Введение

Сетевая атака, при которой происходит повторение или задержка передачи допустимых данных.

Атака повторного воспроизведения (также известная как атака повтора или атака «повторной передачи») — это вид сетевой атаки. Она может быть осуществлена как отправителем, так и злоумышленником, который перехватывает данные и повторно передает их, возможно, в рамках атаки спуфинга путем подмены IP-пакетов. Это один из базовых видов атак типа «человек посередине». Атаки повторного воспроизведения обычно носят пассивный характер. Другой способ описать такую атаку: «атака на протокол безопасности, использующая повторное воспроизведение сообщений из другого контекста в целевой (или исходный и ожидаемый) контекст, тем самым обманывая добросовестных участников, заставляя их думать, что они успешно завершили выполнение протокола».

Пример

Предположим, Алиса хочет доказать свою личность Бобу. Боб запрашивает у нее пароль в качестве доказательства, который Алиса предоставляет (возможно, после преобразования, например, хеширования или добавления соли); тем временем Ева подслушивает разговор и сохраняет пароль (или его хеш). После завершения обмена Ева (выдавая себя за Алису) подключается к Бобу; когда ее просят подтвердить личность, Ева отправляет пароль (или хеш) Алисы, полученный в ходе предыдущего сеанса, который Боб принимает, предоставляя Еве доступ. Синхронизация должна достигаться с использованием защищенного протокола. Например, Боб периодически передает текущее время со своих часов вместе с MAC-адресом. Когда Алиса хочет отправить Бобу сообщение, она включает в него свою оценку текущего времени на часах Боба, которая также аутентифицируется. Боб принимает только сообщения, у которых временная метка находится в пределах допустимого отклонения. Временные метки также используются при взаимной аутентификации, когда Боб и Алиса аутентифицируют друг друга с помощью уникальных идентификаторов сеанса, чтобы предотвратить атаки повторного использования. Преимущество этой схемы в том, что Бобу не требуется генерировать (псевдо)случайные числа, а Алисе не нужно запрашивать у Боба случайное число. Это может быть полезно в однонаправленных или почти однонаправленных сетях. Однако, компромиссом является то, что атаки повторного использования, если они будут выполнены достаточно быстро, то есть в пределах этого "допустимого" отклонения, могут оказаться успешными.

Протокол предотвращения Kerberos

Протокол аутентификации Kerberos предусматривает ряд мер противодействия. В классическом сценарии атаки повторного воспроизведения злоумышленник перехватывает сообщение и затем повторно отправляет его позднее для достижения определенного эффекта. Например, если банковская система уязвима для такой атаки, сообщение, приводящее к переводу средств, может быть повторно отправлено многократно для перевода большей суммы, чем планировалось изначально. Однако протокол Kerberos, реализованный в Microsoft Windows Active Directory, использует механизм временных меток, который значительно снижает эффективность атак повторного воспроизведения. Сообщения, у которых истек срок действия ("время жизни" или TTL), считаются устаревшими и отбрасываются. Также были предложены усовершенствования, включая использование схемы с тройным паролем. Эти три пароля используются при взаимодействии с сервером аутентификации, сервером выдачи билетов (ticket granting server) и TGS. Эти серверы используют пароли для шифрования сообщений секретными ключами, обеспечивая связь между серверами. Шифрование, обеспечиваемое этими тремя ключами, способствует предотвращению атак повторного воспроизведения.

Безопасная маршрутизация в сетях ad hoc

Беспроводные сети ad hoc также уязвимы для атак повторного воспроизведения. В этом случае систему аутентификации можно усовершенствовать и сделать более надежной за счет расширения протокола AODV. Этот метод повышения безопасности сетей Ad Hoc увеличивает безопасность сети с минимальными накладными расходами. Значительные накладные расходы могут привести к снижению скорости работы сети и ухудшению ее производительности. Поддерживая относительно небольшие накладные расходы, сеть может сохранять высокую производительность, одновременно повышая уровень безопасности.

Протокол аутентификации с использованием "вызов-пожимание рук"

Аутентификация и вход в систему клиентов, использующих протокол Point-to-Point (PPP), уязвимы к атакам повторного воспроизведения при использовании протокола аутентификации паролем (PAP) для проверки их подлинности, поскольку аутентифицируемый клиент отправляет свое имя пользователя и пароль в открытом виде, а аутентифицирующий сервер отправляет подтверждение в ответ. В результате, перехватывающий клиент может свободно читать передаваемые данные и выдавать себя за клиента и сервер друг перед другом, а также сохранять учетные данные клиента для последующей подмены. Протокол Challenge Handshake Authentication Protocol (CHAP) обеспечивает защиту от подобных атак повторного воспроизведения на этапе аутентификации, используя вместо этого запрос ("challenge") от аутентификатора, на который клиент отвечает хеш-значением, вычисленным на основе общего секрета (например, пароля клиента). Аутентификатор сравнивает полученное хеш-значение со своим собственным вычислением на основе запроса и общего секрета для аутентификации клиента. Благодаря использованию общего секрета, который не передается по сети, а также другим механизмам, таким как контролируемое аутентификатором повторение запросов и изменение идентификатора и значений запроса, CHAP обеспечивает частичную защиту от атак повторного воспроизведения.

Примеры реальной уязвимости к атакам повторного воспроизведения

Существует несколько реальных примеров использования атак повторного воспроизведения, а также способов их обнаружения и устранения для предотвращения последующих атак.

Система дистанционного входа без ключа для транспортных средств

Многие транспортные средства на дороге используют систему дистанционного бесключевого доступа, или брелок, для удобства пользователя. Современные системы защищены от простых атак повторного воспроизведения, но уязвимы для атак с использованием буферизации. Эта атака осуществляется путем размещения устройства, способного принимать и передавать радиоволны, в зоне действия целевого транспортного средства. Передатчик будет пытаться глушить любой радиочастотный сигнал разблокировки автомобиля во время его приема и сохранять его в буфере для последующего использования. При последующих попытках разблокировать автомобиль, передатчик будет глушить новый сигнал, сохранять его в буфере и воспроизводить старый, создавая скользящий буфер, который на один шаг опережает систему автомобиля. Позже злоумышленник может использовать этот сохраненный код для разблокировки автомобиля.

Текстозависимая проверка динамика

Различные устройства используют распознавание голоса для подтверждения личности говорящего. В системах, зависимых от текста, злоумышленник может записать речь целевого человека, которая была успешно распознана системой, а затем воспроизвести эту запись для повторного подтверждения системой. Для противодействия этому была разработана мера, использующая спектральные битовые карты из сохраненной речи авторизованных пользователей. В этом сценарии воспроизведенная речь имеет иной шаблон и будет отклонена системой.

В популярной культуре

В народной сказке «Али-Баба и сорок разбойников» главарь разбойников использовал пароль «Откройся, кунжут!», чтобы открыть дверь в их хранилище с награбленным. Али-Баба случайно услышал это и позже использовал тот же пароль, чтобы получить доступ и забрать столько добычи, сколько мог унести.