Секретные фразы, которые защищают интернет: придуманы, забыты, разыскиваются

Возможно, вы слышали о так называемых «секретных фразах», которые обеспечивают безопасность интернета. Это специальные кодовые слова, которые используются для шифрования и дешифрования данных, передаваемых по сети. Секретные фразы являются ключом к защите вашей личной информации, банковских счетов, электронной почты и других онлайн-сервисов от злоумышленников.

Но как эти секретные фразы были созданы? Кто их придумал и как они работают? И почему кто-то предлагает 13 тысяч долларов за их восстановление?

Давайте начнем с истории. Секретные фразы были разработаны в 1970-х годах американскими математиками Уитфилдом Диффи и Мартином Хеллманом, которые изобрели метод обмена ключами по открытым каналам связи. Этот метод позволял двум сторонам создавать общий секретный ключ, не передавая его напрямую. Вместо этого они использовали математическую функцию, которая была легко вычисляема в одну сторону, но очень сложна в обратную. Такая функция называется односторонней или «ловушкой».

Пример такой функции — возведение в степень по модулю. Представьте, что Алиса и Боб хотят создать общий секретный ключ. Они выбирают два больших простых числа p и g и сообщают их друг другу по открытому каналу. Затем Алиса выбирает случайное число a и вычисляет A = g^a mod p. Боб делает то же самое с числом b и получает B = g^b mod p. Они обмениваются значениями A и B по открытому каналу. Теперь Алиса может вычислить общий ключ K = B^a mod p, а Боб — K = A^b mod p. Злоумышленник, который перехватил все сообщения, не может найти K, потому что ему нужно решить уравнение g^x mod p = A или B, что является очень сложной задачей при больших числах.

Секретные фразы — это просто словесное представление чисел a и b, которые выбирают Алиса и Боб. Например, если a = 1234567890, то секретная фраза Алисы может быть «red apple». Если b = 9876543210, то секретная фраза Боба может быть «blue sky». Эти фразы легко запомнить и ввести, но трудно угадать или подобрать.

Секретные фразы стали основой для многих современных протоколов шифрования, таких как SSL/TLS, PGP, SSH и других. Они позволяют безопасно передавать данные в интернете, не боясь, что кто-то их перехватит или подделает. Без секретных фраз интернет был бы намного менее защищенным и надежным.

Но почему кто-то хочет восстановить секретные фразы, которые использовались в прошлом? Ведь они уже не актуальны и не подходят для современных стандартов безопасности. К тому же, они могут быть утеряны или забыты их владельцами?

Оказывается, что секретные фразы имеют не только практическое, но и историческое и культурное значение. Они являются свидетельством развития криптографии и интернета, а также отражают личность и вкусы их создателей. Некоторые из них стали знаменитыми и вошли в поп-культуру. Например, секретная фраза «correct horse battery staple» стала мемом после того, как была использована в комиксе xkcd как пример хорошего пароля. Другая известная фраза — «squeamish ossifrage» — была выбрана математиками Рональдом Ривестом, Ади Шамиром и Леонардом Адлеманом для демонстрации работы их алгоритма шифрования RSA. Они зашифровали сообщение с помощью 129-значного числа, которое являлось произведением двух больших простых чисел, и предложили 1000 долларов тому, кто сможет его расшифровать. Для этого нужно было найти эти два числа, что являлось очень сложной задачей. Секретная фраза «squeamish ossifrage» означала одно из этих чисел в системе счисления по основанию 26, где каждая буква соответствовала цифре от 0 до 25. Эта фраза была взята из словаря Oxford English Dictionary и означала «бледнолицый ламмергейер» — вид хищных птиц, которые разбивают кости своей добычи об камни6. Это сообщение было расшифровано только через 17 лет после его публикации с помощью мощных компьютеров и получило название «RSA Factoring Challenge».

Существует много других примеров секретных фраз, которые имеют свою историю и значение. Некоторые из них были опубликованы в научных статьях, книгах или интернет-ресурсах, другие же остались неизвестными широкой публике. Именно поэтому один зарубежный журнал объявил награду в 13 тысяч долларов за восстановление секретных фраз, которые использовались в интернете с 1977 по 2012 год. Ставя цель — сохранить наследие криптографии и интернета, а также поощрить любителей и профессионалов заниматься исследованиями в этой области. Призовой фонд был выбран не случайно: он равен количеству бит в 2048-битном ключе шифрования RSA, который является одним из самых распространенных и безопасных в настоящее время.

Ещё примеры секретных фраз

Существует множество секретных фраз, которые использовались в разных проектах и протоколах. Например, секретная фраза «Alice and Bob» была использована для демонстрации работы протокола Диффи-Хеллмана в книге «Applied Cryptography» Брюса Шнайера. Секретная фраза «May the Force be with you» была использована для шифрования сообщения с помощью алгоритма DES в книге «The Code Book» Саймона Сингха. Секретная фраза «Hello, world!» была использована для генерации цифровой подписи с помощью алгоритма DSA в статье «Digital Signature Algorithm» Википедии.

Какие преимущества и недостатки имеют секретные фразы по сравнению с другими методами шифрования и аутентификации?

Секретные фразы имеют ряд преимуществ, таких как простота запоминания и ввода, устойчивость к перебору и словарным атакам, возможность создания общего секретного ключа без предварительного обмена. Однако они также имеют некоторые недостатки, такие как ограниченность длины и словаря, риск утечки или компрометации, необходимость согласования и синхронизации между сторонами.

Какие технологии и инструменты используются для поиска и восстановления секретных фраз?

Для поиска и восстановления секретных фраз можно использовать различные технологии и инструменты, такие как поисковые системы, интернет-архивы, базы данных, библиотеки, сканеры, калькуляторы, анализаторы, декодеры, криптоанализаторы и т. д. Например, для поиска секретных фраз, которые были опубликованы в научных статьях или книгах, можно использовать Google Scholar или Amazon. Для поиска секретных фраз, которые были использованы на веб-сайтах или в онлайн-сервисах, можно использовать Wayback Machine или Shodan. Для поиска секретных фраз, которые были зашифрованы или закодированы с помощью разных алгоритмов или систем счисления, можно использовать Wolfram Alpha или CyberChef.