного] блога ЭлкомСофта. По его мнению, произошедшее с Canon и Nikon — это то самое, что обычно получается в ситуациях, когда далёкие от защиты информации компании пытаются реализовать криптографию собственными силами. Тогда как «в данной ситуации недорогим и куда более эффективным решением задачи было бы встраивание в фотокамеру стандартного порта ISO-7816 ID-000, в народе больше известного как слот SIM-карты в мобильных телефонах. На основе такой карточки легко и просто можно реализовать давно проверенный криптостандарт для применения асимметричных схем с секретным-открытым ключом (например, стандарт PKCS#11)».

На более понятном общечеловеческом языке это означает, что ни Canon, ни Nikon, ни каким-либо ещё изготовителям фототехники совершенно не нужно биться над секретным изобретением надёжных криптографических систем. Потому что такие системы давно известны, разработаны специалистами и встроены в огромное количество сертифицированных приложений на основе смарткарт. Единственное, на что надо обращать внимание при встраивании таких технологий, — это на гораздо более простую проблему с правильной реализацией криптофункций (как показывает практика, здесь тоже дров наломать легко).

Благодаря таким подходам можно полностью избежать попадания криптоключей и прочей чувствительной информации в открытую память устройства, благо они хранятся в куда лучше защищённой смарткарте. Естественно, и этот подход не обеспечивает гарантированной абсолютной безопасности, но его не требуется хранить в тайне и он обеспечивает заведомо лучшее соотношение между стоимостью и надёжностью защиты.

Ещё одно важнейшее преимущество, которое получают пользователи при таком подходе к делу, — это гибкость схемы. Клиентам с повышенными требованиями к защите информации, вроде правоохранительных органов, вообще не требуется доверять деликатные механизмы криптообработки данных и хранения ключей поставщикам фотокамер. При таком подходе они могут вставлять в слот камеры свои собственные смарткарточки, которым они доверяют, причём делается это так же легко, как замена сим-карты в мобильнике. Ну а для менее требовательных клиентов, не нуждающихся в подобных строгостях, вполне естественно положиться на общедоверяемого поставщика смарткарт, которые можно поставлять в комплекте с топ-камерами по умолчанию...

Всё это, впрочем, лишь прожекты компетентных специалистов, пока что не имеющие под собой никаких реальных продуктов. А в жизни реальной ситуация такова, что гиганты фототехники вполне довольны своими никудышными крипторазработками и делают вид, что ни фирмы ЭлкомСофт, ни её неприятных исследований в природе как бы не существует.

С момента прямого обращения ЭлкомСофта в разные инстанции фирмы Canon минуло уже более полугода, однако абсолютно никакой содержательной реакции на это не последовало. Большая корпорация как ни в чём не бывало продолжает встраивать в свои фотокамеры в хлам скомпрометированную систему защиты и совершенно ничего в ней не меняет.

Аналогичная компрометация системы верификации снимков в камерах Nikon произошла сравнительно недавно, но, судя по тотальному игнорированию ЭлкомСофта и в Nikon, та же самая история, похоже, обещает повториться и теперь.

Что называется, пока гром не грянет...

К оглавлению

Кафедра Ваннаха: Экобомба германского образца

Ваннах Михаил

Опубликовано 06 мая 2011 года

В США был Трёхмильный остров. В СССР — Чернобыль. У японцев — Фукусима. А вот в Европе ядерная энергетика работала беспроблемно и безаварийно. Пока. Но, согласно великому мыслителю и пламенному прусскому патриоту Гегелю, всё в мире, в том числе и абсурд, должно достигнуть своего логического завершения. И опасность подкрадывается к атомным станциям Германии — и, наверное, всей Европы, — с совершенно неожиданной, экологической стороны.

Ну, может, и не совсем с экологической. Во главе угла всегда стоит экономика. А в апреле цены в Германии выросли по сравнению с аналогичным периодом 2010 года на 2,4 процента. (Европейский Центробанк заявляет о стабильности цен, если инфляция не превышает двух процентов.) Столь резкого скачка цен страна не переживала последние два с половиной года. Инфляция в Германии находилась на аналогично высоком уровне в октябре 2008 года.

Главной причиной ускорения инфляции немецкие статистики называют рост цен на энергоресурсы. (Что русскому, если он своевременно приватизировал немного углеводородов, здоров, то немцу смерть) И, естественно, рачительные бундесбюргеры норовят на углеводородах сэкономить. Для этого сначала строили ядерные станции (известный политик Франц Йозеф Штраус признал в своих мемуарах, что бомбу очень хотелось, и французы шли на встречу, но страх перед русскими оказался сильней). Потом, после Чернобыля, увлеклись возобновляемыми источниками энергии, из которых наиважнейшими сочли ветряные мельницы.

Ну, всякий, наблюдавший Европу в последнюю пару десятилетий, помнит, как ветрогенератор стал привычной чертой пейзажа, наряду с кирхой, ратушей и римской развалиной. Вот так росла мощность установленных ветряков в ФРГ:

Рост, как видим, довольно энергичный. Но вот беда: ветряк, стометровая башня с генератором и гигантскими лопастями, весьма дорог. И, как всякая механическая система, требует постоянного обслуживания. Тоже дорогого. По сравнению с этим всякие там проблемы шума и урона, наносимого популяции летучих мышей, уходят на второй план. (Хотя ветряки последних моделей ощутимо урчат меньше, нежели ранние.)

Мегаватт/час, произведённый ветрогенераторами, обходится в 72-85 евро, в то время как цена энергии, произведённой на атомных станциях, составляет чуть больше тринадцати евро. В Испании, скажем, за последние три года, по мере увеличения доли ветроэнергетики в энергетическом балансе страны, плата за электричество увеличилась в два раза. Причём это увеличение, как считают экономисты, не предел. Правда, сейчас средняя розничная цена на электроэнергию в Германии составляет 23 цента за киловатт/час, включая налоги.