Старший брат следит за тобой. Как защитить себя в цифровом мире

○ По специальным таблицам. Распространенный метод взлома паролей, когда базу данных с хешированными паролями крадут с сервера (либо похищают хешированные пароли с устройства пользователя) и затем хакер подбирает к хеш-суммам соответствующие пароли.

Вкратце о хешировании

Хеш-сумма – это значение пароля, зашифрованное по специальному криптографическому алгоритму (существует много разных алгоритмов различной степени криптостойкости – MD5, SHA-1, SHA-3 и др.). Постоянно разрабатываются новые алгоритмы с целью повышения их стойкости. В качестве примера рассмотрим принцип работы алгоритма SHA-1 (в настоящее время считается устаревшим и постепенно выходит из обращения). Если зашифровать по алгоритму SHA-1 слово «взлом», получится хеш-значение 94d6ad7efefe1b647da47625e75712f87405c3c1 (и это значение всегда будет соответствовать слову «взлом»). Не важно, какой длины данные шифруются, будь то слово из 5 букв, как в примере, или 100 специальных символов: в итоге вы получите хеш-значение фиксированной длины из 40 случайных символов (у других алгоритмов длина строки может быть иной). Даже слово «Взлом», написанное с прописной буквы, будет зашифровано в абсолютно другой хеш (9281eea3837f94218b04024d23c9d20a71811b4a). Вы можете поэкспериментировать с хешированием паролей на сайте https://www.hashemall.com и с их расшифровкой на сайте https://crackstation.net. На большинстве сайтов, в программах и системах пароли в открытом виде, как правило, не хранятся, а используются их хеш-значения. Процесс регистрации/авторизации на защищенном сайте происходит по описанному ниже сценарию.

При регистрации:

■ пользователь пересылает логин и пароль на сайт, где

■ к паролю присоединяется соль (термин поясняется ниже), сгенерированная с помощью криптографически стойкого генератора псевдослучайных чисел,

■ а затем, зная пароль (или его первый хеш) и соль, с помощью стандартной криптографической хеш-функции, например SHA256, вычисляют хеш-значение.

■ Соль и хеш-значение сохраняются в базе данных пользователей.

При аутентификации/авторизации:

■ пользователь пересылает логин и пароль (в открытом виде по защищенному каналу/протоколу, в зашифрованном виде или в виде хеш-значения) на сайт, где

■ соль и хеш-значение пользователя извлекаются из базы данных,

■ соль добавляется к введенному паролю и с помощью той же самой функции вычисляется хеш-значение.

■ Хеш-значение введенного пароля сравнивается с хеш-значением, сохраненном в базе данных. Если они совпадают – пароль верен, тогда пользователь аутентифицируется и допускается в систему. В противном случае пользователю сообщают о неправильном пароле.

Украв базу данных, злоумышленник получает доступ к хеш-значениям паролей, а не к самим паролям и, соответственно, в большинстве случаев не сможет залогиниться от имени какого-либо пользователя (разумеется, он может перехватить данные при передаче на сервер пароля конкретного пользователя, но этот случай не связан с безопасностью всех остальных посетителей сайта и будет рассмотрен в соответствующих главах этой книги). Для успешной аутентификации хакеру нужно извлечь из хеш-значений исходные пароли, используя вспомогательные средства (например, таблицы, в которых все распространенные пароли сопоставлены с их хеш-значениями). Это легко удается сделать при использовании не только простых и распространенных паролей, но также сложных и длинных. Взломав один хеш, злоумышленник получает доступ ко всем аккаунтам, где используется тот же пароль.

Допустим, когда-то давно на сайте http://site.ru использовалась БД, в которой хранились открытые пароли и их хеши, и она утекла к хакерам. Спустя какое-то время была украдена база данных другого сайта, скажем http://site2.ru, в которой были записаны только хеши паролей (алгоритм хеширования, естественно, тот же). Хакер сканирует базу данных http://site2.ru в поисках хешей, совпадающих с найденными в базе данных http://site.ru. Обнаружив совпадения, хакер может раскрыть соответствующие пароли в базе данных http://site2.ru, несмотря на то что там хранились только хеши (и сложность пароля здесь не играет роли).

Также хакер может формировать собственную базу хешей, даже если их нет ни в одной БД. При этом он обычно учитывает специфику взламываемого сайта. Если формат пароля не требует спецзнаков, значит, пароль состоит только из букв и цифр. Также учитывается регион, где используется сайт, его тематика (например, если пользователи сайта – пенсионеры, то они могут использовать как пароли имена внуков) и т. д. Так хакер может вычислить хеши для наиболее популярных парольных фраз, а затем сравнить со своей базой хешей украденную с сайта БД с хешами реальных пользователей.

Взломав один хеш, злоумышленник получает доступ ко всем аккаунтам, где используется тот же пароль.

Поэтому для дополнительной защиты от подбора паролей их хеш-значения «солят», т. е. к значению хеша добавляют некое единое для всех пользователей системы (сайта) или уникальное для каждого пользователя значение, называемое солью[30], и получают второе хеш-значение. Соль снижает вероятность подбора пароля злоумышленником, так как «радужные таблицы», о которых речь пойдет чуть ниже, не позволят сравнить хеш-значения и определить (открыть) пароли. Если соль одинакова для всех пользователей, то и у разных пользователей с одинаковыми паролями будут одинаковые вторые хеш-значения, а если уникальна, то вторые хеш-значения всех пользователей, даже с одинаковыми паролями, будут различны.

Например, если пользователь А и пользователь Б используют пароль «Яблоко», то в первом случае их парольный хеш будет одинаковым (скажем, 422a41… без соли и a5ed85… с солью у обоих пользователей[31]), а во втором – различным (скажем, 422a41… без соли у обоих пользователей и a5ed85… у одного и fc1a95… у второго (с солью)).

Кстати, если пароль хешируется на стороне клиента, т. е. на компьютере (устройстве) пользователя, это хеш-значение становится, по сути, самим паролем, так как именно хеш передается пользователем на сервер для аутентификации. Злоумышленник может перехватить хеш и зайти на сервер под именем пользователя, даже не зная его пароля. Поэтому в таких случаях необходимы дополнительные меры защиты, например использование протокола HTTPS (TLS)[32].

Еще можно упомянуть о коллизиях – случаях, когда криптографический алгоритм создает одинаковые хеш-значения для разных фрагментов данных. Этим недостатком грешит большинство хеш-функций, одни меньше (SHA-256, SHA-512, whirlpool и др.), другие больше (например, MD5 или SHA-1). Злоумышленники могут использовать и эту особенность, но несколько иначе. Имея один набор данных, они могут подобрать другой (к примеру, файл) с таким же хешем, как у первого. Вектор атаки следующий: злоумышленник подменяет корректный файл своим экземпляром с закладкой, вредоносным макросом или загрузчиком трояна. И этот зловредный файл будет иметь такой же хеш или цифровую подпись[33].

Сначала злоумышленник выясняет, какой алгоритм был использован для хеширования паролей. Это относительно несложно, поскольку криптографические алгоритмы независимо от размера входных данных генерируют хеш-значения фиксированной длины и эта длина различна для разных алгоритмов.

«Несоленые» хеши обрабатываются злоумышленником с использованием таблиц ранее сопоставленных друг с другом хешей-паролей. Таблицы бывают разного типа, например «радужными» (они представляют собой перечень соответствий не всех ранее подобранных паролей и их хешей, а только первых элементов таких цепочек)[34]. Подключив таблицы к программе взлома, хакер будет перебирать возможные варианты, пока не расшифрует пароли. Простые и распространенные будут расшифрованы мгновенно; чем пароли длиннее и сложнее, тем больше потребуется времени.

Взлом «соленых» хешей, если значение соли известно злоумышленнику, производится аналогично, только в программе взлома указывается еще и соль. В данном случае работа злоумышленника значительно усложняется, так как для «соленых» хешей нужно генерировать собственные таблицы под каждую соль.

Все становится намного интереснее, если соль хакеру неизвестна. В том случае, если для всех пользователей используется одинаковая соль, хакер несколько раз пробует зарегистрироваться в системе и сравнивает значения первого хеша и второго («соленого»), пытаясь выяснить, какое значение используется при «солении». Выяснив его, хакер возвращается к предыдущему методу перебора. Либо, если доступа к собственным хешам у него нет, он пробует извлечь соль из хешей перебором.

Если для каждого пароля используется различное значение соли, т. е. динамическая соль, это будет самый сложный вариант для хакера: ему придется взламывать каждое хеш-значение по отдельности, на что уйдет гораздо больше времени. Либо атака станет невозможной, если злоумышленник не поймет алгоритм генерации соли.

КЕЙС В марте 2013 г. Нэйт Андерсон, заместитель главного редактора журнала Ars Technica, провел эксперимент: скачал со специального сайта базу хешей паролей (т. е. хешей в зашифрованном виде, как они обычно и хранятся в компьютерных системах) и специальный софт для взлома. За пару часов ему удалось взломать около 8000 паролей, притом что Нэйт никогда раньше этим не занимался[35].

Для еще большего усложнения задачи злоумышленника используется такой метод, как «растяжение пароля». Суть его в рекурсивном алгоритме хеширования: раз за разом, десятки тысяч раз вычисляется хеш самого хеша. Количество итераций (вычислений хеша) должно быть таким, чтобы вычисление шло не менее секунды (чем больше, тем дольше взламывать). Для взлома хакеру нужно точно знать количество итераций (иначе получится другой хеш) и ждать не менее секунды после каждой попытки. Таким образом, атака получается очень длительной и поэтому маловероятной – но не невозможной. Чтобы справиться с задержкой, злоумышленнику понадобится более мощный компьютер, чем тот, на котором производилось хеширование[36].

Но, учитывая, что для ведения атак (перебора паролей) злоумышленники могут привлекать распределенные компьютерные системы любых масштабов (т. е. состоящие из компьютеров, совместно работающих над одной задачей), взлом всегда принципиально возможен; вопрос только в том, сколько времени займет атака. Мощные хакерские инструменты, использующие ресурсы графического процессора типа OclHashCat, позволяют взломать даже длинные пароли, просто для взлома потребуется больше времени.

■ Прочие методы. Социальная инженерия, фишинг (использование подложных сайтов и приложений), использование специального аппаратного и программного обеспечения: кейлогеров (программ, которые регистрируют нажатие клавиш и действия мыши), снифферов (программ для перехвата трафика), троянов и т. п.[37] Все эти способы будут описаны далее в книге, в соответствующих главах.

Обобщая всю информацию, можно выделить несколько основных правил, о которых речь пойдет далее.

Как выбрать надежный пароль

Хотя для аутентификации на сайтах и в пользовательских приложениях все чаще применяются биометрические технологии и прочие методы, реализуемые с помощью электронных устройств, а IT-компании призывают к отказу от паролей[38], вопрос надежности паролей не теряет актуальности. Существует программное обеспечение, сайты и электронные девайсы, для доступа к которым требуется старый добрый пароль, и, если он будет достаточно сложным, злоумышленник не сможет его подобрать.

Для обеспечения надежной парольной защиты нужно запомнить несколько основных правил:

1. Пароль должен быть относительно длинным и стойким к взлому.

2. Пароль следует хранить в безопасном месте и защищать от компрометации.

3. Разные сервисы – разные пароли.

4. Пароль нужно периодически менять.

5. Информация для восстановления пароля должна быть сложна и тщательно защищена.

6. Если поддерживается многофакторная аутентификация – она должна быть включена.

7. Вынос мусора, или удаление своих следов. Это правило не связано с надежностью паролей, но очень важно.

КЕЙС В ночь с 4 на 5 мая 2018 г. в Копенгагене злоумышленники взломали компанию Bycyklen, управляющую городской системой велопроката, и стерли все данные, до которых смогли добраться. В результате из строя вышли 1660 электровелосипедов, расположенных в различных местах по всему городу. Велосипеды были оснащены планшетами под управлением операционной системы Android и для учета поездок и определения местонахождения подключены к сети Bycyklen. Специалистам компании пришлось вручную перезагружать все планшеты на электровелосипедах в городе[39].

Пароль должен быть относительно длинным и стойким к взлому

Длинные пароли взламывать сложнее, но и сложнее запоминать. Здесь применим общий принцип: чем ценнее объект, тем лучше он должен быть защищен от похищения. Верно же, что полотенца и смену белья вы храните в шкафу или комоде, а деньги и документы – в укромном месте: в сейфе или банке? И чем больше сумма или важнее документы, тем больше усилий вы предпринимаете для их защиты. Так и с цифровыми данными. Можно использовать относительно простой пароль для аккаунта на бесплатном сайте, содержащего минимум персональной информации. То же касается ящика электронной почты, предназначенного, например, для получения массовых рассылок (но в такой ящик не должны попадать письма, способные нанести вам ущерб в случае их прочтения злоумышленником). А важный рабочий или личный адрес электронной почты, аккаунты в социальных сетях, а уже тем более доступ к финансовой информации нужно защищать существенно надежнее.

КЕЙС В 2014 г. хакеры нашли брешь в системе безопасности одного из серверов кинокомпании Sony Pictures и получили доступ ко многим терабайтам внутренних данных: сведениям о 47 000 сотрудниках компании, в том числе Анджелине Джоли и Сильвестре Сталлоне (включая сканы их паспортов, копии контрактов, личные портфолио, сведения о доходах и многие другие конфиденциальные данные); цифровым копиям фильмов, еще не вышедших в прокат; почтовой переписке между сотрудниками компании; логинам и паролям к многочисленным рабочим аккаунтам в сети Twitter и многому-многому другому. Также была полностью выведена из строя внутренняя сеть компании, из-за чего работа Sony Pictures остановилась на несколько дней[40]. Интересно, что рабочий пароль Майкла Линтона, генерального директора компании Sony Entertainment, был таким: sonyml3[41].

На момент написания книги рекомендации таковы: надежные пароли должны быть длиной не меньше 12 символов (лучше больше) и включать в себя строчные и прописные буквы, цифры и специальные символы. Кстати, пароли многих «продвинутых» пользователей вполне предсказуемы: например, в длинном пароле используются ряды словарных слов, прописной становится первая или последняя буква в пароле, а в конце добавляется цифра 1 и т. д. Не следуйте по их пути, такой подход не обеспечит должного уровня защиты. На сайте https://www.betterbuys.com/estimating-password-cracking-times/ можно проверить, сколько времени занял взлом того или иного пароля – с учетом развития компьютерных систем – в разные годы: с 1982-го до наших дней. Стоит отметить, что на взлом пароля, на подбор которого брут-форсом в 1991 г. уходило почти 4000 лет, спустя 30 лет потребуется «всего лишь» 9,5 лет.

Пароль не должен быть похож на логин и содержать следующих друг за другом одинаковых символов (например, aaa или 111) либо последовательностей букв или цифр (например, abc или 123). Также следует избегать паролей, содержащих названия сайтов или имена доменов, на которых используются. Как вариант, можно использовать длинные кодовые фразы, например строку из песни, где удалены пробелы и/или каждое слово начинается с прописной буквы (или даже специального символа) либо слова переставлены в обратном порядке и т. п. Например, фразу «В лесу родилась елочка» можно изменить, вместо пробелов вставлять, скажем, цифры по числу букв в предыдущем слове: «В1лесу4родилась8елочка6». Также можно заменить в слове часть букв цифрами, поменять местами последнюю и первую буквы, вставить в середину слова точку с запятой и т. п. При этом следует учитывать механизмы мутации в программах для перебора паролей: они также учитывают возможные замены букв на похожие цифры (например, «o» на «0» или «g» на «9»).

История одного взлома

Вкратце расскажем о том, как проводил взлом базы хешированных паролей один из хакеров. Он воспользовался стареньким компьютером с процессором Core 2 Duo и программой Ultimate Distributed Cracker со скоростью перебора 5 млн паролей в секунду. В результате было вскрыто 31 790 паролей из 41 037 MD5-хешей. Первым делом хакер провел поиск цифровых комбинаций длиной до 11 символов и за 5 минут нашел 15 759 паролей. После этого запустил перебор пар с помощью конкатенации (склейки) слов из этого словаря (такой метод часто называют «гибридная атака»), в результате за считаные минуты легко подбирались пароли вида 1111111111123123. В результате найдено еще 358 паролей. Затем за несколько минут он вскрыл 5767 паролей короче 7 символов. Далее он искал слова из словарей на разных языках и подстановки: убирал из слов все гласные, случайно менял регистр одной-двух букв в любом месте, случайно нажимал CAPS LOCK в любом месте слова, добавлял в конец слова до трех случайных цифр плюс легко запоминающиеся сочетания (2010, 2011 и пр.), добавлял в начало слова до двух случайных цифр плюс легко запоминающиеся сочетания (123, 1111 и пр.), добавлял случайный символ в любое место слова, добавлял знаки препинания в начало и/или в конец слова, использовал «хакерские» замены («один» = «1», «s» = «$», «a» = «@» и т. п.), имитировал ошибки переключения раскладки (русское слово в английской раскладке, и наоборот). За 30 минут удалось взломать еще 5213 паролей. Далее хакер применил частотный анализ для длинных паролей, состоящих из букв разных регистров и цифр (из найденных паролей извлекаются подстроки (фрагменты строк по заданному шаблону), сортируются по частоте, и создается словарь из 10 000 самых частых сочетаний, добавляются все одно- и двухсимвольные комбинации). Затем он произвел перебор с конкатенацией двух-трех слов из такого словаря. Операция заняла почти 7 часов, и было найдено 4693 длинных и сложных пароля[42].

Нельзя включать в пароли любые данные, характеризующие вас, будь то имя, дата рождения, номер телефона, фамилия прабабушки, название любимого музыкального коллектива или кличка кошки. Всю эту информацию злоумышленник может выяснить и упростить себе процесс взлома. Кроме того, крайне не рекомендуется использовать в паролях словарные слова, так как первым делом злоумышленники проводят «быструю» атаку по словарю. Проверить устойчивость своего пароля к взлому можно с помощью специальных онлайн-сервисов[43],[44].

Не следует использовать русские слова в английской раскладке. У злоумышленников есть специальные словари с такими комбинациями, поэтому этот метод не сработает. Кроме того, такие пароли очень трудно вводить на устройствах, где кириллица не отображается на клавишах одновременно с латиницей.

Примечание. В 2019 г. компания DeviceLock проанализировала 4 млрд утекших учетных записей на предмет наличия наиболее популярных паролей, в том числе кириллических. «Безумную десятку» составляют пароли (в порядке убывания популярности): я; пароль; йцукен; любовь; привет; люблю; наташа; максим; андрей; солнышко[45].

Разумеется, никому не следует сообщать не только пароли, но и принцип, по которому вы составляете свои кодовые фразы. Узнав, что вы используете в пароле слова из любимой песни, злоумышленники могут просканировать ваш плейлист в социальной сети и сформировать список возможных комбинаций.

Также не стоит составлять пароли по схеме типа ключ + название сайта и использовать для разных сайтов/систем одинаковые пароли, отличающиеся одной или двумя цифрами или буквами. Выяснив пароль к одному вашему аккаунту, злоумышленник легко подберет пароли и ко всем остальным.

КЕЙС В 2013 г. с серверов всем известной корпорации Adobe были похищены данные около 150 млн учетных записей[46] (кстати, это повод сменить пароль к учетной записи Adobe, если она у вас есть). Благодаря этой утечке у вас есть прекрасная возможность посмотреть, какие пароли не стоит использовать: на сайте https://zed0.co.uk/crossword/ можно найти множество кроссвордов, составленных из похищенных паролей.

Пароль следует хранить в безопасном месте и защищать от компрометации

Вряд ли кто-то вывесит на видном месте ключ от своей квартиры, чтобы любой мог в нее войти. Но большинство пользователей пренебрегают правилами безопасности, открыто набирая пароли, записывая их на стикерах и прилепляя эти стикеры на монитор, сообщая свои пароли кому ни попадя и авторизуясь на сомнительных сайтах.

КЕЙС В апреле 2015 г. в результате деятельности хакеров на несколько часов была парализована работа французского телеканала TV5Monde. Были выведены из строя служебные серверы, отвечающие за обработку электронной почты, видеомонтаж, трансляцию сигнала. Вещание канала было прервано, а на страницах компании в социальных сетях были опубликованы экстремистские материалы. Причиной произошедшего стала беспечность сотрудников телекомпании: во время съемки интервью с одним из репортеров в кадр за его спиной попал стол одного из сотрудников, заклеенный стикерами с паролями к учетным записям канала в популярных соцсетях. В кадр попали логины и пароли для официальных аккаунтов YouTube, Twitter и Instagram компании, причем пароль к аккаунту на сайте YouTube был lemotdepassedeyoutube, что можно перевести с французского как «пароль от YouTube»[47].

Чтобы защитить себя и своих близких, свои данные, нужно не только максимально серьезно подходить к составлению паролей, следя за тем, чтобы они были достаточно сложными, но также при их вводе и хранении соблюдать правила безопасности.

Находясь в общественном месте, нужно помнить о том, что пароль могут увидеть посторонние, и при его вводе прикрывать рукой экран смартфона или клавиатуру ноутбука; примерно так же вы поступаете при наборе ПИН-кода в банкомате. И очень важно, чтобы при вводе пароля вместо его символов на экране отображались кружочки или звездочки. Если система не скрывает пароль при вводе, к ней нет доверия. В некоторых системах, защищающих пароль от подсматривания, по мере ввода каждый символ все же на мгновение отображается в открытом виде, что снижает уровень безопасности и позволяет злоумышленникам подсмотреть пароль, записав изображение на экране с помощью скрытых грабберов[48] экрана или камеры. Иногда настройки позволяют избавиться от этой уязвимости.

Нельзя вводить пароли и передавать любые другие персональные (особенно банковские) данные в открытых сетях (например, MT_FREE, действующей в московском общественном транспорте). Вводить пароли можно только в доверенных сетях, доступ к которым защищен соответствующим образом (должна быть защищена и сама точка доступа). Следует учитывать, что даже в закрытых недомашних сетях (общественных и корпоративных) введенные данные могут быть перехвачены сетевым администратором или злоумышленником, поэтому нужно четко разделить контролируемые зоны и использовать разные профили, о чем мы говорили ранее.

Вводить пароли рекомендуется только на сайтах, использующих протокол HTTPS (а не HTTP) с подтвержденными сертификатами, о чем сообщит адресная строка в браузере (обычно в ней появляется зеленый замочек). Это не панацея (сертификаты специально выпускаются для мошеннических сайтов в центрах, где нет проверки отправителя и используются на поддельных сайтах злоумышленниками), но риск перехвата вводимых данных все же снижается. Кроме того, не рекомендуется вводить учетные данные и указывать свою персональную информацию на сайтах, не хеширующих пароли. В некоторых случаях подобные сайты можно распознать так: после запроса по поводу восстановления пароля с сайта поступает электронное письмо, в котором старый пароль указан в открытом виде. Надежные ресурсы вместо учетных данных обычно присылают ссылку, перейдя по которой можно создать новый пароль.

Также следует внимательно проверять адрес сайта, на котором вы планируете ввести учетные данные, так как злоумышленники зачастую имитируют оригинальные сайты, меняя 1–2 буквы в URL-адресе (например, https://www.mircosoft.com или https://www.microsoft.cm вместо https://www.microsoft.com) либо используют вовсе посторонний адрес, хотя интерфейс такой же, как у настоящего ресурса. Это сейчас вы видите разницу, а при открытии страницы в браузере, особенно на мобильном устройстве, вряд ли вы читаете адрес, тем более если он целиком не помещается в строке.