Защищённый ключ. Как защитить открытый ключ от подмены

17.09.2020

Андрей Беспалько

Компания "Актив"

Этот обзор посвящен вопросам защиты программного обеспечения от компьютерного пиратства, а точнее, электронным ключам - одному из самых распространенных на сегодняшний день способов защиты программных продуктов.

Электронные ключи - это фактически единственное решение для защиты программ, которое обеспечивает приемлемый уровень защиты и, одновременно, доставляет наименьшие неудобства конечным пользователям.

Методы защиты программ

Среди решений, предлагаемых для защиты тиражируемого ПО, можно выделить несколько основных групп.

Использование ключевых дискет и компакт-дисков со специальным покрытием, паролей и регистрационных номеров

Эти методы защиты не требуют больших финансовых издержек при внедрении, однако обладают низкой стойкостью к взлому. Вследствие чего, применение такой защиты оправдано только для ПО нижней ценовой категории. Для подобных программ важна популярность и большие тиражи (иногда и за счет пиратских копий). Использование более надежной, но и дорогостоящей системы защиты, в данном случае, не будет иметь смысла (даже повлияет отрицательно).

Привязка к уникальным характеристикам компьютера

Стойкость к взлому у этого метода защиты гораздо выше, чем у предыдущих, при небольших затратах на внедрение. Однако из-за особенностей реализации механизма защиты он является самым неудобным для конечных пользователей и вызывает многочисленные нарекания. Ведь программу, защищенную подобным образом, нельзя перенести на другой компьютер, возникают трудности с модернизаций и т. п. Применение такой защиты целесообразно в случаях, когда производитель уверен, что не отпугнет клиентов.

Самый свежий пример использования этого метода - встроенная защита от копирования новых программных продуктов Microsoft.

Программно-аппаратная защита с использованием электронных ключей

На сегодняшний день это - наиболее надежный и удобный метод защиты тиражируемого ПО средней и высшей ценовой категории. Он обладает высокой стойкостью к взлому и не ограничивает использование легальной копии программы. Применение этого метода экономически оправдано для программ стоимостью свыше $80 - 100, так как использование даже самых дешевых электронных ключей увеличивает стоимость ПО на $10-15. Поэтому каждый производитель ключей стремится разработать новые, более дешевые модели для защиты многотиражных недорогих продуктов, не снижая при этом их эффективности.

Электронными ключами, в основном, защищают так называемый "деловой" софт: бухгалтерские и складские программы, правовые и корпоративные системы, строительные сметы, САПР, электронные справочники, аналитический софт, экологические и медицинские программы и т. п. Затраты на разработку таких программ велики, а соответственно высока их стоимость, поэтому ущерб от пиратского распространения будет значителен. Здесь электронные ключи являются оптимальной защитой.

Как видно, выбирая средство защиты, разработчик должен исходить из принципа экономической целесообразности. Защита должна выполнить свое основное предназначение - существенно сократить, а в идеале - прекратить, потери от пиратства, не сильно при этом увеличивая стоимость программы, что может отрицательно отразиться на объеме продаж. Производитель также обязан учитывать интересы пользователей. В идеале защита не должна причинять им никаких неудобств.

Что такое электронный ключ

Электронный ключ предотвращает незаконное использование (эксплуатацию) программы. Часто говорят, что ключ защищает от копирования, но это не совсем верно. Защищенную программу можно скопировать, только копия без ключа работать не будет. Т. о. копирование просто не имеет смысла.

Собственно электронный ключ - это небольшое устройство, которое подсоединяется к одному из портов компьютера, обычно к LPT или USB. Ключ состоит1 из платы с микросхемами (вспомогательные элементы, микроконтроллер и память), заключенной в пластиковый корпус. Микроконтроллер содержит так называемую "математику" - набор команд, реализующих некую функцию или функции, которые служат для генерации информационных блоков обмена ключа и защищенной программы. Иначе эти блоки называются "вопросы и ответы". Память электронного ключа содержит информацию о его характеристиках, а также данные пользователя.

Какие бывают электронные ключи

Электронные ключи чрезвычайно разнообразны по своему исполнению (внутренние и внешние), назначению, внешнему виду и т. п. Их можно также классифицировать по совместимости с программными средами и типами компьютеров, по способу подключения и степени сложности (функциональности) и т. д. Однако рассказ обо всех разновидностях ключей занял бы много времени, поэтому следует остановиться на самых широко применяемых решениях.

Итак, чаше всего используются электронные ключи, предназначенные для защиты локальных и сетевых Windows и DOS-приложений. Основную массу ключей составляют устройства для параллельного и USB-портов. Однако встречаются ключи и для COM-порта, или выполненные в виде PCMCIA-карты.

Для защиты дорогостоящего ПО используют сложные (многофункциональные) ключи, для защиты программ подешевле применяют более простые ключи.

По устройству электронные ключи делятся на

Ключи, не содержащие встроенной памяти. Такие ключи не обеспечивают должную степень защищенности приложения. Ведь только наличие памяти в дополнение к логическому блоку ключа позволяет строить систему защиту любой сложности. В памяти ключа можно хранить информацию, необходимую для работы программы, списки паролей (по существу, электронный ключ может использоваться в качестве средства идентификации) и т. п. Объем памяти большинства современных ключей достигает обычно несколько сотен байтов. Использование ключей без встроенной памяти может быть оправданным только для защиты дешевых многотиражных программ.
Ключи, содержащие только память. Этот класс ключей является морально устаревшим. Такие ключи больше не выпускаются, но достаточно большое их количество пока сохраняется у конечных пользователей ПО.
Ключи на заказном ASIC-чипе. На сегодняшний день это самый распространенный класс ключей. Их функциональность определяется конкретным видом ASIC-чипа. Недостатком таких ключей является, если можно так выразится, "завершенность" конструкции. Диапазон их свойств ограничен определенными при создании микросхемы рамками. Все ключи одной модели работают по одинаковому алгоритму или алгоритмам (т. е. в них содержаться функции одинакового вида). Такая особенность может неблагоприятно сказываться на степени стойкости системы защиты. Ведь часто повторяющаяся модель защиты облегчает задачу взломщика.
Микропроцессорные ключи. Этот тип ключей, в отличие от предыдущего, обладает гораздо более гибким устройством. В контроллер микропроцессорного ключа можно "прошивать" программу, реализующую функции, разные для каждого клиента. В принципе, любой микропроцессорный ключ легко можно запрограммировать так, что он будет работать по своему, уникальному алгоритму.

Электронный ключ - это аппаратная часть защиты. Программную часть составляет специальное ПО для работы с ключами. В его состав входят инструменты для программирования ключей, утилиты установки защиты и диагностики, драйверы ключей и др.

Защита программ с помощью ключа

Установка

Чтобы установить систему защиты необходимо предпринять следующее:

запрограммировать нужным образом электронный ключ, т. е. внести в его память информацию, по которой защищенная программа будет идентифицировать ключ
"привязать" к ключу программу путем установки автоматической защиты и/или защиты при помощи функций API

Программирование электронного ключа

Для программирования памяти ключа, в основном, используют специальные утилиты4, с помощью которых считывается и перезаписывается содержимое полей памяти, редактируются, изменяются или удаляются сами поля, производится дистанционное программирование ключа. Также утилиты программирования используются для отладки схемы защиты. С их помощью проверяют правильность выполнения функций API, создают массивы вопросов и ответов ключа и т. п.

Способы защиты

Есть системы защиты, которые устанавливаются на исполняемые программные модули (навесная или автоматическая защита), и системы защиты, которые встраиваются в исходный код программы (защита при помощи функций API).

Автоматическая защита

Исполняемый файл программы обрабатывается соответствующей утилитой, входящей в комплект ПО для работы с ключами. Как правило, данный способ защиты почти полностью автоматизирован, процесс установки занимает всего несколько минут и не требует специальных знаний. После этого программа оказывается "настроенной" на электронный ключ с определенными параметрами.

Утилиты автоматической защиты обычно имеют множество сервисных функций, которые позволяют выбирать различные режимы "привязки" программы к ключу и реализовывать дополнительные возможности. Например, такие, как защита от вирусов, ограничение времени работы и числа запусков программы и т. д.

Однако следует иметь в виду, что этот способ не может обеспечить достаточную надежность. Так как модуль автоматической защиты прикрепляется к готовой программе, то есть вероятность, что опытному хакеру удастся найти "точку соединения" и "отцепить" такую защиту. Хорошая утилита автоматической защиты должна обладать опциями, затрудняющими попытки отладки и дизассемблирования защищенной программы.

Защита при помощи функций API

Этот метод защиты основан на использовании функций API5, собранных в объектных модулях. Функции API позволяют выполнять с ключом любые операции (поиск ключа с заданными характеристиками, чтение и запись данных, подсчет контрольных сумм, преобразование информации и т. п.). Это позволяет создавать нестандартные схемы защиты, подходящие для любых случаев. Вообще, можно сказать, что возможности API-защиты ограничены только богатством фантазии разработчика.

Библиотеки специальных функций API и примеры их использования, написанные на различных языках программирования, должны входить в комплект программного обеспечения для работы с ключами.

Для установки защиты необходимо написать вызовы нужных функций API, вставить их в исходный код программы и скомпилировать с объектными модулями. В результате защита окажется внедренной глубоко в тело программы. Использование функций API обеспечивает гораздо более высокую степень защищенности, чем автоматическая защита.

Практически единственный "недостаток" этого способа защиты, по мнению некоторых производителей ПО, заключается в дополнительных затратах на обучение персонала работе с API-функциями. Однако без использования API невозможно рассчитывать на приемлемую стойкость системы защиты. Поэтому в целях облегчения жизни разработчиков производители систем защиты работают над программами, упрощающими установку API-защиты.

Работа

В общих чертах работу защиты можно представить таким образом:

При запуске и в процессе работы защищенная программа передает электронному ключу информацию, так называемый "вопрос".
Электронный ключ ее обрабатывает и возвращает обратно - "отвечает".
Программа на основе возвращенных данных идентифицирует ключ. Если он имеет верные параметры, программа продолжает работать. Если же параметры ключа не подходят, либо он не подсоединен, то программа прекращает свою работу или переходит в демонстрационный режим.

Противодействие взлому

Противостояние разработчиков систем защиты и взломщиков (хакеров или кракеров) - это гонка вооружений. Постоянное совершенствование средств и способов взлома вынуждает разработчиков защиты непрерывно обновлять или изобретать новые средства и методы защиты, чтобы находиться на шаг впереди. Ведь схема, которая была эффективной вчера, сегодня может оказаться непригодной.

Изготовление аппаратной копии ключа

Этот метод заключается в считывании специальными программными и аппаратными средствами содержимого микросхемы памяти ключа. Затем данные переносятся в микросхему другого ключа ("болванку"). Способ этот достаточно трудоемкий и может применяться, если память ключа не защищена от считывания информации (что было характерно для ключей, содержащих только память). К тому же, создание аппаратной копии ключа не решает проблему тиражирования программы, ведь она все равно остается "привязанной", но только к другому ключу.

По этим причинам изготовление аппаратных копий ключей не получило широкого распространения

Изготовление эмулятора (программной копии) ключа

Самый распространенный и эффективный метод взлома, который заключается в создании программного модуля (в виде драйвера, библиотеки или резидентной программы), воспроизводящего (эмулирующего) работу электронного ключа. В результате защищенная программа перестает нуждаться в ключе.

Эмуляторы могут воспроизводить работу ключей определенной модели, или ключей, поставляемых с какой-то программой, или одного конкретного ключа.

По организации их можно разделить на эмуляторы структуры и эмуляторы ответов. Первые воспроизводят структуру ключа в деталях (обычно это универсальные эмуляторы), вторые работают на основе таблицы вопросов и ответов конкретного ключа.

В простейшем случае для создания эмулятора хакер должен найти все возможные верные вопросы к ключу и сопоставить им ответы, то есть получить всю информацию, которой обменивается ключ и программа.

Современные ключи обладают целым набором средств, предотвращающих эмуляцию. Прежде всего, это различные варианты усложнения протокола обмена ключа и защищенной программы, а также кодирование передаваемых данных.

Используются следующие основные виды защищенных протоколов обмена или их сочетания:

плавающий протокол - вместе с реальными данными передается "мусор", причем со временем порядок чередования и характер, как реальных, так и ненужных данных, изменяется хаотическим образом
кодированный протокол - все передаваемые данные кодируются
с автоматической верификацией - любая операция записи в память ключа сопровождается автоматической проверкой данных на адекватность

Дополнительное усложнение протокола обмена достигается за счет увеличения объема передаваемых сведений и количества вопросов к ключу. Современные ключи обладают памятью, достаточной для обработки достаточно больших объемов данных. Например, ключ с памятью 256 байтов может обработать за один сеанс до 200 байтов информации. Составление таблицы вопросов к такому ключу на сегодняшний день представляется весьма трудоемкой задачей.

Отделение модуля автоматической защиты

Как уже говорилось ранее, автоматическая защита не обладает достаточной степенью стойкости, так как не составляет с защищенной программой единого целого. Вследствие чего, "конвертную защиту" можно, при известных усилиях, снять. Существует целый ряд инструментов, используемых хакерами для этой цели: специальные программы автоматического взлома, отладчики и дизассемблеры. Один из способов обхода защиты - определить точку, в которой завершается работа "конверта" защиты и управление передается защищенной программе. После этого принудительно сохранить программу в незащищенном виде.

Однако в арсенале производителей систем защиты есть несколько приемов, позволяющих максимально затруднить процесс снятия защиты. Хорошая утилита автоматической защиты обязательно включает опции, которые обеспечивают

противодействие автоматическим программам взлома,
противодействие отладчикам и дизассемблерам (блокировка стандартных отладочных средств, динамическое кодирование модуля защиты, подсчет контрольных сумм участков программного кода, технология "безумного кода" и др.),
кодирование защищенной тела и оверлеев программы с помощью алгоритмов (функций) преобразования.

Удаление вызовов функций API

Чтобы удалить вызовы функций API из исходного текста программы, хакеры, используя отладчики и дизассемблеры, находят места, из которых происходят вызовы, или точки входа в функции, и соответствующим образом исправляют программный код. Однако при правильной организации API-защиты этот способ становится очень трудоемким. К тому же взломщик никогда не может быть до конца уверен, что правильно и полностью удалил защиту, и программа будет работать без сбоев.

Существует несколько эффективных приемов противодействия попыткам удаления или обхода вызовов функций API:

использование "безумного кода": при создании функций API их команды перемешиваются с "мусором" - ненужными командами, т.о. код сильно зашумляется, что затрудняет исследование логики работы функций
использование множества точек входа в API: в хорошей API-защите каждая функция имеет свою точку входа. Для полной нейтрализации защиты злоумышленник должен отыскать все точки

Стойкость

Программно-аппаратная защита предоставляет человеку, который ее внедряет, достаточно большую свободу действий. Даже при автоматической защите можно выбирать среди имеющихся опций и соответственно определять свойства защищенной программы. А уж при использовании функций API можно реализовать любую, даже самую изощренную модель защиты. Т. о. единой и детально расписанной схемы построения защиты не существует. Однако есть много способов придать защите дополнительную стойкость (ниже приводятся лишь некоторые из них).

Комбинирование автоматической и API защиты

Как говорилось выше, каждый из этих видов защиты имеет свои узкие места. Но вместе они прекрасно дополняют друг друга и составляют труднопреодолимую преграду даже для опытного взломщика. При этом автоматическая защита играет роль своеобразной скорлупы, внешнего рубежа, а защита API является ядром.

API защита

При API-защите рекомендуется использовать несколько функций. Их вызовы необходимо распределить по коду приложения и перемешать переменные функций с переменными приложения. Таким образом, защита API оказывается глубоко внедренной в программу, и взломщику придется немало потрудиться, чтобы определить и выбрать все функции защиты.

Обязательным является использование алгоритмов (или функций) преобразования данных. Кодирование информации делает бессмысленным удаление вызовов функций API, ведь при этом данные не будут декодированы.

Эффективный прием усложнения логики защиты - это откладывание реакции программы на коды возврата функций API. В этом случае программа принимает решение о дальнейшей работе спустя какое-то время после получения кодов возврата. Что заставляет взломщика прослеживать сложные причинно-следственные связи и исследовать в отладчике слишком большие участки кода.

Автоматическая защита

При автоматической защите необходимо задействовать опции защиты от отладочных и дизассемблирующих средств, опции кодирования и проверки ключей по времени. Полезно также использовать защиту от вирусов. При этом проверяется CRC участков кода, а значит, файл предохраняется и от модификации.

Обновление системы защиты

После внедрения системы защиты важно не забывать о своевременном обновлении ПО для работы с ключами. Каждый новый релиз - это устраненные ошибки, закрытые "дыры" и новые возможности защиты. Также необходимо постоянно отслеживать ситуацию на рынке систем защиты и, в случае необходимости, своевременно менять систему защиты на более прогрессивную и надежную.

Возможности электронного ключа

Конечно, прежде всего, ключ предназначен для защиты программ. Однако потенциал современной программно-аппаратной защиты настолько велик, что позволяет применять электронные ключи для реализации маркетинговой стратегии и оптимизации продаж. Вот несколько вариантов такого "нецелевого" использования.

Демо-версии

С помощью электронных ключей можно легко создавать демо-версии программных продуктов без написания демонстрационного варианта программы. Можно свободно распространять копии, заблокировав или ограничив некоторые возможности программы, которые активируются только с помощью электронного ключа. Или же предоставлять клиентам полнофункциональную программу в качестве пробной ("trial") версии, ограничив количество ее запусков. А после оплаты продлевать срок пользования программой или вовсе снимать ограничение.

Аренда и лизинг

Если программа дорогостоящая, то часто бывает удобно и выгодно продавать ее по частям или сдавать в аренду. В этом случае ключи также окажут большую услугу. Как это происходит? Полноценная рабочая копия программы, ограниченная по времени работы, предоставляется клиенту. После того, как клиент внесет очередной платеж, срок пользования программой продлевается с помощью дистанционного перепрограммирования памяти ключа.

Продажа программы по частям

Если программа состоит из нескольких компонентов (например, набор электронных переводчиков - англо-русский, франко-русский и т. п.), то можно включать в комплект поставки все модули, но активировать только те из них, за которые заплачено. При желании клиент всегда может оплатить интересующий его компонент программы, который будет активирован с помощью дистанционного программирования ключа.

Обновление защищенной программы

Производитель выпустил новую версию программы. Теперь перед ним возникает проблема обновления программы у зарегистрированных пользователей. Дистанционное программирование ключей делает эту процедуру быстрой и легкой. При выходе новой версии программы пользователям предыдущих версий не нужно выдавать или продавать новый ключ. Нужно всего лишь перепрограммировать участок памяти имеющегося ключа и переслать клиенту новую версию (бесплатно или за небольшую доплату - зависит от маркетинговой политики фирмы).

Лицензирование в локальных вычислительных сетях

Под лицензированием в данном случае понимается контроль количества используемых копий программы. Производителям сетевого ПО хорошо знакома ситуация, когда покупается одна лицензионная программа, а в ЛВС работают с десятками ее копий. В этих условиях электронный ключ становится эффективным средством, предотвращающим запуск "сверхлимитных" копий программы.

Как осуществляется лицензирование? Допустим, пользователь собирается установить в сети какую-то программу (бухгалтерская, складская и т. п.). При покупке он указывает число копий программы, которое ему необходимо, и получает соответствующую лицензию. Производитель передает клиенту дистрибутив и нужным образом запрограммированный ключ. Теперь пользователь сможет работать только с тем количеством копий, за которое заплатил. При необходимости он всегда может докупить недостающие копии, а производитель перепрограммирует ему электронный ключ, не выходя из своего офиса.

Легко заметить, что современная программно-аппаратная система защиты предоставляет множество сервисных функций, которые позволяют организовать эффективную маркетинговую политику и, естественно, получить дополнительную (и весьма ощутимую) выгоду.

Будущее электронного ключа

Пока разрабатывается и продается ПО, и стоит проблема компьютерного пиратства, защита программ останется актуальной. Что конкретно она будет представлять собой лет через десять, сказать трудно. Но уже сейчас можно отметить некоторые тенденции, которые становятся очевидными.

Большую популярность приобретают USB-ключи, и они постепенно будут вытеснять ключи для параллельного порта. В ключах будут реализованы более сложные и стойкие алгоритмы, увеличится объем памяти.

Все чаще будут использоваться возможности электронных ключей для формирования маркетинговой стратегии фирм-производителей софта, для продвижения программных продуктов.

"Двоюродные братья" электронных ключей - электронные идентификаторы, или токены, начинают широко применяться для аутентификации компьютерных пользователей. Такие устройства внешне похожи на электронные ключи для USB-порта, но отличаются большим объемом памяти, а также наличием алгоритмов шифрования. Токены в сочетании со специальными программами используются для авторизации пользователей при доступе к каким-либо информационным ресурсам (вход в локальную сеть, доступ к web-страницам и т. д.), для защиты электронной переписки (шифрование и электронно-цифровая подпись сообщений) и т. п.

Статью "Электронные ключи для защиты программ" Вы можете обсудить на

На сегодняшний день аппаратные ключи являются одним из самых надежных средств защиты информации, содержащейся в компьютере. Они применяются в самых различных областях: для безопасного хранения паролей, идентификации пользователей, защиты программного обеспечения от пиратов и т. д. Между тем сами ключи тоже нуждаются в серьезной защите.

Дело в том, что злоумышленники очень часто пытаются получить доступ к программе или секретной информации с помощью взлома именно устройства, обеспечивающего безопасность. Давайте же рассмотрим, как разработчики электронных ключей защищают свои продукты от хакеров. А для примера возьмем технологию Stealth. Ее создала компания «Актив» для своих ключей Guardant, предназначенных для защиты ПО от пиратов.

Коды доступа к электронному ключу

Одним из средств защиты ключа согласно технологии Stealth являются коды доступа. Они представляют собой последовательности из 32 бит, которые «вшиваются» в устройство и недоступны для чтения и модификации. Существует два типа кодов - общий и личные. Первый из них не является секретным, он служит только для идентификации ключей конкретного пользователя защиты.

Технология Stealth предусматривает существование трех разных личных кодов. Private Read code позволяет проверить наличие ключа, подключенного к компьютеру, считать содержимое его памяти и получить ответ аппаратных алгоритмов. Без знания Private Write code невозможно осуществить запись данных в устройство. Ну а Private Master code открывает полный доступ ко всем операциям с ключом. Каждый из этих кодов нужно держать в тайне, поскольку, получив их, злоумышленник сможет воспользоваться устройством в своих целях.

«Ну а для чего нужно было придумывать три кода вместо одного?» - наверняка спросят многие читатели. Ответ на этот вопрос очень прост: именно таким образом существенно повышается безопасность. Ведь для работы с ключом необходимо, чтобы приложение «знало» код доступа к нему. То есть получается, что эта конфиденциальная информация все-таки где-то сохраняется.

И теоретически возможно, что хакер, получив доступ к компьютеру, сможет ее найти. Хотя в реальной жизни это осуществить не так просто. Так вот, большинству приложений для работы хватает разрешения только на чтение данных из ключа, а также использования его аппаратных алгоритмов. Таким образом, если хакер сможет взломать защищенное приложение, то он получит только Private Read code. Перезаписать же память ключа он не сможет.

Аппаратные запреты

Ключи, выполненные с использованием технологии Stealth, как и многие другие устройства защиты, имеют собственную энергонезависимую память. Ее содержимое очень важно. Ведь если хакер получит данные, находящиеся в памяти ключа, он сможет воспользоваться ими для получения несанкционированного доступа к данным, взлома защищенного приложения, создания эмулятора устройства и т. п. Согласитесь, все это очень неприятно.

Технология Stealth позволяет полностью решить рассмотренную проблему. Для этого в памяти ключа создается специальная защищенная область с аппаратными запретами на чтение и запись ее содержимого. Таким образом, считать информацию, находящуюся в такой зоне, невозможно с помощью любых программных средств: устройство просто-напросто не ответит ни на один подобный запрос. Причем хакеры могут даже не стараться и не создавать новые инструменты для обхода наложенных ограничений. Все-таки аппаратный уровень расположен «ниже» программного, так что обойти запреты с помощью каких-либо утилит невозможно.

Первоначально аппаратные запреты вводятся только на область энергонезависимой памяти, в которой находятся дескрипторы программных алгоритмов. Это очень важно. Дескрипторы являются основой для преобразования данных, поэтому невозможность их чтения является гарантией того, что аппаратные алгоритмы ключа не будут продублированы в эмуляторе. Кроме того, пользователь с помощью специальных программных средств, входящих в комплект поставки, может сам создавать защищенные области в доступной ему памяти электронного ключа. В будущем у них можно изменять размеры (уменьшать или увеличивать доступный объем). Кроме того, пользователь может и удалять области памяти с аппаратными запретами на чтение и запись информации.

«Но постойте! - воскликнут сейчас некоторые читатели. - Раз пользователь может снять запреты на работу с памятью, то почему бы этого не сделать и хакеру?» И действительно. Раз владелец ключа с помощью специальной утилиты может легко удалить защищенные области, то, значит, и хакер сможет воспользоваться тем же программным обеспечением. Вот только тогда возникает другой вопрос: «А зачем это делать?»

Оказывается, когда кто-либо снимает аппаратные запреты с защищенной области памяти, вся информация, которая в ней располагалась, уничтожается. Причем уничтожается навсегда и не поддается восстановлению. Владелец ключа знает, что именно находилось в удаленной области, поэтому после снятия аппаратного запрета он легко сможет восстановить данные. Ну а хакер получит абсолютно чистую память, в которую он сможет записывать все что угодно.

Вот только пользы от этого для злоумышленника никакой нет - ему-то была нужна информация, а она оказывается уничтоженной. Таким образом, аппаратные запреты на чтение и запись определенных областей памяти надежно защищают секретные данные, необходимые для построения защиты. И даже если злоумышленник завладел вашим ключом, он все равно не сможет получить всю информацию, которая в нем содержится.

Итак, уважаемые читатели, давайте подводить итоги. Аппаратные ключи, выполненные с использованием технологии Stealth, достаточно надежно защищены от злоумышленника. По крайней мере, он не сможет получить доступ к важной информации, используя специальное программное обеспечение. Правда, нужна еще защита и от аппаратных устройств, которыми могут пользоваться хакеры для доступа к памяти ключа. Но это уже, как говорится, совсем другая история.

Первоначально аппаратные ключи были созданы как средство борьбы с несанкционированным копированием программных продуктов, но в дальнейшем сфера их применения значительно расширилась...

Ольшинство компьютерных программ распространяется по принципу владения оговоренным количеством рабочих копий (в простейшем случае - только одной). Естественно, общепринятый в международной практике термин «защита от копирования» достаточно условен, так как практически всегда можно переписать информацию, находящуюся на носителе, и сделать сколько угодно ее резервных копий. Другое дело, что для сохранения коммерческих и авторских прав разработчиков программа все равно должна выполняться только на одном компьютере. Таким образом, фактически защита от копирования для программного обеспечения - это невозможность выполнения программы на большем числе компьютеров, чем разрешено ее разработчиками и распространителями по данному договору. Следовательно, для сохранения прав необходимо наличие средств, дающих возможность защиты от несанкционированного выполнения - чтобы без санкции разработчика или фирмы-распространителя невозможно было получить работоспособный программный продукт.

Наиболее распространенным и надежным способом защиты от несанкционированного запуска стали программно-аппаратные ключи, подключаемые к COM-, LPT- или USB-портам. Почти все коробочные варианты серьезного коммерческого ПО используют программно-аппаратные комплексы защиты, более известные как аппаратные ключи защиты. Такие способы защиты основаны на том, что в компьютер добавляется специальное физическое защитное устройство, к которому при запуске защищаемой программы обращается ее контролирующая часть, проверяя наличие ключа доступа и его параметров. Если ключ не найден (устройства обычно формируют еще и код ответа, который затем анализируется программой), то программа не запустится (или не будет разрешен доступ к данным).

Общий принцип работы компьютера в этом случае следующий. После запроса на выполнение защищаемой программы происходят ее загрузка в оперативную память и инициализация контролирующей части. На физическое устройство защиты, подсоединенное к компьютеру, посылается запрос. В ответ формируется код, посылаемый через микропроцессор в оперативную память для распознавания контролирующей частью программы. В зависимости от правильности кода ответа программа либо прерывается, либо выполняется.

В дальнейшем сфера применения таких ключей значительно расширилась. Сегодня этот ключ используется для идентификации владельца, для хранения его личной электронной подписи, конфиденциальной информации, а также как кредитная смарт-карта или электронные деньги.

Таким образом, мы имеем сегодня недорогое средство для широкомасштабного внедрения смарт-ключей в качестве персональных идентификаторов или в составе так называемых ААА-систем (аутентификация, авторизация и администрирование). До сих пор предлагалось оснащать компьютеры специальными считывателями, что, конечно, нереально. Современные устройства биометрической аутентификации пользователей (столь часто показываемые в голливудских фильмах) типа систем, работающих с отпечатками пальцев или со снимками радужной оболочки глаза, стоят настолько дорого, что не найдут широкого практического применения. При этом в любом случае следует помнить, что абсолютно надежной защиты не существует. Любую защиту можно сломать, поэтому необходимо искать оптимальное соотношение затрат на создание защиты и прогнозируемых затрат на ее взлом, учитывая также ценовое соотношение с самими защищаемыми продуктами.

Наилучшим решением, по мнению экспертов, являются смарт-карты - их невозможно подделать, вероятность сбоя в работе практически исключена, аутентификация пользователя производится на локальной рабочей станции, а не на сервере, то есть исключена возможность перехвата информации в сети и т.д. Единственным недостатком смарт-карты может быть только необходимость специального карт-ридера (устройства считывания), но эту проблему решают устройства, интегрированные со считывателем, которые подключаются напрямую к USB-порту. Эти небольшие высокотехнологичные устройства обеспечивают авторизацию владельца в компьютерных системах, осуществляют безопасное хранение сертификатов, электронных подписей и т.д. и могут использоваться в электронных платежных системах (электронных «кошельках» для Интернета).

Сегодня все острее встает проблема обеспечения безопасности при использовании сетевых технологий и все более насущной становится потребность в решениях по защите мобильных пользователей. Появляются и беспроводные аппаратные ключи защиты приложений, работающие по технологии Bluetooth. Так, тайваньская компания First International Computer продемонстрировала PDA с соответствующим модулем и беспроводной аппаратный ключ защиты приложений BlueGenie, разработанный в сотрудничестве с Silicon Wave.

HASP

дним из наиболее распространенных в России защитных устройств такого типа является устройство HASP (Hardware Against Software Piracy) от компании Aladdin, по сути ставшее стандартом де-факто. Aladdin Software Security R.D. это российская компания, представитель мирового лидера в области разработки и производства систем аутентификации, защиты информации при работе с Интернетом и защиты программного обеспечения от несанкционированного использования Aladdin Knowledge Systems Ltd (http://www.aladdin.ru/).

HASP - это аппаратно-программная инструментальная система, предназначенная для защиты программ и данных от нелегального использования, пиратского тиражирования и несанкционированного доступа к данным, а также для аутентификации пользователей при доступе к защищенным ресурсам. В первых версиях это небольшое устройство подключалось к параллельному порту компьютера. Затем появились USB-HASP-устройства. Иметь маленький USB-ключ значительно удобнее, чем большой 25-штырьковый сквозной разъем, да и часто возникающие проблемы с совместимостью ключей и устройств, работающих через параллельный порт, типа принтеров и ZIP-дисководов изрядно утомляли пользователей. А с USB-устройствами работает автоматическое подключение (рlug-and-рlay), порты USB выносятся на переднюю панель, встраиваются в клавиатуру и монитор. А если даже такого удобного разъема под рукой нет, то в комплекте с этими ключами часто продают удлинители. Существуют несколько разновидностей ключей - с памятью, с часами и т.д.

- (антивандальный шкаф) (англ. Protective cabinet) телекоммуникационный шкаф, для размещения и защиты телекоммуникационного оборудования (серверов, маршрутизаторов, коммутаторов, модемов, телефонных станций, элементов оптических кроссовых… … Википедия

Электронный ключ - У этого термина существуют и другие значения, см. Электронный ключ (значения). Электронный ключ (также аппаратный ключ, иногда донгл от англ. dongle) аппаратное средство, предназначенное для защиты программного обеспечения (ПО) и данных от… … Википедия

PGP - Pretty Good Privacy Автор Филипп Циммерманн Разработчик Филипп Циммерманн Написана на Multi language Операционная система Linux, Mac OS X, Windows Первый выпуск 1991 год Сайт … Википедия

Шифр Вернама - (другое название: англ. One time pad схема одноразовых блокнотов) в криптографии система симметричного шифрования, изобретённая в 1917 году сотрудниками AT T Мейджором Джозефом Моборном и Гильбертом Вернамом. Шифр Вернама… … Википедия

Донгл - Электронный ключ (также аппаратный ключ, иногда донгл от англ. dongle) аппаратное средство, предназначенное для защиты программного обеспечения (ПО) и данных от копирования, нелегального использования и несанкционированного распространения.… … Википедия

Алгоритм Диффи - Алгоритм Диффи Хеллмана (англ. Diffie Hellman, DH) алгоритм, позволяющий двум сторонам получить общий секретный ключ, используя незащищенный от прослушивания, но защищённый от подмены канал связи. Этот ключ может быть использован … Википедия

Невзламываемый шифр - (шифр Вернама) – в криптографии целый класс систем с абсолютной криптографической стойкостью, широко известных под названием «одноразовые блокноты/вкладыши».. Содержание 1 История создания 2 Описание … Википедия

Алгоритм Диффи - Хеллмана - (англ. Diffie Hellman, DH) алгоритм, позволяющий двум сторонам получить общий секретный ключ, используя незащищенный от прослушивания, но защищённый от подмены, канал связи. Этот ключ может быть использован для шифрования дальнейшего обмена с… … Википедия

WPA - и WPA2 (Wi Fi Protected Access) представляет собой обновлённую программу сертификации устройств беспроводной связи. Технология WPA пришла на замену технологии защиты беспроводных сетей WEP. Плюсами WPA являются усиленная безопасность данных … Википедия

Одноразовый блокнот

Шифроблокнот - Шифр Вернама (другое название: англ. One time pad схема одноразовых блокнотов) в криптографии система симметричного шифрования, изобретённая в 1917 году сотрудниками AT T Мейджором Джозефом Моборном и Гильбертом Вернамом. Шифр Вернама является… … Википедия

Как защитить открытый ключ от подмены

В среде криптосистем с открытым ключом вам нет нужды предохранять открытые ключи от компрометации. Напротив, гораздо лучше, когда они широко распространены. Но очень важно защищать их от подделки, дабы всегда сохранялась уверенность, что конкретный открытый ключ действительно принадлежит человеку, чьё имя указано в сведениях сертификата. В этом состоит самое слабое место криптосистем с открытым ключом и это их главная уязвимость. Давайте для начала представим потенциально возможный инцидент, а затем разберёмся, как его не допустить.

Предположим, вам нужно отправить секретное послание Алисе. Вы скачиваете её сертификат и открытый ключ с сервера-депозитария, затем этим ключом зашифровываете письмо и отправляете его по электронной почте.

К несчастью для вас и Алисы, злоумышленник Мэллори сгенерировал собственную ключевую пару с идентификационными сведениями Алисы в сертификате (имя, email), взломал сервер и незаметно подменил подлинный открытый ключ Алисы своей подделкой. Ничего не подозревая, вы использовали поддельный ключ Мэллори вместо открытого ключа Алисы, ведь всё выглядело вполне правдоподобно, поскольку на поддельном ключе была идентификационная информация Алисы. Теперь Мэллори может перехватить и расшифровать сообщение, предназначенное Алисе, поскольку в его распоряжении соответствующий закрытый ключ. Он даже может вновь зашифровать письмо реальным ключом Алисы и отправить его по назначению, так что никто не заметит ничего подозрительного. Более того, он может делать собственным закрытым ключом подписи, якобы принадлежащие Алисе, поскольку для их проверки все будут использовать его подставной открытый ключ.

Единственный способ избежать подобной проблемы - не допускать махинаций с открытыми ключами. Это несложно, если вы получили открытый ключ Алисы непосредственно от неё при личной встрече, но может оказаться весьма проблематичным, если она в тысячах миль от вас или просто в данный момент недоступна.

Вероятно, вы сможете получить ключ Алисы от вашего с ней общего друга Дэвида, который имеет подлинную копию её открытого ключа. Дэвид может подписать открытый ключ Алисы собственным закрытым, тем самым поручаясь за его достоверность.

Так, Дэвид заверит сертификат ключа, чем укажет, что ключ Алисы не был подделан. В то же время, проверка подписи поручителя на сертификате требует наличия у вас подлинной копии открытого ключа Дэвида. Вероятно, Дэвид также сможет предоставить и Алисе надёжную копию вашего ключа. Таким образом, он станет доверенным посредником-поручителем между вами и Алисой.

Этот подписанный сертификат открытого ключа Алисы может быть загружен ей самой или Дэвидом на сервер-депозитарий с тем, чтобы вы могли его получить в любое удобное время. Скачав сертификат, вы сверяете подпись открытым ключом Дэвида и можете быть уверены, что это на самом деле подлинный открытый ключ Алисы. Ни один мошенник не сможет вас одурачить, выдавая свой поддельный ключ за ключ Алисы, поскольку никто не может подделать сертифицирующую этот ключ подпись Дэвида.

Широко известный и уважаемый человек может даже специализироваться на услугах посредничества и представительства между разными пользователями, подписывая сертификаты их открытых ключей. Этого доверенного индивида можно назвать Центром сертификации. Цифровой сертификат любого открытого ключа, содержащий подпись этого Центра сертификации, может быть априорно расценен как подлинный и действительно принадлежащий пользователю, чья идентификация указана в сведениях сертификата. Любому пользователю, желающему участвовать в такой Сети доверия, для проврки подписей будет достаточно достоверной копии открытого ключа ЦС. В некоторых случаях, ЦС может также выступать в качестве сервера-депозитария, позволяя пользователям сети запрашивать из него открытые ключи; но для сервера-депозитария заверять ключи нет никакой необходимости.

Доверенный централизованный ЦС особенно уместен в крупных корпоративных и государственных учреждениях с единой системой управления. Некоторые организации используют иерархии ЦС.

В более децентрализованной среде возможность всем пользователям выступать в качестве представителей и доверенных поручителей своих друзей и коллег будет более предпочтительна, нежели централизованный источник сертификации ключей.

Одна из привлекательных особенностей PGP состоит в том, что он реализуется равно эффективно и в централизованной среде с Центром сертификации, и в более децентрализованной, в которой пользователи самостоятельно обмениваются своими персональными ключами.

Комплекс мер по защите открытых ключей от подделки - это наиболее сложная проблема практических реализаций криптосистем с открытым ключом. Это "ахиллесова пята" всей асимметричной криптографии, и большая часть всех механизмов PGP завязана именно на решение этой главной задачи.

Не используйте чужой открытый ключ, пока полностью не убедитесь, что это не подделка, а подлинный ключ человека, чья идентификация указана в сведениях сертификата. Вы можете быть уверены в подлинности ключа, если получили его напрямую от владельца при личной встрече, либо если его сертификат подписан человеком, которому вы доверяете, при условии, что располагаете достоверной копией ключа поручителя. Кроме того, в сведениях сертификата должно быть отражено как имя, так и фамилия пользователя, а не одно его имя.

Как бы вы ни были опытны, не забывайте о мерах предосторожности и не полагайтесь на подлинность скачанного с сервера-депозитария или с веб-сайта открытого ключа, если он не заверен кем-то, кому вы доверяете. Такой несертифицированный открытый ключ мог быть подделан или заменён кем угодно, возможно даже системным администратором сервера или веб-сайта.

Если вас просят подписать чей-то ключ, прежде убедитесь, что он действительно принадлежит человеку, указанному в идентификации сертификата, поскольку подпись на сертификате открытого ключа - это ваше поручительство за его подлинность и принадлежность указанному человеку. Все, кто вам доверяет, примут этот открытый ключ за достоверный, потому что он несёт вашу сертифицирующую подпись. Не полагайтесь на домыслы и чужое мнение: подписывайте открытый ключ только тогда, когда лично и непосредственно убедились в его принадлежности заявленному владельцу. Предпочтительнее подписывать только те ключи, которые были напрямую получены от их истинных владельцев.

Для подписания сертификата ключа вы должны быть гораздо более уверены в его подлинности, нежели для его личного использования с целью шифрования сообщений. Для установления подлинности ключа только для личного применения будет достаточно подписи доверенного поручителя. Но чтобы подписать ключ самому, вам необходима собственная независимая непосредственная убеждённость в том, кто в действительности является владельцем этого ключа. Возможно, вам стоит позвонить владельцу (убедитесь, что говорите с тем, с кем надо) и попросить его прочитать отпечаток ключа, дабы удостовериться, что ключ, находящийся у вас, является точной копией оригинального.

Имейте в виду: ваша подпись на сертификате ключа не поручительствует за доверие владельцу ; она поручительствует только за достоверность (подлинность) этого открытого ключа . Вы не рискуете репутацией, подписывая ключ социопата, если полностью убеждены, что ключ действительно принадлежит ему. Другие люди поверят в подлинность ключа, поскольку он подписан вами (допуская, что они вам доверяют), но не поверят его владельцу как человеку. Доверие целостности ключа и доверие его обладателю - не одно и то же.

Полезно держать свой открытый ключ вместе с набором удостоверяющих подписей от ряда поручителей в надежде, что большинство людей доверится сертифицирующей подписи хотя бы одного из них. Вы можете разместить свой ключ с набором подписей в различных депозитариях. Если подписываете чужой открытый ключ, верните его копию с вашей подписью обратно владельцу; таким образом, вы сможете выступать в качестве его представителя.

Примите все меры, чтобы никто не мог подменить файл вашей собственной связки открытых ключей. Проверка подписей на сертификате нового ключа полностью зависит от целостности достоверных открытых ключей, уже находящихся на вашей связке. Держите связку под физическим контролем; желательно хранить её, равно как и закрытый ключ, на собственном персональном компьютере, нежели на многопользовательской системе со свободным доступом или служебном ПК; это необходимо для защиты связки от подделки, а не от компрометации. Храните актуальную достоверную резервную копию связки открытых и закрытых ключей на защищённом от записи внешнем носителе, например, на компакт-диске.

Так как ваш собственный открытый ключ является последним источником прямой или опосредованной проверки подлинности всех остальных ключей на связке, этот ключ защитить от подделки важнее всего. Будет лучше, если вы сделаете его резервную копию и поместите её на надёжный носитель.

PGP в своей логике исходит из допущения, что вы держите связки ключей, сам PGP и систему в целом в полной физической безопасности. Если злоумышленник получит доступ к компьютеру, тогда, теоретически, он сможет изменить программу, делая неэффективными все её механизмы обнаружения недостоверных ключей.

Несколько усложнённым способом защиты всей связки открытых ключей от подделки будет подписание её файла закрытым ключом. Вы можете сделать это, создав съёмную подпись (detached signature) файла и регулярно её сверяя.

Из книги Прикладные свободные программы и системы в школе автора Отставнов Максим

Из книги Свободные программы и системы в школе автора Отставнов Максим

Глава 4. «Открытый Офис» Хотя «офисные» программы с распространением сетей и коммуникационных программ и перестали быть основным приложением персональных компьютеров, они все еще достаточно популярны, и в учебных планах им отводится значительное (быть может, даже

Из книги Fedora 8 Руководство пользователя автора

6.1.1. Открытый офис: что это такое? Ни для кого не секрет, что главным офисным пакетом в мире является MS Оffiсе. Да, далеко не все существующие компьютеры работают под управлением Windows, но никто не будет спорить, что большинство офисных и домашни* компьютеров используют именно

Из книги Интернет-разведка [Руководство к действию] автора Ющук Евгений Леонидович

Как защитить компьютер от взлома техническими средствами Надо сказать, что сами хакеры признают: взлом техническими средствами часто бывает затруднителен. Это связано с тем обстоятельством, что производители программного обеспечения и «железа» непрерывно отслеживают

автора Реймонд Эрик Стивен

Из книги Цифровой журнал «Компьютерра» № 86 автора Журнал «Компьютерра»

Из книги Искусство программирования для Unix автора Реймонд Эрик Стивен

DLP: как защитить секреты от утечки Виктор Ивановский Опубликовано 15 сентября 2011 года"Википедия" представляет нам целых четыре варианта расшифровки, два из которых - Digital Light Processing и Disneyland Paris - мы отметаем из соображений элементарной логики, а к двум другим - Data Loss Prevention и

Из книги PGP: Кодирование и шифрование информации с открытым ключом. автора Левин Максим

16.7.1. Что определяется как открытый исходный код Лицензия может ограничивать или обусловливать любое из следующих прав: право на копирование и воспроизведение, право на использование, право модификации для персонального использования и право на воспроизведение

Из книги Домашний компьютер автора Кравцов Роман

19.1. Unix и открытый исходный код В разработке открытого исходного кода используется тот факт, что выяснение и исправление ошибок, в отличие от, например, реализации определенного алгоритма, является задачей, которая допускает ее разделение на несколько параллельных

Из книги Linux глазами хакера автора Флёнов Михаил Евгеньевич

Как защитить секретные ключи от раскрытия. Тщательно защищайте ваш собственный секретный ключ и фразу пароля. По-настоящему тщательно. Если случилось так, что ваш секретный ключ скомпрометирован, срочно известите об этом все заинтересованные стороны, до того, как ваш

Из книги Цифровой журнал «Компьютерра» № 217 автора Журнал «Компьютерра»

Как защитить свой компьютер в Интернете Мне всегда казалось почти невероятным, что кто-то сможет проникнуть в мой компьютер, пока я нахожусь в Интернете! Во-первых, кому это надо, во-вторых, чтобы это сделать, нужно обладать достаточно высокой квалификацией. И, в-третьих,

Из книги Анонимность и безопасность в Интернете. От «чайника» к пользователю автора Колисниченко Денис Николаевич

1.3. Открытый исходный код - это безопасно? Бытует мнение, что программы с открытым исходным кодом надежнее и безопаснее, чем коммерческие.Сторонники этого утверждения считают, что такую систему исследуют много людей разными способами и тем самым выявляют все возможные

Из книги Офисный компьютер для женщин автора Пастернак Евгения

Как защитить браузер от нежелательных изменений настроек Олег Нечай Опубликовано 21 марта 2014 Лишиться привычных настроек браузера проще простого: для этого достаточно зайти на какой-нибудь непорядочный сайт или скачать бесплатное приложение,

Из книги Ноутбук [секреты эффективного использования] автора Пташинский Владимир

Глава 9. Хороший пароль. Как защитить свою страничку в социальной сети от кражи? 9.1. Выбор хорошего пароля Многие пользователи используют пароли вроде 1, 1234, qwerty, а потом удивляются, почему их почтовый ящик или страничка в социальной сети взломана. Ответ прост – к ней

Из книги автора

Защитить Эта функция для тех, кто не хочет, чтобы в его текст вносились поправки. Если щелкнуть на кнопке Защитить документ и выбрать команду Ограничить форматирование и редактирование, то появится дополнительная панель (рис. 1.115).Как видите из рисунка, вы можете

Из книги автора

Как защитить ноутбук Ноутбук – изделие достаточно прочное. Тем не менее в окружающем мире немало ситуаций, которые могут погубить портативный компьютер.Может показаться странным, но большинство ноутбуков гибнет при весьма тривиальных обстоятельствах. Никакого