В МИФИ создали PoC криптозащиты чатов в мессенджерах в эпоху кванта

В МИФИ создали PoC криптозащиты чатов в мессенджерах в эпоху кванта

В МИФИ создали PoC криптозащиты чатов в мессенджерах в эпоху кванта

Изучив современные методы защиты группового IM-обмена, специалисты кафедры «Криптология и кибербезопасность» университета «МИФИ» разработали концепцию криптопротокола, устойчивого к взлому с помощью квантового компьютера.

Исследования и разработки в сфере квантовых вычислений идут полным ходом. Принципиально новые компьютеры могут появиться, по некоторым оценкам, через 20-30 лет. По мощности им не будет равных, и угроза для криптосистем со стороны таких вычислителей давно не дает покоя ИБ-сообществу.

«Дело в том, что квантовый компьютер сможет за короткое время решать задачу факторизации целых чисел и задачу дискретного логарифмирования, на которых во многом основана стойкость современной криптографии, — комментирует профессор Института интеллектуальных кибернетических систем НИЯУ МИФИ Сергей Запечников. — Решение этих вычислительно сложных задач сегодня заняло бы миллионы лет даже на самых современных суперкомпьютерах. Квантовые компьютеры смогут значительно быстрее выполнять и алгоритмы поиска. Поэтому во всем мире сейчас идет разработка новых методов криптографической защиты информации, которые останутся стойкими даже после появления квантовых компьютеров».

По словам ученого, принцип действия новых методов будет заключаться в том, что злоумышленник при попытке взломать криптоалгоритм столкнется не с одной вычислительно сложной задачей, а с необходимостью перебора огромного количества однотипных задач. В зависимости от выбранных параметров их число можно сделать столь большим, что взлом, окажется не по зубам даже квантовому компьютеру.

Специалисты «МИФИ» решили внести свою лепту в исследования в этой области и предложили свой протокол распределения ключей на основе древовидной схемы, обычно используемой для защиты групповых чатов в мессенджерах. Согласно выработанной концепции, ключи для шифрования сообщений должны постоянно обновляться.

Исследователи также доказали (в теории), что раскрытие одного из криптоключей последовательности не сможет причинить большой ущерб: взломщик все равно не сможет вычислить ни предыдущие, ни последующие ключи.

Спецификации PoC-протокола и возможные способы реализации представлены в статье, опубликованной в журнале Journal of Computer Virology and Hacking Techniques (доступ требует регистрации). В дальнейшем ученые планируют работать над повышением производительности: такие протоколы сложны, требуют времени на вычисления на каждой стороне и потому существенно замедляют обмен сообщениями.

Критическую уязвимость в ядре Linux x86 не замечали с 2020 года

В ядре Linux обнаружили уязвимость, которая тихо жила в системе несколько лет — и притом в одном из самых чувствительных мест. Речь идёт о механизме обработки page fault на архитектуре x86, то есть о коде, который срабатывает каждый раз, когда процессор фиксирует некорректный доступ к памяти.

Проблема тянулась как минимум с 2020 года и была связана с тем, что в ряде сценариев аппаратные прерывания оказывались включёнными в момент, когда ядро ожидало их отключения.

На практике это означало потенциальную нестабильность в крайне редких, но критически важных ситуациях — там, где от предсказуемости поведения ядра зависит вообще всё.

На уязвимость обратил внимание инженер Intel Седрик Син (Cedric Xing), внимательно изучавший код обработки исключений. Как выяснилось, логика в функции do_page_fault() опиралась на устаревшее и, по сути, ошибочное допущение.

В комментариях прямо говорилось, что отследить состояние прерываний на всех возможных ветках выполнения почти невозможно — и разработчики много лет балансировали между «комбинаторным кошмаром» из патчей и попытками аккуратно чинить отдельные случаи.

Но проблема оказалась глубже. Код смешивал два разных понятия — адрес (пользовательский или ядерный) и контекст выполнения. Обычно они совпадают, но не всегда.

Существуют ситуации, когда обращение идёт к памяти ядра, но в пользовательском контексте. В таких случаях некоторые ветки обработчика могли повторно включить прерывания — и вернуть управление туда, где ядро было уверено, что они всё ещё выключены.

Особенно показательной оказалась ветка __bad_area_nosemaphore(), где предпринимается попытка «восстановить правильное состояние», но на деле это происходило не всегда и не одинаково. В результате возникала асимметрия: в зависимости от пути выполнения система могла оказаться в неожиданном состоянии.

В итоге разработчики пришли к простому, но радикальному выводу: латать отдельные ветки бессмысленно. Вместо этого было принято решение гарантированно и безусловно отключать прерывания в одном конкретном месте — прямо перед возвратом управления в низкоуровневый обработчик page fault. Без условий, без проверок, без попыток «угадать» контекст.

Патчи уже вошли в ветку Linux 6.19, а также планируются к бэкпорту в поддерживаемые стабильные версии. Фактически оно устраняет дефект, появившийся ещё во времена Linux 5.8.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru