Кіріспе
Қарсылас тарап ашық мәтіннің бар екенін дәлелдей алмайтын шифрлау техникалары. Криптография және стеганографияда, сенімді жоққа шығаруға болатын шифрлау – бұл шифрланған файл немесе хабарламаның бар екенін дәлелдеуге мүмкіндік бермейтін шифрлау техникаларын сипаттайды, яғни қарсылас тарап ашық мәтіннің бар екенін дәлелдей алмайды. Пайдаланушылар берілген деректердің шифрланғанын, немесе олардың берілген шифрланған деректерді шифрлай алатынын, немесе белгілі бір шифрланған деректердің бар екенін сенімді түрде жоққа шығара алады. Бұл мәселе 1996 жылы Ран Канети, Синтия Дворк, Мони Наор және Рафаил Островскийдің мақаласында егжей-тегжейлі қарастырылған.
In cryptography and steganography, plausibly deniable encryption describes encryption techniques where the existence of an encrypted file or message is deniable in the sense that an adversary cannot prove that the plaintext data exists. The users may convincingly deny that a given piece of data is encrypted, or that they are able to decrypt a given piece of encrypted data, or that some specific encrypted data exists. and explored in detail in a paper by Ran Canetti, Cynthia Dwork, Moni Naor, and Rafail Ostrovsky in 1996.
Сценарий
Кейбір юрисдикцияларда заңдар адам операторларының шифрлау кілттері сияқты нәрселерге қолжетімділігін болжайды. Мысал ретінде Ұлыбританияның Тергеу өкілеттіктерін реттеу туралы заңын қарастырайық. Ішкі істер министрлігінің мәлімдемесіне сәйкес, айыпталушының кілтті иеленгенін дәлелдеу міндеті прокуратураға жүктеледі; сонымен қатар, заң кілтті жоғалтқан немесе ұмытқан операторларды қорғау мүмкіндігін қарастырады және егер олар кілтті қалпына келтіру үшін бар күштерін салған деп табылса, жауапты емес деп есептеледі. Бұл терминнің алғашқы қолданылуы sci.crypt жаңалықтар тобында, 1990 жылғы 16 қазанда Маркус Дж. Ранум жариялаған хабарламада дене жазасына сілтеме жасап, криптоанализдің резеңке шланг әдісі деп аталды: (яғни, шифрлау жүйесінің кілті табыларша, аяқ табандарына резеңке шланг күшпен және жиі қолданылады, бұл процеске таңқаларлықтай аз уақыт кетеді және есептеу тұрғысынан арзан). Ден қоймайтын шифрлау шифрланған хабарламаның жіберушісіне осы хабарламаны жібергенін жоққа шығаруға мүмкіндік береді. Бұл үшін сенімді үшінші тарап қажет. Мүмкін, Боб әйелі Элис некеден тыс қатынас жасап жүр деп күдіктенген шығар. Осыған байланысты Элис өзінің құпия сүйіктісі Карлмен байланыс орнатуды қалайды. Ол екі кілт жасайды, біреуін құпия сақтауға, екіншісін құрбандыққа шалуға арналған. Ол құпия кілтті (немесе екеуін де) Карлға береді. Элис Карлға M1 деген зиянсыз хабарды (ол табылған жағдайда Бобқа көрсетуге арналған) және Карлға M2 деген айыптаушы махаббат хатын жасайды. Ол екі хабарламадан, M1 және M2, шифрланған мәтінді құрастырып, оны Карлге электрондық пошта арқылы жібереді. Карл өзінің кілтін M2 шифрын шешу үшін пайдаланады (сондай-ақ, жалған хабарды оқу үшін M1-ді де). Боб Карлға жіберілген электрондық хатты біліп алып, күдіктенеді және Элиске хабарламаны шифрлауды талап етеді. Элис құрбандық кілтін пайдаланып, M1 хабарын Бобқа көрсетеді. Боб C-де басқа хабарлар болуы мүмкін екенін нақты білмейтіндіктен, басқа хабарлар жоқ деп есептеуі мүмкін. Тағы бір сценарийде Элис Боб пен Карлға бірдей шифрланған мәтінді (кейбір құпия нұсқауларды) жібереді, оларға әртүрлі кілттерді береді. Боб пен Карл әртүрлі нұсқауларды алуы керек және бір-бірінің нұсқауларын оқи алмауы керек. Боб алдымен хабарды алады, содан кейін оны Карлге жібереді. Элис екі хабарламадан, M1 және M2, шифрланған мәтінді құрастырып, оны Бобқа электрондық пошта арқылы жібереді. Боб өзінің кілтімен M1-ді шифрлап, M2-ні оқи алмайды. Боб шифрланған мәтінді Карлге жібереді. Карл өзінің кілтімен M2-ні шифрлап, M1-ді оқи алмайды.
Bob suspects his wife Alice is engaged in adultery. That being the case, Alice wants to communicate with her secret lover Carl. She creates two keys, one intended to be kept secret, the other intended to be sacrificed. She passes the secret key (or both) to Carl. Alice constructs an innocuous message M1 for Carl (intended to be revealed to Bob in case of discovery) and an incriminating love letter M2 to Carl. She constructs a cipher text C out of both messages, M1 and M2, and emails it to Carl. Carl uses his key to decrypt M2 (and possibly M1, in order to read the fake message, too). Bob finds out about the email to Carl, becomes suspicious and forces Alice to decrypt the message. Alice uses the sacrificial key and reveals the innocuous message M1 to Bob. Since it is impossible for Bob to know for sure that there might be other messages contained in C, he might assume that there are no other messages. Another scenario involves Alice sending the same ciphertext (some secret instructions) to Bob and Carl, to whom she has handed different keys. Bob and Carl are to receive different instructions and must not be able to read each other's instructions. Bob will receive the message first and then forward it to Carl. Alice constructs the ciphertext out of both messages, M1 and M2, and emails it to Bob. Bob uses his key to decrypt M1 and isn't able to read M2. Bob forwards the ciphertext to Carl. Carl uses his key to decrypt M2 and isn't able to read M1.
Шифрлаудың жоққа шығаратын түрлері
Көбінесе шифрланған мәтіндер құпия сақталуы тиіс бір ғана ашық мәтінге дейін шифрланады. Алайда, жоққа шығаруға болатын шифрлаудың бір түрі пайдаланушыларға шифрланған мәтінді басқа (көрінеу зиянсыз, бірақ сенімді) ашық мәтінге дейін шифрлауға және олар шифрлаған нәрсе деп сенімді түрде мәлімдеуге мүмкіндік береді. Шифрланған мәтіннің иесі нақты ашық мәтін мен жалған мәлімдеме ашық мәтінін ажырата алмайды. Жалпы, егер кілт ашық мәтіндей үлкен болмаса, бір шифрланған мәтінді барлық мүмкін ашық мәтіндерге дейін шифрлау мүмкін емес, сондықтан шифрланған мәтіннің ашық мәтіні туралы ешқандай ақпаратты жасыру көп жағдайда іс жүзінде мүмкін емес. Дегенмен, кейбір схемалар кейбір өлшемдер бойынша түпнұсқаға жақын (мысалы, өңдеу қашықтығы) ашық мәтіндерге дейін шифрлауға рұқсат береді. Қазіргі заманғы жоққа шығаруға болатын шифрлау техникалары кілтсіз шифрланған мәтінді блок шифрлерінен және криптографиялық тұрғыдан қауіпсіз псевдорандомдық сандар генераторы (шифрдің псевдорандомдық алмастыру қасиеттері) арқылы жасалған деректерден ажырату мүмкін емес екенін пайдаланады. Бұл пайдаланушының құпия сақтағысы келетін кейбір алдау деректерімен бірге қолданылады, олар шабуылшыға ашылады, осының бәрі осы жерде деп мәлімдейді. Бұл стеганографияның бір түрі. Егер пайдаланушы шынайы құпия деректер үшін дұрыс кілт бермесе, оны шифрлау нәтижесінде көрінетін кездейсоқ деректер пайда болады, ол ешқандай нақты дерек сақталмағанынан ажыратылмайды.
Қабаттар
Қарсы алуға болатын шифрлаудың бір мысалы – әр қабатты әртүрлі шифрлау кілтімен шифрлауға болатын абстрактілі "қабаттар" тұжырымын қолданатын криптографиялық файлдық жүйе. Сонымен қатар, нақты қабаттар мен олардың шифрлау кілттерінің бар екенін жоққа шығару үшін кездейсоқ деректермен арнайы "шаф қабаттары" толтырылады. Пайдаланушы бір немесе бірнеше қабаттарда алдау файлдарын сақтай алады, ал қалғандарының бар екенін жоққа шығарып, қалған кеңістікті шаф қабаттары алып жатыр деп мәлімдейді. Физикалық тұрғыдан алғанда, мұндай файлдық жүйелер әдетте бір каталогта сақталады, ол бірдей ұзындықтағы файлдардан тұрады, олардың атаулары кездейсоқ (егер олар шаф қабаттарына жатса) немесе блоктарды анықтайтын жолдардың криптографиялық хэштері болады. Бұл файлдардың уақыт белгілері әрқашан кездейсоқ болып табылады. Бұл тәсілге мысал ретінде Rubberhose файлдық жүйесін келтіруге болады. Rubberhose (әзірлеу коды Marutukku деп белгіленген) – сақтау құрылғысындағы деректерді шифрлайтын және шифрланған деректерді жасыратын қарсы алуға болатын шифрлау бағдарламасы. Шифрланған деректердің бар екені тек тиісті криптографиялық кілт арқылы ғана расталуы мүмкін. Ол Джулиан Ассанж адам құқықтарын қорғаушылар үшін, олардың өрісте құпия деректерді қорғауына көмектесетін құрал ретінде жасалған және 1997 жылы алғаш рет жарияланған.
Контейнер көлемі
Кейбір дәстүрлі дискіні шифрлау бағдарламалық құралдары қолданатын тағы бір тәсіл – контейнерлік том ішінде екінші шифрланған томды құру. Контейнерлік томды алдымен шифрланған кездейсоқ деректермен толтырып форматтау, содан кейін оған файлдық жүйені орнату жасалады. Пайдаланушы файлдық жүйенің бір бөлігін заңды, бірақ сенімді көрінетін, пайдаланушының жасыруға мүдделі болуы мүмкін жалған файлдармен толтырады. Содан кейін контейнерлік файлдық жүйенің бос орынында жаңа шифрланған том (жасырын том) бөлінеді, ол пайдаланушы шын мәнінде жасырғысы келетін деректер үшін қолданылады. Қарсылас шифрланған дерек пен сыртқы томды бастау үшін қолданылған кездейсоқ деректі ажырата алмайтындықтан, ішкі томды қазір анықтау мүмкін емес. LibreCrypt және BestCrypt контейнерде көптеген жасырын томдарды құруға мүмкіндік береді; TrueCrypt бір жасырын томмен шектеледі.
Басқа бағдарламалық қамтамасыз ету
OpenPuff, MS Windows үшін тегін, жартылай ашық кодты стеганографиялық бағдарлама. LibreCrypt, MS Windows және PocketPC PDA-лар үшін ашық кодты, ашық дискіні шифрлеу құралы, ол сенімсіз шифрлеуді және ықтимал жоққа шығаруды қамтамасыз етеді. Шифрлеудің кең ауқымды опцияларын ұсынады және пайдаланушы әкімшілік құқықтарына ие болған жағдайда, пайдалану алдында орнату қажеттілігі жоқ. Жазбадан тыс хабар алмасу, деректерді қорғау үшін нағыз жоққа шығаруды қамтамасыз ететін криптографиялық техника. StegFS, Rubberhose және PhoneBookFS файлдық жүйелерінің идеяларын жалғастыратын қазіргі кездегі мұрагер. VeraCrypt (қолданудан тоқтатылған TrueCrypt-тің мұрагері), Windows, Mac және Linux үшін дискіні шифрлеу бағдарламалық құралы, шектеулі сенімсіз шифрлеуді қамтамасыз етеді және белгілі бір деңгейде (жасырын томдардың санына байланысты шектеулерге байланысты) егер тиіссіз шифрлау режимі қолданылса, су таңбасы шабуылы арқылы ашылуы мүмкін. Деректердің болуы шифрланбаған дискілік кеңістікке «ағып кетуі» арқылы анықталуы мүмкін, онда оларды сот-медициналық құралдармен табуға болады. «Жасырын томдардағы» ықтимал жоққа шығару деңгейіне күмән тудырады – пайдаланушы жасырын томды бұзбау үшін «сыртқы» контейнерлік файлдық жүйесінің мазмұны бастапқы күйде «тоңдырылуы» керек (бұл қол жеткізу және өзгерту уақытының белгілерінен анықталуы мүмкін), бұл күдік тудыруы мүмкін. Бұл мәселені жасырылған томды қорғамауға нұсқау беру арқылы шешуге болады, бірақ бұл деректердің жоғалуына әкелуі мүмкін.
Кемшіліктері
Жасырын шифрлау құралдарының болуы шабуылшыларды пайдаланушы барлық кілттерін бергеннен кейін де оны азаптауды тоқтатпауы мүмкін, себебі шабуылшылар пайдаланушы соңғы кілтін берді ме, бермеді ме, соны анықтай алмайды. Дегенмен, осы фактіні білу пайдаланушыларды бастапқыда ешқандай кілтті бермеуге итермелейді, өйткені олар шабуылшыға соңғы кілтін бергенін ешқашан дәлелдей алмайды.
Аутентификацияны жоққа шығаруға болатын
Кейбір транзиттік шифрланған хабар алмасу жүйелері, мысалы Off the Record Messaging, қатысушыларға өз әңгімелеріне қатысты сенімді түрде жоққа шығаруға мүмкіндік беретін жоққа шығарылатын аутентификация ұсынады. Жоққа шығарылатын аутентификация техникалық тұрғыдан "жоққа шығарылатын шифрлау" болмаса да, оның жоққа шығарылуы дегеніміз, қарсылас тараптың қатысушылардың әңгімелескенін немесе нақты бір нәрсе айтқанын дәлелдеуге мүмкіндік болмауы. Бұл, хабарламаларды жасау үшін қажетті барлық ақпарат шифрланған хабарламаларға қосылуы арқылы қамтамасыз етіледі – егер қарсылас әңгімеде цифрлық түрде дұрыс хабарламалар жасауға қабілетті болса (хэш негізіндегі хабарламаларды аутентификациялау кодын (HMAC) қараңыз), ол сол әңгімеде хабарламаларды жасауға да қабілетті. Бұл, жеке хабарламалардың шифрлау кілттерінің құпиясы ашылған жағдайда, басқа әңгімелерге немесе хабарламаларға қауіп төндірмейтініне кепілдік беру үшін толық алға бағытталған құпиялылықпен бірге қолданылады.