Управление ключами
У Алисы и Боба есть безопасная система связи. Они играют в мысленный покер, одновременно подписывают контракты и даже меняют цифровые наличные. Их протоколы безопасны. Их алгоритмы -самые лучшие. К несчастью, они покупают свои ключи от "Keys-R-Us" Евы, чей лозунг - "Вы можете доверять нам: Безопасность - среднее имя человека, которого туристический агент нашей бывшей тещи встретил в "Kwik-E-Mart".
Ева не нужно вскрывать алгоритмы. Ей не нужно полагаться на тонкие дефекты протоколов. Она может использовать их ключи для чтения всех сообщений Алисы и Боба, не прикладывая никаких криптоаналитических усилий.
В реальном мире управление ключами представляет собой самую трудную часть криптографии. Проектировать безопасные криптографические алгоритмы и протоколы не просто, но Вы можете положиться на большой объем академических исследований. Сохранить секрет ключей намного труднее.
Криптоаналитики часто вскрывают и симметричные криптосистемы, и криптосистемы с открытыми ключами через распределение ключей. Зачем Еве беспокоиться об проблеме вскрытия криптографического алгоритма целиком, если она может восстановить ключ из-за неаккуратного хранения ключа? Зачем ей тратить 10 миллионов долларов на создание машина для криптоанализа, если она может подкупить клерка за 1000 долларов? Миллион долларов за клерка связи на хорошем месте в дипломатическом посольстве может быть выгодной сделкой. Уолкеры годами продавали Советам ключи шифрования ВМС США. Руководитель контрразведки ЦРУ стоил меньше 2 миллионов долларов, включая жену. Это намного дешевле, чем строить огромные машины вскрытия и нанимать блестящих криптоаналитиков. Ева может выкрасть ключи. Она может арестовать или похищать кого-то, кто знает ключи. Она может совращать кого-то и получать ключи таким образом. (Морские пехотинцы, охранявшие посольство США в Москве не устояли перед подобной атакой.) Намного проще находить дефекты в людях, чем в криптосистемах.
Алиса и Боб должны защищать и свой ключ, и в той степени шифруемые им данные. Если ключ не изменять регулярно, то количество данных может быть огромно. К сожалению, многие коммерческие продукты просто объявляют "Мы используем DES" и забывают обо всем остальном. Результаты не слишком впечатляют.
Например, программа DiskLock для Macintosh (версия 2.1), продававшаяся в большинстве магазинов программного обеспечения, претендует на безопасное шифрование DES. Она шифрует файлы, используя DES. Реализация DES алгоритма правильна. Однако, DiskLock сохраняет ключ DES вместе с зашифрованным файлом. Если вы знаете, где искать ключ, и хотеть прочитать файл, шифрованный DiskLock с помощью DES, восстановите ключ из шифрованного файла и затем расшифровывать файл. Не имеет значение, что программа использует шифрование DES - реализация абсолютно небезопасна.
В следующих разделах обсуждаются некоторые из вопросов и решений.