Ako sú kryptografické Oracle zraniteľné voči útokom Oracle?

Je možné, aby útočník dešifroval a zašifroval údaje vo vašej aplikácii bez toho, aby poznal dešifrovacie kľúče? Odpoveď je áno a nachádza sa v kryptografickej chybe nazývanej šifrovacie orákulum.

Šifrovacie orakuly slúžia ako potenciálna brána pre útočníkov na zhromažďovanie informácií o zašifrovaných údajoch, a to všetko bez priameho prístupu k šifrovaciemu kľúču. Ako teda môžu útočníci zneužiť kryptografické orakuly pomocou techník, ako sú útoky veštcov? Ako môžete zabrániť tomu, aby vás takéto zraniteľnosti postihli?

Čo je kryptografický Oracle?

Šifrovanie je bezpečnostný protokol v ktorom sa obyčajný text alebo údaje konvertujú do nečitateľného kódovaného formátu, známeho aj ako šifrový text chrániť jeho dôvernosť a zabezpečiť, aby k nemu mali prístup iba oprávnené strany s dešifrovaním kľúč. Existujú dva typy šifrovania: asymetrické a symetrické.

Asymetrické šifrovanie používa na šifrovanie a dešifrovanie pár odlišných kľúčov (verejný a súkromný), zatiaľ čo symetrické šifrovanie používa na šifrovanie aj dešifrovanie jeden zdieľaný kľúč. Môžete šifrovať takmer čokoľvek, textové správy, e-maily, súbory, webovú prevádzku atď.

Na druhej strane, orákulum je médium, prostredníctvom ktorého človek zvyčajne získava informácie, ktoré by obyčajne neboli dostupné obyčajným mužom. Keď cez niečo prechádzate, predstavte si orákulum ako špeciálnu krabicu a dostanete výsledok. Nepoznáte obsah krabice, ale viete, že funguje.

Kryptografické orákulum, tiež známe ako vyplňovacie orákulum, je pojem v kryptografii, ktorý sa vzťahuje na systém alebo entita, ktorá môže poskytnúť informácie o zašifrovaných údajoch bez odhalenia šifrovania kľúč. V podstate ide o spôsob interakcie so šifrovacím systémom na získanie vedomostí o šifrovaných údajoch bez priameho prístupu k šifrovaciemu kľúču.

Kryptografické orákulum sa skladá z dvoch častí: dotazu a odpovede. Dopyt sa vzťahuje na akciu poskytnutia veštice šifrovým textom (šifrované údaje) a odpoveďou je spätná väzba alebo informácie poskytnuté veštcom na základe analýzy šifrového textu. To by mohlo zahŕňať overenie jeho platnosti alebo odhalenie podrobností o zodpovedajúcom obyčajnom texte, čo by potenciálne pomohlo útočníkovi pri dešifrovaní zašifrovaných údajov a naopak.

Ako fungujú útoky Oracle Attacks?

Jedným z hlavných spôsobov, ako útočníci využívajú kryptografické orákulá, je útok orákula. Padding oracle attack je kryptografický útok, ktorý využíva správanie šifrovacieho systému alebo služby, keď odhalí informácie o správnosti paddingu v šifrovanom texte.

Aby sa tak stalo, musí útočník objaviť chybu, ktorá odhaľuje kryptografické orákulum, potom mu poslať upravený šifrovaný text a sledovať odpovede orákula. Analýzou týchto odpovedí môže útočník odvodiť informácie o čistom texte, ako je jeho obsah alebo dĺžka, a to aj bez prístupu k šifrovaciemu kľúču. Útočník bude opakovane hádať a upravovať časti šifrového textu, kým neobnoví celý čistý text.

V skutočnom scenári môže útočník podozrievať, že aplikácia online bankovníctva, ktorá šifruje používateľské údaje, môže mať zraniteľné miesto. Útočník zachytí legitímnu požiadavku na zašifrovanú transakciu používateľa, upraví ju a odošle na server aplikácie. Ak server odpovie na upravený šifrový text inak – v dôsledku chýb alebo času potrebného na spracovanie požiadavky, môže to znamenať chybu zabezpečenia.

Útočník ho potom zneužije starostlivo vytvorenými dopytmi, prípadne dešifruje podrobnosti transakcie používateľa a potenciálne získa neoprávnený prístup k jeho účtu.

Ďalším príkladom je použitie šifrovacieho oracle na obídenie autentifikácie. Ak útočník objaví šifrovacie orákulum v požiadavkách webovej aplikácie, ktorá šifruje a dešifruje údaje, môže ho použiť na získanie prístupu k platnému používateľskému účtu. Mohol dešifrovať token relácie účtu prostredníctvom orákula, upraviť obyčajný text pomocou toho istého orákula, a nahraďte token relácie vytvoreným zašifrovaným tokenom, ktorý mu poskytne prístup k inému používateľovi účtu.

Ako sa vyhnúť kryptografickým útokom Oracle

Útoky kryptografických veštcov sú výsledkom slabých miest v dizajne alebo implementácii kryptografických systémov. Je dôležité zabezpečiť, aby ste tieto kryptografické systémy implementovali bezpečne, aby ste predišli útokom. Medzi ďalšie opatrenia na zabránenie šifrovacím orákulom patria:

1. Režimy overeného šifrovania: Používanie overených šifrovacích protokolov ako AES-GCM (režim Galois/Counter) alebo AES-CCM (Counter s CBC-MAC) nielen poskytuje dôvernosť, ale aj ochranu integrity, čo útočníkom sťažuje manipuláciu alebo dešifrovanie zašifrovaný text.
2. Konzistentné spracovanie chýb: Uistite sa, že proces šifrovania alebo dešifrovania vždy vráti rovnakú chybovú odpoveď bez ohľadu na to, či je výplň platná alebo nie. To eliminuje rozdiely v správaní, ktoré by útočníci mohli zneužiť.
3. Bezpečnostné testovanie: Pravidelne vykonávajte bezpečnostné hodnotenia, vrátane penetračné testovanie a recenzie kóduna identifikáciu a zmiernenie potenciálnych zraniteľností vrátane problémov so šifrovaním Oracle.
4. Obmedzenie sadzby: Implementujte obmedzenie rýchlosti pre požiadavky na šifrovanie a dešifrovanie, aby ste zistili a zabránili útokom hrubou silou.
5. Overenie vstupu: Pred šifrovaním alebo dešifrovaním dôkladne overte a dezinfikujte používateľské vstupy. Zabezpečte, aby vstupy dodržiavali očakávaný formát a dĺžku, aby ste predišli útokom orákula prostredníctvom manipulovaných vstupov.
6. Bezpečnostné vzdelávanie a osveta: Školte vývojárov, správcov a používateľov o osvedčených postupoch šifrovania a zabezpečenia, aby ste podporili kultúru zameranú na zabezpečenie.
7. Pravidelné aktualizácie: Udržujte všetky softvérové ​​komponenty, vrátane kryptografických knižníc a systémov, aktuálne pomocou najnovších bezpečnostných záplat a aktualizácií.

Zlepšite svoju bezpečnostnú pozíciu

Pochopenie a ochrana pred útokmi, ako sú šifrovacie orakuly, je nevyhnutnosťou. Zavedením bezpečných postupov môžu organizácie a jednotlivci posilniť svoju obranu proti týmto zákerným hrozbám.

Vzdelávanie a informovanosť tiež zohrávajú kľúčovú úlohu pri podpore kultúry bezpečnosti, ktorá siaha od vývojárov a správcov až po koncových používateľov. V tomto pokračujúcom boji o ochranu citlivých údajov buďte ostražití, informovaní a o krok pred potenciálnymi útočníkmi je kľúčom k zachovaniu integrity vašich digitálnych aktív a údajov, ktoré vlastníte drahá.