Брюс Шнайер
Секреты и ложь. Безопасность данных в цифровом мире

Часть I
Ландшафт

Компьютерную безопасность часто представляют абстрактно: «Эта система защищена». Продавец программного обеспечения может сказать: «Эта программа гарантирует защиту вашей сети» или «Мы обеспечиваем безопасность электронной коммерции». Подобные заявления неизбежно несут на себе отпечаток наивности и упрощенчества. Это означает, что обращается больше внимания на безопасность программы, чем на безопасность системы. Первый вопрос, который следует задать в таком случае: «От кого и от чего защищена система?»

Это актуальный вопрос. Представьте себе продающуюся безопасную операционную систему. Обеспечит ли она защиту от ручной гранаты, если та попадет прямиком в ваш процессор? Или от того, кто нацелит видеокамеру непосредственно на вашу клавиатуру или экран монитора? От того, кто «просочился» в вашу компанию? Скорее всего нет: не потому, что эта операционная система плоха, но потому, что некто более или менее осознанно воплощает конструкторские решения, в которых определено, какие виды возможных атак эта операционная система будет предотвращать (и, возможно, предотвратит), а какие она будет игнорировать.

Проблемы усугубляются, когда подобные решения принимаются недостаточно обдуманно. И не все всегда так очевидно, как в предыдущем примере. Защищает ли система безопасности телефонной линии от того, кто может вас случайно подслушать, от перехватчика, имеющего большие финансовые возможности или от национального разведывательного управления? Защищает ли система безопасности банка от мошенничества клиентов, от мошенничества продавцов, от мошенничества банковского кассира или от мошенничества управляющего банком? Приведет использование другого изделия к усилению или ослаблению безопасности? Точное понимание того, что может обеспечить отдельно взятая технология безопасности и чего она не может, является слишком сложным для большинства людей.

Безопасность нельзя представить только в белом или только в черном цвете; контекст часто играет большую роль, чем сама технология. Тот факт, что надежная операционная система не может защитить от ручной гранаты, не означает, что она бесполезна; он означает только, что мы не можем просочиться сквозь стены, дверные замки и оконные решетки. Каждая конкретная технология занимает свое важное место в общей концепции безопасности системы. Система может быть защищена от обыкновенных преступников, или от промышленного шпионажа определенного типа, или же от национального разведывательного управления с его шпионской сетью. Система может быть защищена до тех пор, пока не появились некие новые достижения математики, или в течение некоторого определенного промежутка времени, или от определенных типов атак. Как любое прилагательное, слово «безопасный» не имеет смысла вне контекста.

В первой части книги я предпринял попытку рассмотреть основы контекста безопасности. Я расскажу о возможных угрозах для цифровых систем, о типах атак и о типах нападающих. Затем я расскажу о том, что желательно для системы безопасности. Я сделаю это прежде, чем обсуждать конкретные технологии, поскольку невозможно грамотно оценить технологии безопасности без знания ландшафта. Так же как вы не сможете понять, каким образом стены замка защищают его жителей, не погрузившись в атмосферу средневековья, вы не сможете понять, каким образом работает брандмауэр или Интернет с шифрованием данных вне контекста той среды, в которой они действуют. Кто такие нападающие? Чего они хотят? Какими инструментами располагают? Без базовых представлений о таких вещах невозможно разумное обсуждение понятия безопасности.

Глава 2
Опасности цифрового мира

Этот мир – опасное место. Грабители подстерегают, чтобы наброситься на вас, когда вы идете по плохо освещенной аллее; искусные мошенники строят планы, как лишить вас денег, отложенных на старость; коллеги всеми силами стремятся разрушить вашу карьеру. Синдикаты организованной преступности распространяют коррупцию, наркотики и страх с поразительной эффективностью. В наличии также сумасшедшие террористы, ненормальные диктаторы и неконтролируемые остатки бывших супердержав, которые отличаются скорее взрывоопасностью, чем здравым смыслом. Кроме того, если верить газетам, есть еще монстры в пустынях, руки, торчащие из могил, от которых мороз пробирает, и ужасные инопланетяне, перевозящие детей Элвиса. Иногда удивительно все-таки, что мы прожили настолько долго, чтобы построить достаточно стабильное общество для проведения этого обсуждения.

Но мир – еще и безопасное место. Хотя опасности в индустриальном обществе вполне реальны, все же они – скорее исключения. В это иногда трудно верить в наш век сенсаций – газеты лучше продаются с заголовком «Трое прохожих случайно застрелены в перестрелке», чем «У двухсот семидесяти миллионов американцев небогатый событиями день» – но это правда. Почти все ходят каждый день по улице и не подвергаются нападению грабителей. Почти никто не умирает от случайного выстрела, не страдает от надувательства мошенников и, приходя домой, не сталкивается с сумасшедшими мародерами. Большинство компаний не являются жертвами вооруженного грабежа, жуликоватых банковских менеджеров или насилия на рабочих местах. Менее одного процента удаленных взаимодействий, позволяющих вести дела на расстоянии, без непосредственного контакта, приводят к жалобам какого-либо рода. Люди, как правило, честны: они обычно твердо придерживаются неписанных общественных правил. Законность в нашем обществе, в общем, на высоком уровне.

(Я осознаю, что предыдущий абзац представляет собой чрезмерное упрощение сложного мира. Я пишу эту книгу в Соединенных Штатах в конце второго тысячелетия. Я пишу ее не в Сараево, Хевроне или Рангуне. У меня нет опыта, исходя из которого я мог бы рассказать, каково жить в тех местах. Мои личные представления о безопасности происходят из опыта жизни при стабильной демократии. Эта книга о безопасности с точки зрения индустриального мира, а не мира, раздираемого на части войной, подавляемого тайной полицией или контролируемого криминальными структурами. Эта книга об относительно небольших опасностях в обществе, в котором главные угрозы уже отведены.)

Нападения, криминальные или нет, представляют собой исключения. Это события, застающие людей врасплох, «новости» в прямом смысле слова. Они нарушают общественный уклад, разрушают жизнь тех, кто стал их жертвой.

Неизменная природа атаки

Что отличает киберпространство от его двойника – реального мира в «плоти и крови», если отбросить технологические изыски и графические пользовательские интерфейсы? Как и физический мир, виртуальный мир населен людьми. Эти люди взаимодействуют с другими, образуют сложные социальные и деловые взаимоотношения, живут и умирают. В киберпространстве существуют сообщества, большие и малые. Киберпространство наполнено коммерцией. Там заключаются соглашения и контракты, там случаются разногласия и конфликты.

И опасности в цифровом мире отображают опасности физического мира. Если в последнем существуют опасности хищений и растрат, то точно так же они существуют и в первом. Если грабят физические банки, то ограбят и цифровые. Вторжение в частную жизнь – всегда проблема, независимо от того, имеет ли оно облик фотографа с телеобъективом или хакера, который перехватывает сообщения частного характера. Правонарушения в киберпространстве включают в себя все, что вы можете видеть в физическом мире: воровство, рэкет, вандализм, страсть к подглядыванию и подслушиванию, эксплуатацию, вымогательство, мошенничество и обман. Присутствует даже опасность реального физического ущерба в результате выслеживания, нападения на систему контроля воздушных перевозок и т. п. В первом приближении сообщество живущих в режиме онлайн такое же, как и сообщество тех, кто далек от компьютерных сетей. И, тоже в первом приближении, вторжения в цифровые системы будут такими же, как и нападения на их реальные аналоги.

Это означает, что, бросая взгляд в прошлое, мы можем точнее увидеть, что принесет будущее. Нападения будут выглядеть по-разному – взломщик будет оперировать цифровыми взаимодействиями и точками входа в базы данных вместо отмычек и монтировок, террористы выберут мишенью информационные системы вместо самолетов – но мотивация и психология будут теми же. Это также значит, что нам не понадобится совершенно другая правовая система в будущем. Если наше грядущее похоже на былое – за исключением некоторых особенностей, – тогда правовая система, которая работала в прошлом, вероятно, будет работать и в будущем.

Вилли Саттон грабил банки, потому что там хранились деньги. Сегодня деньги находятся не в банке, они перемещаются по компьютерным сетям. Каждый день банки мира переводят друг другу миллиарды долларов при помощи простого изменения чисел в компьютерной базе данных. Между тем, средняя величина единичной кражи из физических банков ненамного превышает 1500 долларов. И киберпространство будет представляться злоумышленникам все более соблазнительным – объем электронной торговли возрастает с каждым годом.

Где деньги – там преступность. Ограбление банка или магазина спиртного, надевание лыжной маски и размахивание пистолетом 45-го калибра не совсем устарело.

Но это – не тот метод, который предпочтет преступник, чтобы продумать план, если он совсем не одурел от наркотиков. Организованная преступность предпочитает нападать на крупные системы, чтобы получать большую добычу. Мошенничество с кредитными картами и контрольными системами стало с годами более изощренным. Жульничество с расчетными автоматами следует тому же принципу. Если мы не увидели до сих пор широко распространенного мошенничества с системой платежей в Интернете, то это потому, что там еще нельзя получить крупные деньги. Когда деньги там будут, преступники попытаются их украсть. И как видно из истории, они в этом преуспеют.

Нарушение конфиденциальности также не является чем-то новым. Удивительное множество юридических документов является достоянием общественности – это записи с общим доступом: имущественные сделки, продажа кораблей, гражданские и уголовные судебные разбирательства и приговоры, банкротство. Хотите узнать, кто владеет вон тем кораблем и сколько он за него заплатил? Это можно сделать. Такова роль общего доступа к базам данных. Еще больше приватной информации содержится в 20 000 (или около того) персональных баз данных (в США), которые находятся в корпорациях: финансовые подробности, медицинская информация, особенности образа жизни.

Сыщики (частные и полицейские) уже давно используют эти и другие данные, чтобы разыскивать людей. Для этого используют даже данные, которые по общему мнению считаются конфиденциальными. Ни один частный следователь из телесериала не обходится без друга в местной полиции, готового поискать имя, номер автомашины или уголовные записи в полицейских файлах. Полиция постоянно пользуется корпоративными базами данных. И каждые несколько лет какого-нибудь скучающего оператора информационно-поисковой системы ловят на выискивании налоговых деклараций знаменитостей.

Специалисты по маркетингу уже давно используют любые данные, которые могут заполучить, чтобы «вычислить» определенных людей. В Соединенных Штатах личные данные принадлежат не тому человеку, которого они характеризуют, а организации, собравшей их. Информация о ваших финансах не является вашей собственностью, она принадлежит вашему банку. Ваша медицинская информация принадлежит не вам, а вашему врачу. Врач дает клятву, что сохранит ваши личные секреты, но страховые агенты и этого не делают. Вы действительно хотите, чтобы любой знал о вашем пороке сердца или наследственной глаукоме? Как насчет вашего алкоголизма или неприятностей с венерическим заболеванием двадцатилетней давности?

Нарушение конфиденциальности может легко привести к мошенничеству. В рассказе «Бумажная луна» Джой Дэвид Браун пишет о трюках, к которым прибегали в период Великой депрессии для продажи Библий и родственных товаров, цены на которые внезапно упали. В другого рода аферы сейчас вовлечены матери и вдовы солдат, погибших на заокеанской войне: «Всего за несколько пенни в день мы позаботимся об их могилах» – и обманщики получают свой куш. Во многих частях страны коммунальные службы установили систему на основе телефонной связи, позволяющую считывать показания счетчиков: воды, электричества и т. п. Эта идея будет казаться грандиозной до тех пор, пока какие-нибудь предприимчивые преступники не начнут использовать ее для определения времени отъезда хозяев в отпуск. Или пока они не догадаются использовать систему аварийного контроля, которая с точностью до цента показывает еще и подробности аренды здания. Если данные могут быть использованы, кто-нибудь попробует это сделать – с компьютером или без него.

В киберпространстве нет ничего нового. Детская порнография – старая история. Отмывание денег – уже видели. Причудливые культы, предлагающие вечную жизнь в обмен на ваш чек, – даже надоело. Преступники не хуже и не лучше деловых людей понимают, для чего можно использовать сеть; они только переиначивают свои старые трюки под новые возможности, учитывая тонкие подробности и эксплуатируя размах сети и ее тенденцию к росту.

Изменяющаяся природа атаки

Опасности могут быть теми же, но киберпространство все видоизменяет по-своему. Хотя нападения в цифровом мире могут иметь те же цели и использовать многие из тех методов, что и нападения в физическом мире, все же они будут существенно различаться. Они будут проще и шире распространены. Будет сложнее проследить, поймать, доказать вину злоумышленника. И их действие будет более разрушительным. У Интернета есть три новых свойства, которые помогают осуществить атаку. Любое из них – угроза, все вместе они способны вселить ужас.

Автоматизация

Автоматизация – это друг нападающего. Если умный фальшивомонетчик изобрел способ чеканки безукоризненных пятицентовых монет, никто не будет беспокоиться. Фальшивомонетчик не сумеет сделать достаточно много этих монет, чтобы оправдать время и усилия. Телефонные хулиганы могли звонить бесплатно из телефонов-автоматов в пределах определенной местности практически сколько угодно с 1960-х до середины 1980-х. Конечно, телефонная компания была недовольна, что привело к грандиозным шоу с попыткой поймать этих людей, – но хулиганы не сильно повлияли на итоговую прибыль компании. В самом деле, вы не можете украсть столько десятицентовых телефонных звонков, чтобы это сказалось на доходе компании с многомиллиардным капиталом, особенно если себестоимость услуг близка к нулю.

В киберпространстве все иначе. Компьютеры имеют неоспоримое преимущество при решении повторяющихся, скучных задач. Наши фальшивомонетчики могут отчеканить миллион электронных пятицентовиков во время сна. Так называемая тактика «поэтапных нападений» – кража каждый раз небольшой части денег, по кусочкам, от каждого счета, приносящего процентный доход, – прекрасный пример того, что было невозможным без компьютеров.

Если вы спланировали крупную аферу, при помощи которой можно очистить чьи-нибудь карманы, а она срабатывает только один раз из 100 000 попыток, вы умрете с голоду, прежде чем ограбите кого-то. В киберпространстве вы можете настроить свой компьютер на поиск одного шанса из ста тысяч. Возможно, вы будете находить по целой дюжине таких шансов ежедневно. Если вы в состоянии привлечь другие компьютеры, то сможете находить сотни шансов.

Быстрая автоматика совершает атаки, даже если возможное число успешных попыток мизерно. Атаки, которые были слишком несущественны, чтобы обращать на них внимание в физическом мире, могут быстро стать основной угрозой в цифровом. Многие коммерческие системы совершенно не заботятся об этих мелочах: дешевле игнорировать их, чем с ними бороться. Им придется думать иначе с приходом цифровых систем.

Киберпространство, кроме того, прокладывает новую просторную дорогу для нарушения конфиденциальности просто в результате факта появления автоматизации. Предположим, вы проводите маркетинговую кампанию, направленную на богатых любящих родителей, вместе с детьми коллекционирующих марки с изображениями пингвинов. Это слишком трудоемко – ходить по всему городу и находить богатых граждан с детьми, которые любят пингвинов и интересуются марками. Для компьютерной сети нет ничего проще, чем сопоставить маркетинговую базу данных почтовых индексов людей с определенным годовым доходом, записи о датах рождения, списки подписчиков rec collecting stamps^[2] и данные покупателей книг о пингвинах на Amazon com. Интернет дает в руки средства, позволяющие собрать все данные о человеке, когда-либо внесенные в пользовательскую сеть. Бумажные данные, даже если они общедоступны, трудно искать и трудно сопоставлять. Компьютеризованные данные найти существенно проще. Данные, внесенные в сеть, можно найти удаленно и сравнить с другими базами данных.

При определенных обстоятельствах получение этих данных незаконно. Частных лиц неоднократно преследовали в судебном порядке за просмотр секретных файлов полиции или информационно-поисковых систем. При других условиях это действие вполне обоснованно называется добычей данных. Например, большие компании, имеющие базу данных кредитных карт: Experian (раньше – TRW), TransUnion и Equifax, имеют горы сведений почти о любом человеке в США. Эту информацию собирают, сортируют и продают любому, кто готов за нее заплатить. Базы данных кредитных карт содержат ошеломляющее количество фактов о том, как люди привыкли тратить деньги: где они живут, что едят, как проводят отпуск – все это можно там найти. DoubleClick пытается построить базу данных, содержащую информацию об индивидуальных привычках веб-серферов^[3]. Даже магазин бакалейных товаров ведет специальные карты постоянных покупателей, что позволяет получать данные о предпочтениях последних. Компания Acxiom специализируется на соединении информации частных и общедоступных баз данных.

Новым здесь является не то, что данные выплывают наружу, а то, как просто их можно собирать, использовать и злоупотреблять ими. И дела становятся все хуже: собирается все больше данных. Банки, авиалинии, каталоги компаний, фонды медицинского страхования – все они хранят информацию частного характера. Множество веб-сайтов собирают и продают персональные данные. А почему нет? Хранение данных дешево и, может быть, когда-нибудь пригодится. Такие разнообразные архивы в конце концов появляются в общедоступной сети. И все больше и больше данных оказывается собрано и снабжено перекрестными ссылками. Автоматизация переводит добычу информации на новую ступень.

Действие на расстоянии

Как любят подчеркивать специалисты по технологиям, Интернет не имеет границ или естественных ограничений. Любые две вещи одинаково тесно связаны, будь они расположены в разных концах комнаты или планеты. Одинаково просто активизировать работу компьютера в Тулузе с компьютера в Тунисе и с компьютера в Таллахассии (Tallahassee). He нравятся законы о цензуре или законы о компьютерных преступлениях в вашей стране? Найдите страну, которая вам нравится больше. Страны вроде Сингапура пытались ограничить возможности своих граждан в отношении поиска в Сети, но строение Интернета делает задачу блокировки его отдельных частей неосуществимой. По мнению Джона Гилмора, «цензура Интернета – это его повреждение и разгром».

Это означает, что нападающим в Интернете не нужно находиться где-то рядом со своей добычей. Нападающий может сидеть за компьютером в Санкт-Петербурге и атаковать компьютер Ситибанка в Нью-Йорке. Такое изменение положения вещей породило гигантские последствия для безопасности. Раньше, если вы строили товарный склад в Буффало, вам приходилось беспокоиться только о преступниках, которые могли бы приехать в Буффало и вломиться в ваш склад. С тех пор как благодаря Интернету все компьютеры стали равноудалены от любого другого компьютера, вам надлежит принимать во внимание преступность всего мира.

Глобальная природа Интернета также затрудняет поиск преступников и их обвинение. Найти нападающих, ловко скрывающих свое местонахождение, может быть почти невозможно, и, если вы даже найдете их, что будете делать? Преступность ограничена только в том, что касается политических границ. Но если у Интернета не существует физической территории, на которой можно было бы его контролировать, то кто обеспечит его безопасность?

К настоящему времени все правоохранительные органы, которые могли бы предъявить претензии к Интернету, уже пытались это сделать. Данные пришли из Германии? Тогда это в юрисдикции немецких законов. Они адресованы в Соединенные Штаты? Тогда это дело американского правительства. Они проходили через Францию? Если так, французские власти ответят qu'il s'est passe^[4]. В 1994 году операторов компьютера BBS в Милпитасе, штат Калифорния, – где находились и люди и компьютеры – судили и признали виновными в суде Теннесси, потому что кто-то в Теннесси сделал междугородный телефонный звонок в Калифорнию и загрузил порнографические картинки, которые, как обнаружилось, разрешены в Калифорнии, но неприличны в Теннесси. Операторы BBS никогда до судебного процесса не бывали в Теннесси. В июле 1997 года 33-летняя женщина была осуждена швейцарским судом за отправку порнографии через Интернет – хотя с 1993 года она жила в США. Имеет ли это какой-то смысл?

Тем не менее обычно преследование судебным порядком невообразимо трудно. До того, как их «вычислят», преступники могут использовать неразбериху в качестве ширмы. В 1995 году 29-летний хакер из Санкт-Петербурга заработал 12 миллионов долларов, вломившись в компьютер Ситибанка. Ситибанк случайно обнаружил взлом и вернул себе большую часть денег, но встретил огромные сложности с выдачей хакера, чтобы подвергнуть его суду.

Такая разница в законах между различными штатами и странами может даже привести к высокотехнологичной форме выбора области юрисдикции. Иногда это работает в пользу обвинителя, как, например, осуждение в Теннесси калифорнийской BBS. В других случаях она идет на пользу преступникам: преступному синдикату, у которого достаточно денег, чтобы предпринять широкомасштабную атаку на финансовую систему, не так трудно найти страну, у которой слабые законы о компьютерной преступности, несомненно продажные офицеры полиции и никаких договоров о выдаче преступников.

Распространение технических приемов

Третье свойство – это легкость, с которой опыт удачных атак распространяется по киберпространству. НВО – компанию, занимающуюся кабельным телевидением, не очень заботит, что кто-нибудь может создать дешифратор для их базы. Для этого требуется время, сноровка и некоторое количество денег. Но что, если этот «кто-нибудь» опубликует простой метод получения любым человеком бесплатного спутникового телевидения? Без всякой работы? Безо всякого оборудования. «Просто наберите эти семь цифр на вашем пульте дистанционного управления, и вам никогда больше не придется платить за кабельное телевидение». Это может увеличить количество пользователей, не производящих платежи, до миллионов и ощутимо повлиять на прибыльность компании.

Физические фальсификации – это сложная, но решаемая задача. Двадцать лет назад мы продавали шаху Ирана какие-то старые машины глубокой печати. Когда к власти пришел аятолла Хомейни, он сообразил, что гораздо выгоднее печатать стодолларовые банкноты, чем иранские риалы. ФБР называет эти подделки суперзнаками, поскольку они почти безупречны. (Вот почему в США изменили дизайн денег.) В то время как ФБР и секретные службы заламывали руки, Министерство финансов произвело некоторые подсчеты: иранские печатные станки могут печатать только какое-то количество денег в минуту, в году только столько-то минут, то есть можно посчитать максимальное количество фальшивых банкнот, которое иранцы в силах выпустить. Казначейство решило, что это количество фальшивок не повлияет на денежную стабильность, так что не стоит серьезно беспокоиться о национальной безопасности.

Если бы производство фальшивых денег использовало электронику, все было бы по-другому. Электронный фальшивомонетчик может автоматизировать процесс, написать программу и поместить ее где-нибудь на одном из веб-сайтов. Люди будут загружать эту программу и запускать необнаруживаемое производство фальшивых электронных денег. К полудню эта информация могла бы оказаться в руках первых 1000 фальшивомонетчиков; следующие 100 000 получили бы ее в течение недели. Денежная система США смогла бы разрушиться за неделю. Уже не существовало бы максимального предела усиления мощности этой атаки – в киберпространстве она может возрастать экспоненциально.

Интернет представляет собой еще и совершенную среду для распространения удачных приемов нападения. Только первому нападающему приходится быть изобретательным, все остальные могут просто использовать его программы. После того, как автор изобретения включает их в какой-нибудь архив, удобно расположенный где-нибудь в экономически отсталых странах, любой способен загрузить и использовать их. И, однажды выпущенные в свет, они уже не поддаются контролю.

Мы рассматривали эту проблему на примере компьютерных вирусов: дюжина сайтов позволяет вам загрузить компьютерные вирусы, наборы инструментов для их конструирования и модели самих вирусов. Ту же картину мы видим с хакерскими инструментами: комплекты программного обеспечения, которые вызывают поломку компьютеров, крушат серверы, обходят защиту от копирования или используют недостатки конструкции браузеров, чтобы красть данные из машин пользователей. Вирусы Интернета всегда порождают вирусы на гибких дисках, что выглядит как необычная и привлекательная забава. Организация атак вида «отказ в обслуживании», направленных на основные веб-сайты, как в 2000, не требует никакой изобретательности: достаточно загрузить и запустить программу-сценарий. И поскольку электронные коммерческие системы широко распространены, мы видим, что автоматизированные нападения направлены и на них тоже.

Компьютерные атаки доказывают то, что преступникам не нужно обладать сноровкой, чтобы преуспеть.

Упреждающие меры вместо ответных

Традиционно коммерческие системы бегали наперегонки с мошенничеством: оперативная, в режиме онлайн, проверка кредитных карт была лишь ответной мерой на участившиеся кражи последних. Этот метод не сработает в Интернете, потому что время в нем течет очень быстро. Кто-то может провести успешную атаку на систему кредитных карт Интернета, написать программу, чтобы автоматизировать нападение, и за 24 часа программа станет доступна для полумиллиона людей по всему миру, и большинство из них невозможно будет потом ни в чем обвинить. Я представляю себе консультанта по безопасности, который входит в офис главного администратора и говорит: «У нас есть два варианта. Мы можем принять любую транзакцию как действительную, будь она законной или мошеннической, или не принимать ни те, ни другие». Главный администратор окаменел бы перед необходимостью такого выбора.