11.06 // Простой способ создания неотслеживаемых коммуникаций

Многие пользователи интернета думали о том, как организовать для себя неотслеживаемый канал связи. При этом приходит в голову два решения: стеганография и сети анонимной связи.

У обоих решений есть свои недостатки. Стеганографический канал обладает малой пропускной способностью, а регулярно подбирать контент сообщений так, чтобы он не вызывал подозрение у наблюдателя — сложно. Канал анонимной связи требует от пользователей поиска и/или установки и поддержки собственных сервисов (например скрытых сервисов в сети Tor) и согласования параметров — по каким адресам искать друг друга.

Однако, многим приходило в голову как-то пытаться сочетать оба подхода, чтобы компенсировать их недостатки: по одному каналу в интернете договариваться о связи, а по другому — осуществлять передачу данных.

Исследователи Филип Беато (Кафедра электротехники, исследовательская группа по компьютерной безопасности и промышленной криптографии, кафедра перспектив здравоохранения iMind католического университета Лёвен, Бельгия), Эмилиано де Кристофаро (Университетский колледж Лондона, кафедра компьютерных наук) и Каспер Рассмусен (Оксфордский Университет, кафедра компьютерных наук) также не остались в стороне от этой темы, опубликовав работу "Undetectable Communication: The Online Social Networks Case".

Вместо использования полновесной стеганографии, они предложили и формально описали концепции низкоэнтропийной стеганографии, целью которой является передача не закодированного осмысленного сообщения, а небольшого количества энтропии через обычный текст с целью вычисления сеансовых ключей и вычисления адресов для секретной связи по другим каналам. А уже по этим адресам можно получить сколь-угодно большие сообщения, используя сети анонимной связи. При этом противник не может догадаться ни о наличии таких каналов, ни о связи с ними отправителей согласующих сообщений.

К достоинствам метода относится то, что сторонам достаточно иметь лишь совместный долговременный симметричный ключ k. Больше никаких параметров в быстроменяющемся мире интернета им согласовывать не потребуется. Сообщения для согласования связи могут иметь произвольную форму: это может быть любая фраза, из которой достаточно получить уникальный хэш.

Итак, Алиса и Боб знают k. Алиса вычисляет из него ключ шифрования k_ENC = H (k ║ 0) путём хэширования с нулём и ключ аутентификации k_MAC = H (k ║ 1) путём хэширования с единицей. В дальнейшем, для простоты оба ключа будут обозначаться как k и различаться в формулах по смыслу операций: аутентификации или шифрования.

Алиса публикует на открытом ресурсе (например, на странице своей социальной сети) произвольное сообщение t_A, скорее всего представляющее собой короткий текст. Никакой специальной формы сообщению при этом придавать не обязательно. Алиса вычисляет index = MAC_k (t_A) — псевдослучайный адрес связи. Этот адрес связи она может использовать для создания логина на файлообменном сервисе или скрытом сервисе Tor. А для сопоставления этого адреса какому-либо реальному адресу, она анонимно (через Tor) размещает ссылку на него в сервисе отображения адресов (таком как tinyurl). Затем Алиса шифрует секретное сообщение S_A посредством E_K (S_A) и размещает его на ранее вычисленном адресе.

Только Боб, зная ключ k может проделать такие же вычисления, как и Алиса, найти адрес размещения её скрытого сообщения и расшифровать его.

Используя такой простой протокол можно даже из одного сеанса связи вычислить массу производных ключей, которые использовать для согласования адресов, логинов, паролей для входа в сервисы и расшифровки данных. Если пользователи создают эти адреса через анонимные сети, то между ними и создаваемыми адресами не существует никакой легкообнаружимой связи. А если адреса находятся на подконтрольном им скрытом сервисе Tor, то после использования они могут уничтожать эти адреса, не оставляя следов обмена информацией даже если сам факт этого будет заподозрен или раскрыты секретные параметры связи.

Исследователи создали тестовую реализацию простейшей версии такого протокола, способного работать в виде JavaScript-плагина к браузеру для сетей Facebook, Twitter и Google+.

Данная публикация будет представлена на 12-ой международной конференции по приватности, безопасности и доверию PST2014 в Торонто, Канада, 23-24 июля 2014 года на базе кафедры компьютерных наук университета Райерсона при технической поддержке компьютерного сообщества Института инженеров электротехники и электроники.

Источник: Университетский колледж Лондона, кафедра компьютерных наук, группа информационной безопасности