Kako do sigurnijih šifara

Autor: Petar Simović

Kada pomislimo o privatnosti naših podataka, prvo što nam padne na pamet trebalo bi da je šifra. Zašto? Zato što se u suštini klasično simetrično šifrovanje svodi na šifru koju korisnik unese i podatak na koji se ta šifra primenjuje upotrebom određenog algoritma konačan broj puta. Pogledajmo gde se zapravo danas sve oslanjamo na šifre kako bismo se zaštitili od napadača i očuvali privatnost. Najpre, svi koristimo imejl, onda društvene mreže poput Fejsbuka i Tvitera, zatim, možda smo aktivni i na forumima ili koristimo neku od klaud usluga čuvanja podataka, tu je i pristup našem računaru ili telefonu, bežična (eng. Wi-fi) mreža na koju smo povezani, i tako dalje. Lista može biti opterećujuće dugačka, i morate voditi računa o svim tim šiframa za pristup određenom nalogu.

Situacija u kojoj prosečan korisnik ima više od desetak naloga za koje treba da pamti šifre svakako predstavlja problem i vodi ka korišćenju jedne šifre za sve naloge, ili upotrebi veoma kratkih i jednostavnih šifara. Štaviše, korisnici su često skloni zapisivanju šifara u jednoj nezaštićenoj tekstualnoj datoteci koju, da stvar bude gora, čuvaju na nekom USB-u koji dalje priključuju na druge neproverene računare. Čest je i slučaj da se šifre između korisnika razmenjuju putem nezaštićenih komunikacija kao što su imejlovi, sms poruke, tviter ili fejsbuk direktne poruke, pa i slanjem u obliku tekstualne, ljudski čitljive, datoteke. Neretke su i situacije u kojima administratori ili dizajneri nekog mrežnog servisa ili platforme pogrešno rukuju korisničkim šiframa iz neznanja, nedostatka novca ili vremena. Tako je čest slučaj da se šifre korisnika na nekom sajtu čuvaju u tekstualnoj i ljudski čitljivoj datoteci tzv. pleintekstu (eng. plain text) ili nezaštićenoj bazi podataka, ili se slanje šifre između korisnika i servera ne obavlja preko zaštićene veze tj. ne koristi se SSL.

Kako bismo odgovorili na ovo pitanje, moramo prvo znati kako se meri sigurnost šifre, tj. moramo uvesti pojam entropije. Entropija je broj bitova koji izražava koliko je šifra jaka poredeći je sa odgovarajućim nizom nasumičnih bitova. Tačna formula je jednostavna i ako entropiju obeležimo sa E uključuje dužinu šifre D i skup/set mogućih karaktera iz koga je šifra odabrana S:

Primera radi, ako koristimo samo slova iz azbuke (S=30) za sastavljanje naše šifre, i ako nam je šifra dužine 8 slova/karaktera (D=8), entropija će biti 39,25 (log2(30^8) https://goo.gl/vcAvOM) ili oko 4.9 bita entropije po slovu (ako se koriste samo mala ili samo velika slova). Naravno entropija od 39,25 bita nije dovoljna da zaštiti važne tajne. Preporuka je da u zavisnosti od vrste napada koju napadač izvodi, entropija bude veća (80+ bitova) za oflajn napade i (40+ bitova) za mrežne napade. Razlika je u tome što ukoliko napadač ne može da dođe u posed šifrovanim datotekama ili heširanoj šifri, moraće da pokušava da pogodi vašu šifru direkno na mreži servisa što je sporije i što se lakše uočava i sprečava. Međutim, entropija nije najbolja mera, jer kompleksnost šifre nije uračunata. Tako, na primer, naša šifra od 8 karaktera mogla je biti „lubenica” koja nije kompleksna iako ima sva različita slova. Stvar je u tome da je „lubenica” reč iz rečnika i to je čini neotpornom na napade rečnicima (eng. dictionary attack). Tu dolazimo do još jednog važnog aspekta kada je u pitanju način na koji korisnici sastavljaju svoje šifre, a to je nasumičnost. Šifra „lubenica” nije spoj nasumično odabranih slova azbuke, već ciljano birana reč. Razna istraživanja pokazuju da su ljudi veoma loši u sastavljanju nasumičnih šifara jer sve rade po nekoj logici ili obrascu. Ni računari nisu savršeni izvor nasumičnosti, ali sa ovog aspekta su bolji od ljudi. Zato je važno napomenuti da je entropija dobar pokazatelj sigurnosti šifre ako se karakteri biraju nasumično, a ne ciljano. Ako koristite engleski alfabet prisutan na tastaturama, pored slova koristite i brojeve i specijalne karaktere „0123456789” (10 karaktera) „~`!@#$%^&*()_+-={}|[]\/;’:“/.,?><” (33 karaktera) tj. sve Aski (eng. ASCII) karaktere koji se mogu odštampati. To je ukupno 95 karaktera (26 malih slova, 26 velikih, 33 specijalna karaktera i 10 brojeva). Skup od 95 karaktera vam daje i veću entropiju po karakteru, tj. imate oko 6.5 bita entropije po karakteru iz ovog skupa.

Pored šifara postoje i fraze (eng. passphrase) koje u ovom kontekstu označavaju reči iz rečnika. Naime, umesto da koristimo skup slova iz abuke ili abecede, koristićemo rečnik kao skup poznatih reči. Sigurno se pitate „Reči iz rečnika? A šta je sa napadima rečnika”. Odgovor je zapravo jednostavan. Rečnik ima mnogo veći skup elemenata tj. reči nego što azbuka ima slova, pa je odabir par reči bolji od odabira nekoliko karaktera. Ovaj koncept se zasniva na tome da je lakše upamtiti 4 nepovezane i nasumično izabrane reči iz skupa od 7776 reči nego 8 nasumičnih karaktera iz skupa od 95 (log2(7776^4) = 51; log2(95^8) = 52) za istu entropiju sigurne šifre.

Istaknimo još jednom da je nasumičnost važno svojstvo procesa generisanja sigurnih šifara ili fraza. Entropija kao mera sigurnosti šifre ili fraze je tačnija ako se šifra sastavlja od nasumično biranih karaktera, odnosno fraza od nasumično biranih reči iz određenog skupa. Međutim, nasumičnost je još važnija za odbranu od napada socijalnim inženjerigom (eng. Social Engineering) o kome ste mogli da pročitate u 39. broju. Kako biste izbegli da napadač poznajući vas, vaše navike i interesovanja može lako da pogodi vašu šifru, najbolji način je da izbor šifre ili fraze prepustite nasumičnosti. Sastavljanje sigurne fraze može biti i zanimljivo ili čak ličiti na dečju igru jednostavnom dajsver (eng. Diceware https://goo.gl/oukz5n) metodom. Uzmite listu reči ili rečnik (možete naći i preuzeti sa https://goo.gl/pXBYJL ili https://goo.gl/AABLJE) i jednu kockicu. Zatim bacite pet puta kockicu i zapišite brojeve koje dobitete (na primer ako dobijete 32512 taj broj će odgovarati reči „heat” u listi https://goo.gl/ZUOLQW na strani 14.) Znači pet bacanja kockice vam daje jednu reč, a treba vam najmanje 4 reči za sigurnost fraze od preko 50 bitova entropije.

Važna napomena je i da zamenjivanje slova „A” sa brojem „4” ili karakterom „@”, ili slovo „O” sa brojem „0” ili karakterom „*” neće unaprediti sigurnost šifre, već će vam samo dati lažan osećaj sigurnosti. Kada napadač pokuša da probije neku šifru, on naravno zna za zamene ove vrste i napraviće program koji će reči iz rečnika probati i zamenom određenih karaktera za brojeve. Na primer šifra „MyPassword123” sa zamenama može da izgleda „MyP@SSw0rd123”. Da stvari budu gore, po neiskusne korisnike, kada ovakvu šifru za zamenjenim karakterima isprobate u nekim od poznatih onlajn merača sigurnih šifara, dobićete zadovoljavajuće ili čak odlične ocene jačine vaše šifre (rezultate možete videti na: http://imgur.com/a/mjV4I). Dok za istu šifru, drugi merači sigurnosti šifara daju realnije rezultate (rezulate možete videti na: http://imgur.com/a/Yla5t). Nisu svi merači sigurnosti šifara isti.

Kada smo već kod onlajn merača sigurnosti šifre, budite veoma oprezni. Iako većina tvrdi da ne prikupljaju vaše šifre koje proveravate na tim sajtovima, takvu tvrdnju je teško proveriti. Zato savetujemo da sami nasumično generišete i proverite sigurnost vaše šifre bez korišćenja onlajn sajtova i programa. Ukoliko vas mrzi da ručno računate entropiju vaše šifre, možete posetiti https://goo.gl/9OyNMY sajt koji vam neće tražiti da unesete vašu šifru, već podatke o njoj (da li koristite slova, brojeve specijalne karaktere i koje je dužine šifra).

Prosečan internet korisnik ima više od 10 različitih naloga (zavisno od istraživanja prosečan broj se kreće od 17 do 27 https://goo.gl/oZ4B14, https://goo.gl/tzFzUQ). Taj broj tačnih šifara nije lako pamtiti, a pogotovo može biti teško zapamtiti koja šifra je za koji nalog. Da bi se običnom korisniku olakšao svakodnevni život, u sajber svetu postoje menadžeri šifara (eng. password manager). Ono što je još važnije, među njima postoje i oni koji su otvorenog koda. Menadžeri šifara će za vaš nalog generisati nasumičnu šifru/frazu željene dužine i sigurnosti, čuvati je u šifrovanoj bazi sa ostalim nalozima. Baza svih vaših naloga se šifruje jednom šifrom koju morate zapamtiti. Prednost menadžera šifara je u tome što pamtite jednu šifru umesto za svaki nalog posebno. Preporučujemo Kipasiks (eng. KeePassX, https://www.keepassx.org/) ili Kipas (eng. KeePass, http://keepass.info/) koji postoji za Mek o.s. (eng. Mac OS), Vindouz (eng. Windows) i linuks, a postoji i Kipasdroid (eng. KeePassDroid, http://www.keepassdroid.com/) fork Kipas-a za android. Za ostale menadžere šifara možete posetiti stranice: https://goo.gl/XwKkJR ili našu skromnu listu manje poznati menadžera: https://goo.gl/pPUcjj). Postoje i grupni menadžeri šifara kao što su Timpas (eng. TeamPass, http://teampass.net/) i Pasbolt (eng. Passbolt, https://www.passbolt.com/) Kada koristite bilo koji menadžer šifara, napravite bekap šifrovane baze na nekom spoljnom sigurnom medijumu koji nećete davati svima.

Mane menadžera šifara

Alternative menadžerima šifara

Programi koji ovo rade postoje i to su Master pasvord (eng. Master Password, https://goo.gl/R6t2BIGPLv3), pvdheš (eng. PwdHash, https://goo.gl/jagYyt) i SuperGenPas (eng. SuperGenPass, https://goo.gl/4PtFO0GPLv2). Svi su otvorenog koda, a Master pasvord i SuperGenPas su dostupni i kao android i Ajos (eng. IOS), veb-aplikacije, C program, i druge platforme (https://goo.gl/rQTCPX).

Ovaj sistem generisanja i čuvanja šifara ima prednosti kada je reč o skladištenju šifara, jer ono ne postoji. Ako vam neko ukrade računar, na njemu se ne nalaze vaše šifre uopšte. Ukoliko neko sazna šifru za jedan nalog, pomoću nje ne može saznati ostale šifre, ovako generisane, kao ni glavnu šifru od koje se sve ostale prave sve dok koristite sigurne heš algoritme. Napomena je da pogledate koji su heš algoritmi sigurni (https://goo.gl/LKzsDI), kao i da ne koristite samo base64 kodiranje, navedeno u prethodnom primeru, (ako ne znate šta radite) jer base64 nije heš funkcija i lako se može dekodirati . U navedenom primeru base64 se ipak koristi, ali posle njega se primenjuju dve dovoljno sigurne i ireverzibilne heš funkcije. Savet je da za heš funkcije koristite SHA256, SHA512, prihvatljive su i SHA1, RIPEMD160 i Virpul (eng. Whirpool) dostupni unutar OpenSSL-a, a ako ste pravi paranoik koristite BLAKE2 (https://blake2.net/), ali po cenu udobnosti i prenosivosti. Vrlo je važno odabrati dobru glavnu šifru, kao i sigurne heš algoritme, jer od njih zavisi sigurnost svih vaših šifara generisanih na ovaj način. Naravno, postoje određene mane uglavnom vezane za menjanje već postojećih šifara, jer zahteva pamćenje još jedanog podatka (da korisnik pamti i broj koliko puta je promenio šifru za određeni sajt) što može biti veoma nezgodno sa porastom broja naloga koji aktivno koristite. U tom slučaju bi algoritam izgledao otprilike ovako: šifra/fraza:redni_broj:ime_aplikacije/sajta” | base64 | sha1sum | sha256sum. Druga mana je što ćete morati brzo promeniti sve šifre ukoliko napadač sazna vašu glavnu šifru. Primetite da način na koji generišete šifre nije tajna, i napadaču neće značiti mnogo informacija koje heš algoritme koristite dok god su oni sigurni, i dok god je vaša glavna šifra dovoljno komplikovana.

Generatori šifara i fraza

Zaključak