Введение

Модель шифрования, при которой только отправитель и получатель могут прочитать зашифрованный текст. Сквозное шифрование (E2EE) – это система конфиденциальной связи, в которой могут участвовать только непосредственно общающиеся пользователи. Следовательно, никто, включая поставщика системы связи, телекоммуникационных провайдеров, интернет-провайдеров или злоумышленников, не может получить доступ к криптографическим ключам, необходимым для переписки. Сквозное шифрование предназначено для предотвращения чтения или тайного изменения данных кем-либо, кроме истинного отправителя и получателя (получателей). Сообщения шифруются отправителем, при этом третья сторона не имеет возможности их расшифровать и хранит их в зашифрованном виде. Получатели получают зашифрованные данные и расшифровывают их самостоятельно. Поскольку третьи стороны не могут расшифровать передаваемые или хранящиеся данные, например, компании, предоставляющие сквозное шифрование, не могут передавать властям содержание сообщений своих клиентов. В 2022 году Управление комиссара по информации Великобритании, государственный орган, ответственный за соблюдение стандартов защиты данных в сети, заявило, что возражения против E2EE основаны на дезинформации, а обсуждение этой темы слишком одностороннее, с недостаточным вниманием к преимуществам, поскольку E2EE "помогает обеспечить безопасность детей в интернете", а доступ правоохранительных органов к данным, хранящимся на серверах, – "не единственный способ" выявления злоумышленников.

E2EE и конфиденциальность

Во многих системах обмена сообщениями, включая электронную почту и многие чат-сети, сообщения передаются через посредников и хранятся третьей стороной, откуда они извлекаются получателем. Даже если сообщения зашифрованы, они зашифрованы только при передаче, и, следовательно, доступны поставщику услуг, независимо от использования шифрования диска на стороне сервера. Шифрование диска на стороне сервера лишь предотвращает просмотр этой информации неавторизованными пользователями. Оно не препятствует самой компании просматривать информацию, поскольку у неё есть ключ и она может просто расшифровать эти данные. Это позволяет третьей стороне предоставлять поиск и другие функции, а также сканировать на предмет незаконного и неприемлемого контента, но также означает, что их могут прочитать и использовать неправомерно любые лица, имеющие доступ к сохраненным сообщениям в системе третьей стороны, будь то преднамеренно или через бэкдор. Это может вызывать опасения во многих случаях, когда конфиденциальность имеет первостепенное значение, например, для компаний, чья репутация зависит от их способности защищать данные третьих лиц, для переговоров и коммуникаций, достаточно важных, чтобы подвергаться риску целенаправленного взлома или наблюдения, а также при обсуждении чувствительных тем, таких как здоровье и информация о несовершеннолетних. Важно отметить, что одного сквозного шифрования (E2EE) недостаточно для гарантии конфиденциальности или безопасности. Например, данные могут храниться в незашифрованном виде на устройстве пользователя или быть доступны через его приложение, если его учетные данные скомпрометированы.

Этимология термина

Термин "шифрование от конца до конца" первоначально означал лишь то, что связь никогда не расшифровывается при передаче от отправителя к получателю. Например, примерно в 2003 году E2EE был предложен как дополнительный уровень шифрования для GSM или TETRA, в дополнение к существующему радиошифрованию, защищающему связь между мобильным устройством и сетевой инфраструктурой. Это было стандартизировано SFPG для TETRA. Важно отметить, что в TETRA E2EE ключи генерируются Центром управления ключами (KMC) или Средством управления ключами (KMF), а не взаимодействующими пользователями. Позже, около 2014 года, значение "шифрования от конца до конца" начало меняться, когда WhatsApp зашифровал часть своей сети, требуя, чтобы связь оставалась зашифрованной не только при передаче. Это новое значение сейчас является общепринятым.

Современное использование

По состоянию на 2016 год типичные серверные системы связи не включают сквозное шифрование. Эти системы могут гарантировать защиту только коммуникаций между клиентами и серверами, что означает, что пользователи должны доверять третьим лицам, управляющим серверами, в отношении конфиденциального контента. Сквозное шифрование считается более безопасным, поскольку оно уменьшает число сторон, которые потенциально могут вмешаться или взломать шифрование. В случае обмена мгновенными сообщениями пользователи могут использовать сторонний клиент или плагин для реализации схемы сквозного шифрования поверх протокола, который в противном случае не является протоколом E2EE. Некоторые системы, не поддерживающие E2EE, такие как Lavabit и Hushmail, заявляли, что предлагают сквозное шифрование, хотя это не соответствовало действительности. Другие системы, такие как Telegram и Google Allo, подверглись критике за отсутствие сквозного шифрования по умолчанию. Telegram не включал сквозное шифрование по умолчанию для VoIP-звонков при использовании десктопной версии, но эта проблема была оперативно решена. Однако по состоянию на 2020 год Telegram по-прежнему не использует сквозное шифрование по умолчанию, не поддерживает сквозное шифрование в групповых чатах и не обеспечивает сквозное шифрование для своих десктопных клиентов. Некоторые сервисы зашифрованного резервного копирования и обмена файлами предоставляют шифрование на стороне клиента. Такое шифрование здесь не рассматривается как сквозное, поскольку эти сервисы не предназначены для обмена сообщениями между пользователями. Тем не менее, термин "сквозное шифрование" иногда некорректно используется для описания шифрования на стороне клиента.

Атаки "человек-в-середине"

Шифрование от конца к концу обеспечивает безопасную передачу данных между конечными точками. Однако, вместо того чтобы пытаться взломать шифрование, злоумышленник может выдать себя за получателя сообщения (во время обмена ключами или подменив его открытый ключ своим), чтобы сообщения шифровались ключом, известным атакующему. После расшифровки сообщения злоумышленник может заново зашифровать его ключом, которым он владеет совместно с фактическим получателем, или его открытым ключом в случае асимметричных систем, и отправить сообщение дальше, чтобы избежать обнаружения. Это известно как атака «человек посередине» (MITM).

Безопасность конечных устройств

Парадигма сквозного шифрования не решает напрямую риски на самих конечных устройствах связи. Компьютер каждого пользователя все еще может быть взломан для кражи его криптографического ключа (для осуществления атаки типа "человек посередине") или для простого чтения расшифрованных сообщений получателей как в реальном времени, так и из файлов журналов. Даже самый надежно зашифрованный канал связи безопасен лишь настолько, насколько безопасен "ящик" на другом конце. Однако, поскольку ввод и вывод данных в открытом виде остаются видимыми для хост-системы, вредоносное ПО может отслеживать переписку в режиме реального времени. Более надежным подходом является изоляция всех конфиденциальных данных на полностью изолированном компьютере. Для этой цели эксперты рекомендуют использовать PGP. Однако, как отмечает Брюс Шнайер, Stuxnet, разработанный США и Израилем, успешно преодолел воздушный разрыв и проник в сеть иранского ядерного комплекса в Ната́нзе. Для противодействия краже ключей с помощью вредоносного ПО одним из решений является разделение доверенной вычислительной базы между двумя компьютерами, соединенными однонаправленной связью, что предотвращает как внедрение вредоносного ПО, так и утечку конфиденциальных данных с его помощью.

Задние двери

Бэкдор — это обычно секретный способ обхода обычной аутентификации или шифрования в компьютерной системе, продукте, встроенном устройстве и т.п. Компании могут также намеренно или невольно внедрять бэкдоры в своё программное обеспечение, которые позволяют нарушать процесс согласования ключей или полностью обходить шифрование. В 2013 году информация, обнародованная Эдвардом Сноуденом, показала, что Skype содержал бэкдор, который позволял Microsoft передавать сообщения пользователей в АНБ, несмотря на то, что эти сообщения официально были зашифрованы сквозным способом. После террористических атак в Сан-Бернардино в 2015 году и Пенсаколе в 2019 году ФБР потребовало от Apple предоставить бэкдоры для программного обеспечения iPhone. Однако компания отказалась создавать бэкдор для правительства, ссылаясь на опасения, что такой инструмент может представлять угрозу для конфиденциальности её пользователей.

Соответствие и нормативные требования к проверке содержания

Хотя сквозное шифрование (E2EE) может обеспечивать преимущества конфиденциальности, делающие его привлекательным для потребительских сервисов, многим компаниям необходимо сопоставлять эти преимущества со своими нормативными требованиями. Например, многие организации обязаны иметь возможность расшифровывать любые коммуникации между своими сотрудниками или между сотрудниками и третьими сторонами. Это может потребоваться для архивирования, проверки системами предотвращения утечек данных (DLP), электронного обнаружения информации в рамках судебных разбирательств или для выявления вредоносного ПО и других угроз в потоках данных. По этой причине некоторые системы связи и защиты информации, ориентированные на корпоративный сектор, могут реализовывать шифрование таким образом, чтобы обеспечить шифрование всех передач с завершением шифрования на своих внутренних системах (локально или в облаке), чтобы иметь доступ к информации для проверки и обработки.