Секреты и ложь. Безопасность данных в цифровом мире

Даная была дочерью Акрисия, которому предсказали, что он умрет от руки сына своей дочери. Поэтому Акрисий заточил Данаю в бронзовой комнате, вдали от всего мужского рода. Зевс, воспылавший страстью к Данае, проник в ее комнату через крышу в виде золотого дождя. Даная родила Персея, и вы можете догадаться, чем закончилась эта история[53].

Моделирование угроз по большей части производится ad hoc – для конкретного случая. Вы размышляете о возможных угрозах до тех пор, пока больше уже не можете о них думать, и прекращаете это занятие. Потом вы удивляетесь и приходите в ярость, когда кто-нибудь придумывает такой вид нападения, о котором вы и не подозревали. Мой любимый пример по этому поводу – это банда калифорнийских воров, которые владели искусством вламываться в чужие дома, проделывая бензопилой отверстие в стене. Взломщики совершенно не вписывались в модель безопасности, так как защитные меры, используемые хозяевами, представляли собой дверную и оконную сигнализацию. Они оказались бесполезны в этом случае.

Для облегчения задачи я построил схему действий нападающих, которую назвал деревом атак. Деревья атак представляют собой методологию описания угроз и мер противодействия для защиты системы. В расширенном виде схема позволяет представить наглядно безопасность системы. Она дает возможность просчитать защиту, сравнить методы защиты различных систем и проделать множество других хитростей.

Основная идея состоит в том, что мы изображаем возможные нападения на систему в виде древовидной схемы, в которой основная цель помещается в корне, а различные пути ее достижения изображаются в виде ветвей и листьев. Приписывая каждому узлу в кроне определенное значение, мы можем выполнить некоторые основные расчеты, позволяющие сделать определенные заключения относительно различных способов нападения. Такая схема называется «деревом И/ИЛИ».

Я начну с простейших деревьев атак для систем защиты, не связанных с компьютерным миром, и постепенно выстрою общую концепцию рассматриваемого предмета.

Основные деревья атак

На рис. 21.1 показана несложная схема нападения на сейф. Каждая схема нападения имеет свою цель, представленную в корневом узле дерева. В нашем примере цель – открытие сейфа. В компьютерных науках деревья «растут» сверху вниз. Чтобы открыть сейф, атакующему нужно открыть замок отмычкой, узнать его шифр, прорезать отверстие в сейфе или сделать что-то при установке сейфа, что позволит потом легко его открыть. Чтобы узнать шифр, взломщик должен либо найти где-нибудь запись комбинации цифр, либо выудить ее у владельца сейфа. И так далее. Каждый узел становится промежуточной целью, а дочерний по отношению к нему узел – это путь ее достижения. Конечно, это только образец дерева, к тому же незавершенный.

Рис. 21.1. Узлы атак

Обратите внимание: на рисунках все, что не обозначено явно как узел И, является узлом ИЛИ. ИЛИ – это узел альтернатив, в нашем примере имеется четыре способа открыть сейф. Узлы И представляют собой отдельные шаги для достижения одной цели. Для того чтобы узнать комбинацию сейфа, взломщик должен подслушать разговор «И» вынудить владельца сейфа назвать комбинацию. Достичь цели можно лишь в том случае, если будут пройдены обе промежуточные цели.

Это – основа дерева атак. Завершив построение, полезно присвоить определенные значения различным листьям дерева (на рис. 21.1 «О» означает «осуществимо», а «Н» – «неосуществимо»). Напоминаю, это только пример для иллюстрации. Не нужно думать, что эти оценки характеризуют реальную защиту моего сейфа в офисе. Сделав оценку узлов (скорее всего, на основании тщательного изучения самого сейфа), можно рассчитать безопасность цели. Узел ИЛИ осуществим, если осуществим любой из его дочерних узлов. Узел И осуществим, если осуществимы все его дочерние узлы, и неосуществим в противном случае (рис. 21.2).

Рис. 21.2. Возможные способы взлома

Пунктирные линии на рис. 21.2 показывают все предполагаемые схемы взлома: последовательность осуществимых действий. В этой простейшей схеме существуют два реальных пути проникновения в сейф: прорезать в нем отверстие или узнать комбинацию, подкупив держателя сейфа. Эти сведения позволят правильно организовать защиту.

Присвоение значений (осуществимо или нет) узлам – это далеко не все. Можно затем установить определенные значения всем остальным узлам дерева, используя следующие критерии: легко или сложно, дорого или дешево, законно или незаконно, требуется взлом или нет, требуется специальное оборудование или нет. Рисунок 21.3 демонстрирует ту же самую схему с оценками узлов по критерию «требует специального оборудования» и «не требует специального оборудования».

Рис. 21.3. Способы взлома: потребуется или нет специальное оборудование