Квантовые хакеры могут украсть ключи в защищенных линиях связи

Квантовые хакеры могут украсть ключи в защищенных линиях связи

Квантовые хакеры могут украсть ключи в защищенных линиях связи

Протокол квантовой криптографии в концепции фазово-временного кодирования содержит ошибки, выяснил российский математик Дмитрий Кронберг. Уязвимость позволяет "квантовым хакерам" незаметно считывать данные, имитируя затухание сигнала в канале связи.

На работу отечественного ученого обратила внимание Наука-ТАСС. Описание стратегии взлома опубликовано в журнале "Теоретическая и математическая физика".

"Обоснование стойкости этого протокола было проведено с ошибками, — говорится в исследовании. — Нами приведена конкретная простая атака, демонстрирующая завышение скорости генерации ключа, это означает, что часть ключа может быть известна перехватчику”.

Более того, ученый считает, что при определенном наборе параметров атаки перехватчик будет знать весь ключ, в то время как легитимные пользователи будут пребывать в уверенности, что информация полностью секретна.

За последние 20 лет ученые и инженеры разработали множество защищенных линий связи, построенных на базе квантовых технологий. В теории их невозможно взломать или подслушать: любая попытка считать данные из защищенной линии связи нарушит квантовое состояние частиц, используемых для передачи информации, и тем самым выдаст "квантового хакера".

Проблема в том, что уже существующие линии квантовой связи не совсем идеально реализуют те принципы, на базе которых они построены.

10 лет назад российский "квантовый хакер" Вадим Макаров и его коллеги из зарубежных университетов уже доказали на практике, что применяемые в таких системах излучатели и приемники квантового сигнала можно "ослепить" при помощи мощного лазера.

Это приведет их в неквантовый режим работы и сделает информацию уязвимой для незаметного считывания.

Исследования проводились в рамках сотрудничества с ведущим производителем ID Quantique. Метод перехвата работал. Тогда же сообщалось, что ID Quantique вместе с учеными разработал и протестировал меры противодействия.

Теперь Дмитрий Кронберг, старший научный сотрудник Математического института РАН в Москве, выяснил, что линии связи, работающие на базе протокола квантовой криптографии с фазово-временным кодированием, можно взломать при помощи приемов, имитирующих естественное затухание сигнала.

Этот подход для организации квантовой связи использует в своей работе три временных "окна", которые определяют, как получатель защищенного сигнала должен считывать одиночные фотоны при их поступлении от другого абонента в квантовой сети. Появление определенного типа ошибок в процессе считывания состояний этих частиц в теории должно указывать на то, что сигнал кто-то пытается "подслушать".

Кронберг обнаружил, что подход содержит ошибки, позволяющие считывать информацию при помощи атак, которые блокируют около четверти фотонов и тем самым имитируют естественное затухание сигнала в канале, по которому передаются эти частицы.

При некоторых обстоятельствах, отмечает математик, такая атака позволяет "квантовому хакеру" считать весь передаваемый ключ незаметно для легитимных абонентов квантовой сети.

Расчеты Кронберга показывают, что можно атаковать даже очень короткие линии связи, не подверженные сильному затуханию сигнала. Математик надеется, что результаты его исследования помогут улучшить протокол, а его новые версии будут лучше защищены от взлома.

Расширения Chrome могут слить секреты URL через атаку по стороннему каналу

Как оказалось, расширения Chrome можно использовать для слива кодов авторизации, сеансовых ID и других секретов из URL любой открытой вкладки. Никаких специальных разрешений для этого не понадобится, только доступ к declarativeNetRequest API.

Этот механизм, пришедший на смену webRequest API, позволяет расширениям сообщать браузеру, что следует изменить или заблокировать на загружаемой странице (заголовки, реклама, трекеры).

Правила обработки запросов при этом добавляются динамически, а фильтрация осуществляется по регулярным выражениям, соответствующим подмножествам знаков, которые могут присутствовать на определенных позициях в URL.

Исследователь Луан Эррера (Luan Herrera) обнаружил, что блокировку, диктуемую правилами, Chrome производит почти мгновенно, за 10-30 мс, а остальные запросы выполняются дольше (~50-100ms) — из-за сетевых подключений. Эту разницу во времени расширение может использовать для бинарного поиска с целью посимвольного слива URL.

// extensions/browser/api/web_request/extension_web_request_event_router.cc:1117-1127
case DNRRequestAction::Type::BLOCK:
  ClearPendingCallbacks(browser_context, *request);
  DCHECK_EQ(1u, actions.size());
  OnDNRActionMatched(browser_context, *request, action);
  return net::ERR_BLOCKED_BY_CLIENT;

Оракул для подобной тайминг-атаки строится с использованием chrome.tabs.reload для перезагрузки страницы и перехватчика chrome.tabs.onUpdated, помогающего отследить событие status === "complete". Замер времени между reload и завершением загрузки покажет, заблокирован запрос или успешно обработан.

Повторение проверок и бинарного поиска позволяет получить полный URL (с довеском после «?»), затратив на каждый знак строки несколько прогонов. Таким образом, можно незаметно для пользователя украсть включенные приложением в адрес секреты — токены OAuth и сброса пароля, API-ключи, ссылки на контент, закрытый для поисковых систем.

Проверка PoC проводилась на Windows 11 24H2 с использованием Chrome разных версий:

  • 144.0.7559.97 (Stable)
  • 145.0.7632.18 (Beta)
  • 146.0.7647.4 (Dev)
  • 146.0.7653.0 (Canary)

В Google подтвердили возможность подобной атаки по стороннему каналу, но заявили, что решить проблему нереально.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru