Брюс Шнайер - Секреты и ложь. Безопасность данных в цифровом мире

Я намерен рассмотреть шесть аспектов проблемы человеческого фактора.

• Как люди воспринимают опасность.

• Как люди относятся к редко происходящим событиям.

• Как люди доверяют компьютерам, и почему это может быть столь опасно.

• Почему бесполезно просить людей принимать разумные меры безопасности.

• Какую опасность представляют внутренние враги.

• Что такое манипулирование людьми, и почему нападающим бывает легко получить секретные сведения.

Это все выглядит не слишком красиво.

Люди не умеют анализировать риски. Они не понимают, насколько это плохо, когда их система уязвима для нападений. В случае нападения они не приходят к обоснованному заключению о том, на что это похоже. Они не способны рассмотреть проблему безопасности и принять разумное решение о том, что же следует делать в этой ситуации.

Проблема состоит не только в недостатке информации, часто опасность оценивают совершенно неправильно, располагая при этом достаточными сведениями.

Изучение этого явления показывает, что чаще всего люди неправильно оценивают риск землетрясений, авиа– и автокатастроф, пищевых отравлений, несчастных случаев при прыжках с парашютом и т. д. и т. п. Переоценивают опасность в тех случаях, когда (1) невозможно повлиять на развитие событий (например, возможность отравиться в ресторане) и (2) средства массовой информации нагнетают обстановку (например, возможность стать жертвой террористического акта). Недооцениваются опасность обыденных вещей и риск в повседневных ситуациях (например, возможность упасть с лестницы или оказаться под колесами автомобиля). Конечно, недостаток информации усугубляет проблему.

Всякое событие имеет большую или меньшую вероятность. Существует определенная вероятность, что криптография, меры компьютерной безопасности окажутся действенными, что оценка опасности будет правильной. Опасность имеет свою вероятность, так же как и безопасность.

Чтобы прояснить понятие вероятности, сыграем с Алисой в нехитрую игру. Будем подбрасывать монетку, и если выпадет орел, то в выигрыше Алиса, если решка – выигрыш наш. Но сперва мы попросим показать нам монету, так как хотим убедиться в том, что она «правильная»[47]. Пожалуйста, говорит Алиса, можете рассмотреть ее со всех сторон.

Мы бросаем монету, и выпадает решка. Это единичное событие не несет никакой другой информации, кроме той, что по крайней мере одна из сторон монеты выглядит таким образом. Итак, мы бросаем монету десять раз, и в шести случаях выпадает орел. Означает ли это, что монета «неправильная»? Возможно. Алиса спешит заметить, что если бросать «правильную» монету по десять раз, то в 38% случаев шесть раз выпадет орел. Это означает, что если взять сотню «правильных» монет и бросать каждую из них по десять раз, то 38 монет из ста шесть раз упадут орлом вверх. Трудно заподозрить здесь жульничество.

Далее, мы бросаем монету сто раз, и в шестидесяти случаях выпадает орел. Алиса напоминает нам, что если подбрасывать «правильную» монету сериями по сто раз, в 2,3% случаев она может шестьдесят раз упасть орлом вверх. Монета все еще может считаться «правильной».

Предположим, мы бросили монету миллион раз. Наиболее правдоподобный результат должен быть таков: 500 000 раз выпал орел и столько же – решка. Однако в нашем случае он оказался иным: 600 000 раз выпал орел, а решка – 400 000. Несмотря на уверения Алисы в том, что такая возможность все же существует, хоть и одна на десять миллиардов, мы предпочитаем думать, что монета утяжелена с одной стороны. Хотя наша уверенность основана лишь на оценке вероятности, поверить в то, что монета «правильная», просто невозможно.

Теперь мы, скорее всего, откажемся использовать эту монету в игре с Алисой, хоть она и протестует, утверждая, что монета «правильная». Это будет благоразумное решение, несмотря на то что формально Алиса права. Невозможно доказать, что монета утяжелена, не разрезав ее на части и не взвесив их по отдельности. Все, что мы можем сделать в этой ситуации, это продолжать собирать все более убедительные свидетельства «неправильности» монеты.

Очень часто наша уверенность основана на повторяемости событий. Мы уверены в том, что Солнце взойдет на востоке потому, что так происходит каждое утро на протяжении миллиардов лет. Это обстоятельство, без сомнения, свидетельствует о том, что вероятность иного развития событий бесконечно мала. (Сейчас мы располагаем убедительными астрономическими доказательствами, но в прежние времена люди были уверены в том, что Солнце взойдет на востоке, задолго до того, как коперниканская система вытеснила птолемеевскую.) Мы верим в то, что вода, которую мы пьем, безопасна, потому что едва ли можем припомнить случай, когда мы ею отравились. (В некоторых странах третьего мира, впрочем, это далеко не распространенное убеждение.) Мы полагаемся, что официант не снимет лишние деньги с нашей кредитной карты, поскольку раньше официанты всегда были с нами честны. И мы верим в то, что сообщение, полученное по электронной почте, пришло именно от того лица, которое значится в заголовке, поскольку в пользу этого свидетельствует весь наш предшествующий опыт.

Многие криптографические методы существуют благодаря подобной уверенности. Большинство математических моделей основано на оценке вероятности. Криптография с привлечением открытого ключа использует простые числа, и лишь в одном случае из миллиарда число может оказаться в действительности не простым. Однонаправленные хэш-функции, возможно, уникальны: вероятность того, что два различных документа будут иметь одинаковое значение хэш-функций, составляет один к 2^80. Алгоритм шифрования AES предоставляет 2^128 различных ключей, таким образом, вероятность того, что нападающий с первого раза подберет ключ, составляет один к 2^128. Некоторых беспокоят эти цифры, и это объясняется их представлениями о том, что можно обеспечить абсолютную надежность. Однако наступление события, имеющего вероятность один к 2^80, гораздо менее правдоподобно, чем, например, возможность сделать ставку при игре в рулетку на один единственный номер и выиграть пятнадцать раз подряд или дважды подряд получить наилучший набор карт при игре в бридж, или возможность того, что при игре в покер четыре раза подряд придет флеш-рояль.

В этом смысле средства безопасности работают. Большинство устройств сигнализации имеют четырехзначный код, поэтому вероятность того, что взломщик сможет отключить сигнал тревоги, составляет одну десятитысячную. Если цифровой замок имеет три набора по 36 различных комбинаций, вероятность открыть его с первой попытки составляет один на 47 000. Отпечатки пальцев не настолько уникальны, как кажется: существует вероятность, составляющая 0,1%, что постороннее лицо будет идентифицировано как имеющее права доступа. Вот все, что хотелось сказать о вероятности.

Опасность, таящаяся в компьютеризированных системах, состоит среди прочего в том, что они столь редко ошибаются, что люди не готовы к чрезвычайным ситуациям. Распространенное убеждение состоит в том, что компьютер не может ошибиться. На самом деле это происходит постоянно, и «плохие» хакеры рады воспользоваться этим.

Один мой приятель установил у себя дома сигнализацию. Когда она срабатывала, обслуживающая его компания должна была связаться с полицией. Приятель мог отправить сигнал, с помощью которого он сообщил бы компании о том, что это – ложная тревога (поскольку полицейским не хотелось выезжать по каждому вызову без разбора). Также имелся другой сигнал (duress code – сигнал о противозаконном принуждении под угрозой насилия) на всякий случай, который означал: «Мне в голову направлено ружье, и меня вынудили сообщить вам, что это была ложная тревога. Это неправда. Помогите!»

Однажды приятель нечаянно подал сигнал тревоги, и, конечно, уведомил компанию о том, что это была ошибка. Случайно он отправил после этого и сигнал, который мы только что описали. Он сразу осознал свою ошибку и исправил ее. Женщина, принимавшая сообщения, испытала огромное облегчение и сказала: «Благодарение Богу! Я не знала, что мне делать».

Когда сигнализация срабатывает несколько раз в неделю, даже если это ложная тревога, люди знают, что делать. Если же это случается раз в несколько лет, может оказаться, что никто не сталкивался с подобной ситуацией и не знает, как следует поступить. Самодовольные пользователи часто подвергаются нападениям. В этот момент они не отдают себе отчета в происходящем и видят причину неполадок в чем-то другом. Помните Чернобыль? «Эта красная лампочка никогда не загоралась раньше. Интересно, что это значит?…»

Именно поэтому всех нас еще в начальной школе обучают действиям по пожарной тревоге. Мы должны быть готовы к чрезвычайным ситуациям – учения помогают избежать паники и подготавливают нас к мысли, что нечто подобное может случиться. Я никогда не был на пожаре, но знаю, что делать в таком случае. Со мной, скорее всего, все будет в порядке. То же самое можно сказать о путешествиях по воздуху. Когда вдруг сверху падают кислородные маски, никто не собирается попусту отрывать пассажиров от чтения романов и заставлять выяснять, что означают эти глупые выходки… Кассир в банке тоже должен быть внимателен и в подозрительной ситуации не думать так: «Банковский компьютер велит мне выдать этому человеку миллион долларов наличными. Кто я такой, чтобы спорить с компьютером?» Диспетчер ядерного реактора должен быть готов к чрезвычайной ситуации, чтобы не размышлять, что же может означать мигание красной лампочки.