□ незащищенные конфиденциальные данные передаются по незащищенным каналам.

Это может оказаться нелегкой задачей, поскольку во многих системах нет четкого понятия о том, какие данные считать привилегированными, а какие – нет. В идеале вы должны понимать, как может использоваться любой существенный элемент данных, иметь возможность проследить все случаи его использования в программе и убедиться, что он никогда не попадает субъектам, не обладающим необходимыми правами. Сделать это, безусловно, можно, но в общем случае довольно трудно. Лучше возложить решение данной задачи на какой–нибудь динамический механизм, контролирующий соблюдение требований модели Белла–ЛаПадулы.

Если такая модель у вас имеется, то нужно лишь аудировать взаимосвязи между привилегиями и точками явного рассекречивания с целью убедиться, что оба элемента корректны.

На практике есть много ситуаций, в которых модель Белла–ЛаПадулы не навязывается, а мы тем не менее хотели бы обнаруживать утечку данных из системы. В таком случае можно выявить кандидатов на утечку и проследить, как они используются в программе.

Прежде всего необходимо идентифицировать функции, реализующие интерфейс с операционной системой, которые могли бы выдать данные противнику. Должны признать, что этот список велик, но он послужит неплохой отправной точкой.

Отыскав все вхождения этих ключевых слов, определите, передаются ли данные какой–нибудь функции вывода, которая может сообщить их противнику.

Чтобы найти места, подверженные атаке с хронометражем, начните с идентификации секретных данных, например ключей. Затем исследуйте все операции над этими данными, чтобы понять, есть ли какая–нибудь зависимость от данных. Далее следует определить, меняется ли время выполнения зависимых операций, когда на вход подаются разные данные. Это может оказаться трудно. Ясно, что если имеются ветвления, то вариации во времени будут почти наверняка. Но есть множество неочевидных способов вызвать зависимость от времени, мы об этом уже говорили выше. Реализации криптографических алгоритмов следует подвергать сомнению, если в них не предприняты явные меры против атак с хронометражем. Удаленное проведение таких атак может и не привести к успеху, на практике их обычно проводят локально. Так что если у приложения есть локальные пользователи, то лучше перестраховаться, чем потом кусать локти.

Атака с хронометражем на криптографические алгоритмы упрощается, если в состав данных входят временные отметки высокого разрешения. Если вы можете избежать таких отметок, сделайте это. В противном случае уменьшите разрешение. Округляйте до ближайшей секунды или десятой доли секунды.

Анализу кода нет равных, но можно попытаться атаковать приложение, вызвать ошибку и посмотреть на сообщение. Следует также правильно и неправильно позапускать приложение от имени пользователя, не являющегося администратором, и понаблюдать, какую информацию оно раскроет.

Чтобы выяснить, возможна ли на практике атака с хронометражем, в общем случае придется прибегнуть к динамическому тестированию. К тому же надо разбираться в математической статистике. Мы не будем затрагивать здесь эту тему, а отошлем вас к работе Дэна Бернстайна (Dan Bernstein) по атакам с хронометражем на криптографические алгоритмы (см. раздел «Другие ресурсы»).

Имитация кражи ноутбука

Любопытства ради попробуйте сымитировать похищение ноутбука. Попросите кого–нибудь поработать с приложением, которое вы тестировали несколько недель, а потом сядьте за тот же компьютер и попытайтесь изучить данные, применяя различные бесчестные приемы, как то:

□ загрузка из другой операционной системы;

□ установка на одну машину двух ОС;

□ установка системы с выбором загрузчика (dual boot);

□ подбор какого–нибудь распространенного пароля для входа в систему.

Начнем с примеров атак с хронометражем, а затем перейдем к более традиционным способам утечки информации, о которых есть сообщения в базе данных CVE .

Атака с хронометражем Дэна Бернстайна на шифр АЕS

Дэн Бернстайн сумел провести удаленную атаку с хронометражем на реализацию AES в OpenSSL 0.9.7. Оказалось, что использованные в ней большие таблицы вытесняются из кэша, в результате чего время исполнения кода перестает быть постоянным. Операции и до некоторой степени поведение кэша зависят от ключа. Бернстайну удалось вскрыть защищенное соединение после просмотра примерно 50 Гб зашифрованных данных. Впрочем, нелишним будет одно предупреждение. Во–первых, он мог бы сделать атаку более изощренной и не собирать так много данных. Разумно предположить, что ключ можно было бы получить уже после анализа нескольких гигабайтов данных, а быть может, и того меньше.

Во–вторых, условия атаки были несколько надуманными. А именно предполагалось, что протокол содержит незашифрованные временные метки высокого разрешения, включаемые сразу до и после выполнения операций алгоритма AES. Но искусственность примера еще не означает отсутствия реальной проблемы. Такая модель была принята лишь для минимизации «шума», чтобы получить как можно более чистый «сигнал». В реальной ситуации, когда на удаленной машине есть собственный генератор тактовой частоты, уровень шума будет выше, но провести подобную атаку все же возможно. Статистически противнику нужно лишь набрать такую выборку, чтобы можно было ясно отличить сигнал от шума.

Вопрос в том, сколько данных необходимо. В настоящее время ответа на него нет. Если протокол предоставляет противнику временные метки высокого разрешения, то есть повод для беспокойства. Если нет, эту проблему можно не принимать во внимание.

Но если противник имеет доступ к физической машине, все становится гораздо серьезнее. Особенно при наличии аппаратуры гипертрединга. Атака Бернстайна работает на машине с гипертредингом не только против AES, но и против реализации шифра RSA, имеющего дело с открытым ключом (см. бюллетень CAN–2005–0109 в базе данных CVE).