Перейти к содержанию

Использована уязвимая трансформация

Описание

В процессе шифрования данных очень важно выбирать правильную трансформацию алгоритма, чтобы обеспечить безопасность защищаемой информации. Некоторые криптографические режимы, такие как ECB (Electronic Code Book), считаются уязвимыми и не подходят для использования в современных системах из-за недостаточной защиты данных.

Режим ECB является небезопасным, так как каждый блок данных шифруется независимо друг от друга. Это приводит к сохранению повторяющихся шаблонов в шифротексте, что позволяет злоумышленникам проводить статистический анализ и различать повторяющиеся блоки исходных данных. Другие уязвимые трансформации включают устаревшие или слабые алгоритмы, такие как DES, 3DES, и использование коротких ключей для асимметричных алгоритмов (например, RSA с ключами менее 2048 бит).

Пример использования режима ECB для шифрования данных:

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(plainTextData);

В этом примере используется режим ECB, который не обеспечивает достаточной безопасности при шифровании данных, особенно если они превышают размер одного блока.

Проблема

Использование уязвимых трансформаций, таких как AES/ECB, DES, или короткие ключи для RSA, ведёт к следующим проблемам:

  1. Статистическая уязвимость — Повторяющиеся блоки исходных данных приводят к одинаковым зашифрованным блокам, что позволяет злоумышленникам проводить анализ шифротекста и обнаруживать закономерности.
  2. Подмена блоков — Режим ECB позволяет злоумышленникам переставлять или заменять блоки шифротекста, что приводит к предсказуемым изменениям в расшифрованных данных.
  3. Устаревшие алгоритмы — Алгоритмы, такие как DES и его варианты, являются криптографически устаревшими и легко поддаются взлому на современных вычислительных устройствах.
  4. Короткие ключи — Использование коротких ключей для асимметричных алгоритмов, таких как RSA, снижает стойкость шифрования и делает алгоритм уязвимым для атак перебором.

Рекомендации

  1. Избегайте использования устаревших и слабых трансформаций: Никогда не используйте DES, 3DES, AES/ECB, или другие устаревшие алгоритмы. Вместо этого используйте AES в более безопасных режимах, таких как GCM или CBC.

  2. Используйте современные стандарты шифрования: Предпочтительными стандартами для симметричного шифрования являются AES в режимах GCM или CBC с длиной ключа не менее 256 бит. Для асимметричного шифрования используйте RSA с ключами длиной не менее 2048 бит (лучше 3072 бит).

    Пример безопасного использования AES в режиме CBC: 

    byte[] iv = new byte[16];
SecureRandom random = new SecureRandom();
random.nextBytes(iv);
IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, ivSpec);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(plainTextData);

  3. Не используйте режим ECB для блочного шифрования: Режим ECB не обеспечивает достаточной безопасности, так как каждый блок шифруется отдельно и не зависит от других блоков. Это делает шифрование уязвимым к атакам, использующим анализ совпадений.

  4. Используйте режимы с аутентификацией: Предпочтительным является использование AES в режиме GCM (Galois/Counter Mode), который обеспечивает как шифрование, так и аутентификацию данных, защищая их от подмены.

    Пример использования AES в режиме GCM: 

    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
GCMParameterSpec gcmSpec = new GCMParameterSpec(128, iv);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, gcmSpec);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(plainTextData);

  5. Используйте уникальные и случайные векторы инициализации (IV): При использовании режима CBC всегда генерируйте случайные и уникальные векторы инициализации для каждого шифрования. Это обеспечивает уникальность зашифрованного текста даже для одинаковых исходных данных.

  6. Регулярно проверяйте актуальность используемых алгоритмов: Криптографические алгоритмы со временем устаревают. Регулярно проверяйте, не стали ли используемые вами алгоритмы или их реализации уязвимыми, и обновляйте их при необходимости.

Дополнительные примеры

Пример небезопасного использования AES в режиме ECB для шифрования данных:

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(plainTextData);

Для обеспечения безопасности используйте AES в режиме GCM или CBC:

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
GCMParameterSpec gcmSpec = new GCMParameterSpec(128, iv);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, gcmSpec);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(plainTextData);

Ссылки

  1. Режимы блочного шифрования
  2. Использование AES в Java
  3. Документация по Android Keystore
К началу