dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Кстати, опять обсуждали то, что биометрических датчиков (например, считывающих отпечаток пальца) становится всё больше. Между тем, никто не отменял главный недостаток всей этой биологической идентификации: её показатели являются “неотчуждаемыми”. Пароль можно сменить, а вот сменить палец – очень затруднительно. Так что, в общем случае, если злоумышленник прочитал ваш отпечаток пальца (или ладони, или сфотографировал глаз, ещё что-то), то он сможет имитировать вашу работу с тем или иным датчиком, эффективно обманывая последний.

Да, если предположить, что датчик подмешивает какой-то свой сигнал в результаты измерений, передаваемые в систему, то для успешной атаки нужен этот конкретный датчик. Но, так как дистанционное использование несколько противоречит практике внедрения биометрических устройств, то взлом именно конкретной физической реализации и выглядит наиболее интересным. То есть, взяли конкретный ноутбук, измерили параметры его “датчика отпечатков” и, зная параметры пальца владельца, сгенерировали нужный для расшифровки диска сигнал. А скопировать палец можно где угодно.

Между прочим, активные “социальные” помехи, направленные на “формирование общественного мнения”, использовались задолго до появления не то что всяких фейсбуков, но и Интернета, да и персональных компьютеров вообще. Например, во время Второй мировой войны в Великобритании, с государственной поддержкой, работали несколько мощных, полноценных радиостанций, выдававших себя за официальное германское радио. Прикрытие обеспечивалось с помощью трансляций типичных германских радиопередач, музыки, новостей, речей руководства Рейха. Но, понятно, периодически в эфир выдавались специально подготовленные информационные материалы – пропаганда, направленная против Германии (в её тогдашнем воплощении, понятно). Это я к тому, что сейчас сходная деятельность “в интернетах” обсуждается как нечто особенное и новое.

Кстати, было такое вот довольно изящное решение с устройством полуактивной антенны бортовой РЛС (советской), позволяющее, в теории, одновременно обстреливать две цели: антенна РЛС имела электронное сканирование (“движение луча”) в одной плоскости, а механический привод позволял поворачивать антенну таким образом, что обе цели оказывались в плоскости сканирования. То есть, переходя в режим работы по двум выбранным целям, антенна разворачивалась, останавливалась, после чего включалось самое простое, какое только можно придумать, электронное сканирование луча, успешно перебрасывающее его от одной цели к другой.

(Для того, чтобы получать точную прицельную информацию о целях – их нужно зондировать радарным импульсом часто, иначе точность сопровождения оказывается непригодной для успешной атаки. Антенны с чисто механическим сканированием в принципе не могут обеспечить высокоточную работу по нескольким воздушным целям, если только те не летят сверхплотной группой: антенны поворачиваться не успевают. Поэтому в типичной “механической” РЛС есть “режим атаки” одной выбранной цели, когда радар никаких других задач не решает, а только ведёт заданную цель.)

В Интернете публикуют файл с пользовательскими паролями, стащенными, как пишут, из некоторого сервиса Yahoo! Сейчас пароли меняют. Традиционная статистика по лидерам среди пользовательских паролей (посчитал по исходному файлу, указаны пароли с числом вхождений больше 128):

123456:1667
password:780
welcome:437
ninja:333
abc123:250
123456789:222
12345678:208
sunshine:205
princess:202
qwerty:172
writer:164
monkey:162
freedom:161
michael:160
111111:160
iloveyou:140
password1:139
shadow:134
baseball:133
tigger:132
1a1a1a1b:131

1a1a1a1b – неплохой вариант, кстати. Интересно, если перечень реальный, то, после того, как пользователей попросят сменить пароли, сильно ли изменится рейтинг? Например, вместо 123456 – в лидеры может выйти 111111. Какой вообще смысл просить менять пароли, если политика позволяет использовать слабые варианты? Которые, к тому же, хранятся в открытом виде.

Так как “Твиттер” – инструмент максимально упрощённый, то для координирования потоков сообщений там используются “хеш-теги”. Для того, чтобы затруднить такое координирование, противоборствующие группы используют (или пытаются использовать) зашумление “хеш-тегов” при помощи ботов. То есть, боты генерируют большое число не относящихся к теме сообщений, содержащих заглушаемый хеш-тег.

Цель в том, чтобы, благодаря ограниченности твиттерных инструментов настройки, пользователи потеряли настоящие сообщения в потоке наведённого шума. Это всё сильно напоминает помехопостановку из практики РЭБ: пространство хеш-тегов общее, всё равно что радиоэфир, конкретные действующие значения тегов прочитать может каждый (каждый бот). При этом, методы защиты тоже имеют хорошо знакомые черты: скажем, пострадавшие от шума – меняют хеш-теги.

Как разработчики простых твиттерных помехопостановщиков могли бы их улучшить? Во-первых, конечно, нужно устроить автоматы таким образом, чтобы они быстро и автономно обнаруживали переход подавляемого канала на другую частоту, то есть, на другой хеш-тег. Для реализации не нужно распознавать смысловое содержание сообщений. Достаточным признаком может служить быстро возросшее количество сообщений с не встречавшимся ранее тегом для некоторого ядра пользователей. Понятно, что новый тег вводит кто-то из тех, кто активно и в первых рядах использовал предыдущие теги. Эта особенность позволяет выявить “ведущих” пользователей. Соответствующие таблицы в базе данных не займут много места.

Во-вторых, хороший помехопостановщик – это активный помехопостановщик. В случае с “Твиттером” активность подразумевает игру на опережение. Например, можно заранее предсказать, какие примерно хеш-теги подойдут для того или иного офлайнового события и – сгенерировать словарь. Кстати, не требуется побуквенного соответствия, теги из реальности и словаря могут быть схожи, что называется, до степени смешения, эффект всё равно будет. Опережение заключается в том, что помеха возникает до того, как поменяют тег: боты помехопостановщика периодически публикуют небольшое количество сообщений с хеш-тегами из словаря, возможно, заявляя, что это “переход на новый тег”. Понятно, что в процессе реального перехода к другому тегу, у пользователей возникнет путаница, так как они встретят в ленте уже размещённые ранее сообщения. Проблема тут в том, что пространство хеш-тегов, относящихся даже к одному офлайновому событию, довольно большое. С другой стороны, даже одна успешная активная помеха будет иметь заметные последствия, уводя кучу пользователей по ложному следу.

Возможно, всё это уже реализовано. Ну и, очевидно, если хорошо вести статистику наблюдаемого твиттер-эфира, то появляются другие, не менее интересные пути развития “глушилок”.

Как я уже упоминал, для нового выпуска “Доменных имён“, посвящённого истории Интернета, мы с Артемием Ломовым написали статью “Сценарии конца Интернета“. Сейчас статья доступна на сайте журнала, в PDF, рекомендую. Небольшая цитата:

Некоторые умные люди небезосновательно утверждают, что вероятность любого события тождественно равна нулю до его наступления и тождественно равна единице – после. Например, почти ровно 100 лет тому назад, в первой половине апреля 1912-го, вероятность гибели «Титаника» как раз оценивалась всеми здравомыслящими людьми как нулевая. Любое пророчество о том, что первый же рейс станет последним для непотопляемого лайнера, не могло быть воспринято иначе, чем инфернальный бред. Однако все мы хорошо знаем, что случилось дальше.

Спустя считаные минуты после того, как вероятность катастрофы стала в точности равной единице, носовая часть расколовшегося надвое «Титаника» врезалась в океанское дно со скоростью порядка 13 миль в час, зарывшись в осадочные породы. И человечество, надо сказать, еще легко отделалось – к счастью, в данной точке пространства-времени не оказалось проложенного по дну трансатлантического кабеля магистральной сети связи с пропускной способностью в несколько сотен гигабит в секунду.

Да, текст, местами, художественный, но некоторые из упомянутых в статье сценариев уже просматриваются в реальности. Итак, вот, ещё раз, ссылка на PDF.

Очень популярны разные двумерные геометрические коды (пример: QR-коды), они нынче повсюду. Вот связанная с кодами идея для современного технократического квеста: изготавливаем прозрачный стеклянный шар с непрозрачными включениями, особым образом размещёнными по всему объёму шара. При освещении шара с помощью фонарика под определённым углом, тени, отбрасываемые включениями на лист бумаги, который также расположен определённым образом, собираются в QR-код. Код можно прочитать смартфоном или другим подходящим считывателем, в нём – ответ на загадку. (Понятно, что вместо шара можно взять куб, пирамиду и так далее. Можно использовать несколько деталей.) Задача выглядит занятно.

Хотел оставить для “Технократического юмора по выходным”, но, пожалуй, прямо сейчас вытащу из комментариев занятную тему. Речь о древнегреческом оптическом телеграфе, использующем водяные часы – он описан в недавней заметке. Основная идея там в том, что сообщения передаются с помощью синхронных часов, связывающиеся стороны ждут одинаковое время и считывают соответствующее сообщение со специальной шкалы: в случае с водяными часами – эта шкала прикреплена к поплавку, находящемуся на поверхности воды в сосуде часов.

Так вот, в комментариях подсказывают, что использование синхронных часов, а не прямого сигнализирования факелами, кроме прочего, делает систему секретной. Действительно, для того, чтобы прочитать сообщение, нужна исходная шкала, простого наблюдения за факелами недостаточно.

Скопирую свой комментарий сюда:

Вообще, занятно представить, как могли бы быть построены системы защиты для подобного канала связи. И как можно перехватить сообщение. То есть, скажем, понятно, что огонь факелов видно всем. Направление атаки: можно использовать собственные часы для измерения “длительности” того или иного сообщения, и таким образом восстановить шкалу. Шкала, сама по себе, уже даёт ценную информацию: можно определить повторы одних и тех же сообщений. Другой вопрос: как сопоставить содержание сообщений с метками шкалы? Можно самостоятельно передавать повторы записанных сообщений и смотреть, что там делает принимающая сторона. В современной криптологии это называется “криптографический оракул”.

Продолжаем. Как древние греки с факелами и оптическим телеграфом могут обезопасить себя от подобной техники “прослушивания” канала связи? Есть простой способ: греки должны использовать разные шкалы сообщений, синхронно заменяя их на постах связи по расписанию, после передачи каждого сообщения. Шкалы отличаются интервалами времени, обозначающими каждое сообщение, и расположением сообщений. Это что-то вроде “сеансового ключа”.

Интересно, могут ли греки простым способом исключить подделку сообщений и повторную передачу сообщений, ранее записанных злоумышленником? Да, отчасти, повтор блокируется заменой шкал, но, так как число шкал сильно ограничено, нельзя исключать совпадения ложного сигнала с подлинным сообщением. А применять вторые часы и сложные сигналы факелами вряд ли оправдано: процесс обмена сообщениями слишком усложняется.

(Забавно, что если греки используют на постах связи несколько линеек с заданной шкалой и циркуль, то они могут организовать обмен открытыми ключами наподобие алгоритма Диффи-Хеллмана. Но это уже совсем другая история, да.)

Занимательная схема телеграфирования состояла на вооружении жителей Древней Греции. Водяной (“гидравлический”, если хотите) оптический телеграф. Использовали два идентичных сосуда, заполненных одинаковым количеством воды. На поверхности воды размещается поплавок, снабжённый рисками. Каждая риска – определённое фиксированное сообщение. Сосуды имеют одинаковые сливные отверстия. Понятно, что сосуды разнесены по башням связи, а передача сообщений происходит ночью, из-за использования факелов.

Протокол передачи сообщений такой: сперва устанавливают состояние готовности, для этого передающая сторона поднимает факел, а принимающая, заприметив сигнал и подготовившись к приёму, отвечает тем же; на следующем шаге передатчик опускает факел и одновременно открывает слив воды из сосуда, приёмник делает то же самое. Как только поплавок опустился до нужной риски, передатчик поднимает факел (стоп-бит, да), по этому сигналу приёмник останавливает слив воды и, благодаря тому, что сосуды работают синхронно, считывает сообщение. Если использовать зеркала и солнечный свет, то схема работает и днём.

Какая тут ключевая особенность, необходимая для успешной связи и имеющая важное значение даже в наше время? Правильно, синхронные часы! В случае древних греков с факелами – водяные.

(Иллюстрация к тексту отношения не имеет.)

(На правах технократического юмора.) Обсуждали тут, реально ли переделать Интернет таким образом, что будет невозможно запустить поверх “пиринговую сеть” (то есть, организовать свободный обмен информацией между пользователями), но при этом сохранятся обычные полезные для типичного пользователя функции.

Есть огромная куча проблем с реализацией такой сети при помощи именно современных технологий связи. Ну, скажем, можно придумать, как прочно запретить соединения вида “пользовательское устройство – пользовательское устройство” (для устройств разных пользователей), даже без всякой там криптографии: достаточно доработать NAT и составить глобальный белый список разрешённых соединений, разрешённых серверов. Не ясно другое, как закрыть канал связи через интерактивные функции веб-сайтов. Допустим, мы зафильтровали протоколы, запретили серверам связывать пользователей друг с другом в произвольной манере (это, впрочем, уже убивает некоторые полезные функции, вроде чатов и тому подобных штук). Но ведь пользовательские компьютеры, оснащённые специальным программным обеспечением, смогут организовать обмен через комментарии на сайте, транслирующем, скажем, кино.

Да, текстовый канал можно отслеживать, анализируя записи и убивая всё подозрительное, что не является текстом на естественном языке. Это не исключает связь, прикрытую стеганографией, но гарантированно делает скорость обмена совершенно мизерной – сгодится разве что текстовые петиции распространять. Но остаются файлы изображений, а здесь можно надёжно спрятать довольно большой трафик. Проблема, верно?

В общем, перейду к сути: спорить тут особо не о чем, известно, что сделать такой “закрытый” Интернет можно. Но нужно не только ограничить сервера по белому списку и фильтровать протоколы, а, прежде всего, строго контролировать программное обеспечение, доступное пользователям. Если вы разрешаете работать с Интернетом только “правильным” программам, в которых нет функции “сделать стеганографическую вставку в эту фотографию, которую я только что снял на мобильный телефон”, то проблема решается сама собой. Да, в принципе, можно даже не менять протоколы.

Какой самый лучший способ добиться использования только “правильных” программ? Верно – нужно вынести их “в облако”, предоставив пользователю только интерфейс. Тоже не новость, к сожалению. А в качестве интерфейса должен быть особый тонкий клиент, скорее всего, просто браузер, намертво привязанный к аппаратуре доступа.

(Естественно, можно предложить решение, в котором для подготовки специальных изображений используется другое компьютерное устройство, полученный файл автоматически переливается в защищённый браузер, и так далее. Но это уже не будет доступным для обычного пользователя инструментом.)

(По воскресеньям – немного технократического юмора.)

Существовали (да и сейчас есть) вполне реальные проекты станций обнаружения малозаметных самолётов при помощи наблюдения космических лучей (это потоки элементарных частиц, прилетающих на Землю из космоса). Идея состояла в том, что пролетающий малозаметный самолёт, в силу своей физической природы, будет поглощать одни космические лучи и рассеивать другие, создавая тем самым особую тень. Эту тень можно обнаруживать. Даже если летательный аппарат выполнен совершенно незаметным для классической РЛС, космические лучи он обмануть не сможет.

Можно идею подобного использования элементарных частиц развивать дальше. Например, атомные подводные лодки излучают нейтрино, так как на борту находится ядерный реактор. Собственно, реакторы очень давно являются одним из традиционных источников нейтрино в экспериментах по обнаружению этих частиц. Нейтрино практически не взаимодействуют с веществом, поэтому экранировать их поток не реально. Предположим, что появился эффективный способ детектирования нейтрино. Эффективный – на фоне всех этих современных гигантских нейтринных телескопов, находящихся обычно под землёй или в глубоком озере. Не спрашивайте меня, что это такой за способ – может, он как-то там связан с другими экзотическими частицами, которыми населяют какую-нибудь вакуумную трубку счётчика-приёмника.

Так вот, если такой способ появился, то станции обнаружения нейтрино смогут следить за подводными лодками. Достаточно трёх станций, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, чтобы построить трёхмерную картинку хода атомных крейсеров в глубинах океанов. Правда, нужно уметь не только детектировать нейтрино, но и отличать их, привязывая к типам реакторов. Сюрприз состоит в том, что нейтрино действительно бывают разными, а состав нейтринных потоков от реакторов должен быть связан с типом и состоянием топлива.

Идея обнаружения реакторов с помощью сети нейтринных детекторов – старая и вполне себе физически обоснованная, хотя бы в теории. Более того, наверное, и существующие гигантские подземные телескопы можно использовать для её реализации, если бы их было достаточно и они обладали бы большей точностью.