Kam kráčí šifrování?

Vypadá to, jako by se vývoj technologií každý rok zrychloval. Je tu však vždy jeden opozdilec: šifrování. Proč tak rozvážné tempo? Protože jeden malý omyl dokáže zablokovat komunikaci a pohřbít firmu.

Nastávají však chvíle, kdy je potřebné zbystřit – například abyste zjistili, že se sféra šifrování prakticky přes noc změnila. Ten čas nastal nyní. Přestože v průběhu několika let docházelo ke změnám postupně, výsledný efekt je dramatický.

Některé z těchto změn začaly krátce po zveřejnění informací od Edwarda Snowdena o tom, jak rozsáhlý je sledovací program vlády USA. Další jsou přirozeným důsledkem kryptografických nápadů, které se dostávají na trh, vysvětluje Brent Waters z Texaské státní univerzity.

„Mnoho z těchto nových dostupných nástrojů a aplikací je založeno na výsledcích výzkumů z let 2005 a 2006,“ vysvětluje Waters. „Teprve si uvědomujeme, jaké typy šifrovacích funkcí jsou možné.“

O krok blíže

Šifrovaný webový provoz je prvním krokem směrem k bezpečnějšímu světu internetu, kde útočníci nebudou moci odposlouchávat privátní komunikace, finanční transakce ani obecné internetové aktivity.

Mnoho webů včetně služeb Google a Facebook zapnulo šifrování HTTPS ve výchozím stavu pro všechny uživatele. Pro většinu majitelů domén je však nákup a nasazení certifikátů SSL/TLS pro zajištění bezpečné komunikace s jejich weby drahým a komplikovaným úsilím.

Naštěstí iniciativa Let’s Encrypt (Pojďme šifrovat) a její bezplatné certifikáty SSL/TLS transformovaly celý ekosystém a dalay vlastníkům domén nástroje pro snadné zapnutí protokolu HTTPS na jejich webech.

Tato nezisková certifikační autorita provozovaná skupinou ISRG (Internet Security Research Group), Let’s Encrypt, je podpořenáa takovými velikány, jako jsou Mozilla, Electronic Frontier Foundation, Cisco nebo Akamai.

Jak všudypřítomným se protokol HTTPS stal? V říjnu loňského roku zveřejnil Josh Aas, šéf iniciativy Let’s Encrypt a bývalý zaměstnanec společnosti Mozilla, telemetrický graf Mozilly, který ukazuje, že protokol HTTPS využívá již více než 50 procent webů.

Přestože graf ukazuje jen uživatele prohlížeče Firefox, je toto číslo stále významné, protože poprvé počet šifrovaných stránek přerostl množství stránek nešifrovaných. Společnost NSS Labs očekává, že tento trend bude pokračovat, a předpovídá, že do roku 2019 bude šifrovaných 75 procent veškerého webového provozu.

Bezplatné nabídky certifikátů toto přijetí dále urychlí. Do příštího roku počet vydaných bezplatných veřejných důvěryhodných certifikátů pravděpodobně překročí množství certifikátů placených, prohlašuje Kevin Bocek, viceprezident strategie zabezpečení a threat intelligence ve společnosti Venafi, která se zabývá správou klíčů.

Mnoho podniků také začíná využívat bezplatné služby. Když už cena certifikátů nehraje žádnou roli, zaměří se certifikační autority na lepší nástroje pro bezpečnou správu certifikátů a na ochranu klíčů.

Když už mluvíme o správě certifikátů, je dobré připomenout, že po letech varování, že jsou certifikáty SHA-1 slabé a zranitelné vůči útokům, začaly podniky houfně upgradovat své certifikáty na takové, které využívají SHA-2, což je sada kryptografických hašovacích funkcí nahrazujících zastaralý algoritmus SHA-1.

Hlavní tvůrci prohlížečů, tedy firmy Google, Mozilla a Microsoft, se zavázali, že vyřadí SHA-1 počátkem letošního roku a začnou blokovat weby, které stále používají starší certifikáty.

Facebook přestal obsluhovat připojení SHA-1 a nezaznamenal „žádný měřitelný dopad“, tvrdí Wojciech Wojtyniak, produkční inženýr Facebooku.

Podle telemetrie Firefoxu kleslo od května do října 2016 použití SHA-1 na internetu ze 3,5 procenta na méně než procento. Podniky si nemohou dovolit samolibost, ale je pravda, že nedávné odhady společnosti Venafi naznačují, že cca 60 milionů webových stránek i nadále používá nedostatečně silný šifrovací algoritmus.

„Těšíme se na posun tohoto odvětví směrem k většímu využití silnějších certifikátů, jako je SHA-256,“ dodává Wojtyniak.

Šifrování je králem

Kryptografie dostala v posledních několika měsících několik ran, když výzkumníci vytvořili kryptografické útoky, jako je například Drown, který lze použít k dešifrování TLS spojení mezi uživatelem a serverem, pokud server podporuje SSLv2.

Další metodou je pak Sweet32, která umožňuje zaútočit na šifrovaná webová spojení vytvořením velkého množství webových přenosů.

Aktéři z řad státních zpravodajských služeb mají také šifrování ve svém hledáčku. Nedávno odhalila společnost Juniper Networks špionážní kód implantovaný v konkrétních modelech svého firewallu a v zařízeních VPN. Mnozí odborníci se domnívají, že v tom má prsty NSA.

Krátce poté, co si sada hackerských nástrojů, údajně patřící NSA, našla cestu na černé trhy, odhalilo Cisco chybu ve svém softwaru IOS, IOS XE a IOS XR, který se využívá v mnoha jejích síťových zařízeních.

Tato zranitelnost, kterou lze využít k získání citlivých informací z paměti zařízení, byla podobná jako zranitelnost zneužitelná uvedenými nástroji a souvisela s tím, jak tento operační systém zpracovává protokol výměny klíčů pro sítě VPN, uvedlo tehdy Cisco.

Dokonce i aplikace Apple iMessage, která je ukázkou, jak mohou firmy přinést kompletní šifrování masám, měla svůj podíl na problémech. Profesor kryptografie Matthew Green a jeho tým studentů na Univerzitě Johnse Hopkinse totiž dokázali vykonat adaptivní útok, který by za určitých okolností dokázal dešifrovat komunikaci iMessage a přílohy.

Tento tým také zjistil, že aplikace iMessage postrádá mechanismus FS (Forward Secrecy, dopředná bezpečnost), což znamená, že by útočníci mohli dešifrovat dříve zašifrované zprávy, například ty, které jsou uložené v iCloudu.

FS funguje tak, že se po uplynutí nastaveného časového intervalu vytváří nový klíč, takže i v případě, že útočníci získají originální klíč, není možné dříve zašifrované zprávy prolomit.

Jedna věc však navzdory všem špatným zprávám zůstává jasná: Kryptografie není prolomená. Matematika za kryptografickými výpočty zůstává silná a šifrování je stále nejlepší způsob, jak chránit informace.

„Poslední útoky se netýkaly matematiky, ale implementace,“ vysvětluje Waters. Ve skutečnosti šifrování funguje tak dobře, že na něj spoléhají také sami útočníci.

Zločinci dokážou získat klíče a certifikáty pro skrývání svých aktivit uvnitř šifrovaných přenosů. Skutečnost, že se tento vektor útoku rychle stává výchozím chováním zločinců, „téměř maří celý smysl přidávání většího množství šifrování“, uvádí Bocek.

Kyberzločinci používají šifrování také k zajištění velkého dopadu ransomwaru. Jakmile jsou soubory zašifrované, musejí oběti buď zaplatit, aby získaly klíč, nebo smazat své systémy a začít znovu.

Stejně jako se útočníci zaměřují na zranitelné implementace, bezpečnostní výzkumníci úspěšně vyvinuli dešifrovací nástroje pro ty varianty ransomwaru, které v sobě obsahovaly chyby ve svém šifrovacím kódu.

Zadní vrátka

Technologické firmy vždy musely vyvážit aspekty bezpečnosti a ochrany soukromí s faktem, že orgány činné v trestním řízení požadují přístup k informacím uživatelů. James Comey, šéf FBI, intenzivně usiloval o povinnost implementace zadních vrátek v technologických produktech využívajících šifrování a prohlašoval, že kódování dat maří vyšetřování zločinu.

Přestože společnosti často tiše spolupracovaly se zpravodajskými službami a s orgány činnými v trestním řízení, bezpříkladná konfrontace mezi FBI a společností Apple v minulých letech ukázala, že se podniky začínají bránit.

FBI v tomto boji ustoupila a došlo k vytvoření dvoustranné pracovní skupiny složené z komisí z oblasti justice, energií a komerce. Cílem této skupiny je studium problematiky šifrování. Pracovní skupina pro šifrování jednoznačně odmítla požadavky Comeye na zadní vrátka a radí zkoumat jiná řešení.

„Každé opatření, které oslabuje šifrování, pracuje proti národnímu zájmu,“ uvedla tato pracovní skupina ve své zprávě. „Kongres nemůže zabránit zločincům – doma ani v zahraničí – v používání šifrování. Proto by měly komise hledat další strategie, jak řešit potřeby komunity zástupců zákona.“

Oslabování šifrování tak, že by se policie dokázala prolomit do šifrovaných zařízení, by sice urychlilo vyšetřování zločinů, ale bylo by to krátkodobé vítězství s „dlouhodobým dopadem na národní zájmy“, varovala tato pracovní skupina.

Alternativní strategií je například poskytnutí legálních metod zástupcům zákona k přinucení podezřelých odemknout svá zařízení nebo zlepšování sběru metadat a analýz.

Zatímco zpráva pracovní skupiny naznačuje, že Kongres USA nebude usilovat o zákonná zadní vrátka, na obzoru se rýsují další bitvy související se šifrováním.

Tato zpráva totiž vytváří dojem, že podporuje možnost policie používat „zákonné hackování“ k prolomení do produktů s využitím zranitelností softwaru, které znají jen zástupci zákona a zpravodajské služby, což ale může mít bezpečnostní důsledky.

Technologický obor má zájem na oznamování zranitelností ihned po jejich zjištění, aby vláda neměla možnost si je hromadit bez dohledu.

Požadavek Comeye na úplnou kompromitaci tak bude podle slov skupiny realizován spíše v podobě různorodých forem.

Technologie pro všechny

Vlády se snažily roky stále omílat argument boje proti teroristům a vždy k tomu využívaly strašení, uvádí Mike Janke, šéf pro šifrovanou komunikaci ve společnosti Silent Circle. Změnou podle něj je, že podniky začínají brát vážněji zabezpečení své komunikace a jsou méně ochotné tyto funkce obětovat.

Mnoho organizací bylo šokováno rozsahem vládního dohledu odhaleného Edwardem Snowdenem z NSA. Zareagovaly integrací bezpečných nástrojů pro textovou a obrazovou komunikaci současně s šifrováním hlasových přenosů v rámci podnikové komunikace, popisuje Janke.

Šifrování nyní hraje větší roli v technologických diskusích, kdy se podniky ptají na dostupné funkce a možnosti. Oddělení IT už k šifrování nepřistupuje jako k přídavné funkci, za kterou se platí navíc, ale je to povinná vlastnost každého produktu a platformy, kterou používají.

I samotní spotřebitelé byli pobouřeni rozsahem sledovacích programů a neoficiální evidence ukazuje, že mnoho z nich začalo používat aplikace se šifrovaným obsahem, jako jsou WhatsApp nebo Signal. Ve většině případů však za bezpečné produkty neplatí, ani nemění své chování, aby zvýšili rozsah soukromí ve svém každodenním životě.

Změna přichází od šéfů zabezpečení, viceprezidentů technologií a dalších podnikových šéfů zaměřených na technologie, protože nesou odpovědnost za rozhodování v oblasti bezpečnosti a ochrany soukromí svých produktů a služeb.

Když společnost Tesla nyní digitálně podepisuje firmware pro každou svou jednotlivou interní komponentu pomocí kryptografického klíče, je jednodušší se ptát výrobců televizorů a hraček, proč to také nedělají, vysvětluje Janke.

Spotřebitelé jsou ti, kdo budou mít prospěch z integrace šifrování ve výchozím stavu, stejně jako když podniky mění svůj způsob myšlení o významu šifrování.

Na vlně inovací

Kryptografie má tendenci přicházet ve vlnách. Například významné inovace a výzkum z let 2005 až roku 2006 nyní dostávají podobu praktického nasazení. Výzkumníci nyní hledají zlepšení „preciznosti šifrování“ namísto současného modelu vše, nebo nic, při kterém, když dojde k úniku něčeho, je vyzrazené úplně všechno.

„Šifrování může být přesné jako skalpel a může poskytovat jemnou kontrolu nad informacemi,“ tvrdí Waters.

Google zkoumal kryptografii ve svých experimentech s neuronovými sítěmi. Nedávno tým Google Brain vytvořil dva systémy umělé inteligence, které...

Tento příspěvek vyšel v Security Worldu 1/2017. Oproti tomuto příspěvku je podstatně obsáhlejší a přináší spoustu dalších tipů, jak vylepšit firemní IT.

Časopis (starší čísla i předplatné těch nadcházejících) si můžete objednat na adrese našeho vydavatelství.