Введение
Передача ключей по радиоканалу (OTAR) – это передача или обновление ключей шифрования (передача ключей) в защищенных информационных системах посредством передачи этих ключей по зашифрованным электронным каналам связи ("по воздуху"). Также это может называться передачей по радиоканалу (OTAT) или распространением по радиоканалу (OTAD), в зависимости от конкретного типа, области применения и способа передачи изменяемого ключа. Хотя аббревиатура относится конкретно к радиопередаче, данная технология также применяется через проводные линии, кабели или оптоволокно. Как "система шифрования без использования бумажных носителей", OTAR изначально был внедрен для поддержки высокоскоростной передачи данных, поскольку ранее известные системы "безбумажного ключа", такие как обмен ключами Диффи-Хеллмана или технология обмена ключами Firefly (используемая в устаревшем телефоне STU III с "перемешиванием" сигнала), не могли обеспечить необходимую скорость передачи данных для обычного правительственного и военного трафика связи. В настоящее время OTAR также используется для обеспечения безопасной голосовой связи в гражданских и коммерческих целях, особенно службами экстренного реагирования, и стал не только технологией безопасности, но и предпочтительной основой доктрины безопасности связи во всем мире. Термин "OTAR" теперь является базовым в терминологии безопасности связи.
История
Технология OTAR, разработанная изобретателем, новатором и автором из АНБ, Мэлоном Дойлом, была внедрена в Министерстве обороны США в 1988 году. Лейтенант-коммандер Дэвид Уинтерс, американский военно-морской офицер в Лондоне и специалист по шифрам в последние годы холодной войны, первым осознал необходимость и потенциал безопасности OTAR. Чтобы использовать преимущества этой технологии, он разработал и инициировал ее первое масштабное практическое применение и развертывание. Благодаря эффективности и значительной экономии средств, обеспечиваемой OTAR, методы коммандера Уинтерса были быстро приняты и распространены по всему флоту, после чего вице-адмирал Дж. О. Таттл, командующий командованием военно-морской связи, ВМС "J6", вскоре убедил Объединенный штаб начальников штабов привести остальные военные службы в соответствие. Вскоре OTAR стал стандартом НАТО. Это совпало с внедрением новых криптографических систем АНБ, использующих 128-битный электронный ключ, таких как ANDVT, KY 58, KG 84A/C и KY 75, способных получать новые или обновленные ключи через защищаемый ими канал или другие защищенные каналы связи. Внедрение OTAR снижает требования как к распространению материальных ключей, так и к физическому процессу загрузки криптографических устройств ключевыми лентами. Соответственно, OTAR устраняет необходимость участия отдельных станций в физической смене ключей. Вместо этого электронные ключи обычно поступают со станции управления сетью (NCS). Функция OTAT позволяет извлечь ключ из криптографической системы, поддерживающей OTAT, с помощью устройства для заполнения, такого как KYK 13 или KYX 15/KYX 15A, и затем загрузить ("передать") его в другую криптографическую систему по мере необходимости. Альтернативно, системы шифрования могут быть настроены на автоматический прием и обновление кодовых ключей практически без ручного вмешательства, как это происходит в случае с навигационными спутниковыми сигналами GPS (Global Positioning System).
Настоящее и будущее
Теперь, когда приложения OTAR адаптированы для гражданских служб экстренного реагирования и других пользователей, которым требуется повышенная безопасность связи, масштабная параллельная конверсия и разработка технологий привели к созданию коммерчески жизнеспособных систем, включающих генерацию, распространение, управление и контроль ключей сквозного шифрования. Сетевые контроллеры могут удаленно, надежно и безопасно изменять ключи шифрования для всей сети по своему усмотрению. Это упрощает и оптимизирует работу, практически исключая риск компрометации. На практике это означает, что пользователям не требуется доставлять или возвращать свои устройства для ручного обновления, и техническим специалистам не нужно посещать каждого пользователя, станцию или узел для обслуживания оборудования в полевых условиях. Более того, в маловероятном случае кражи, подмены или иного компрометирования устройства, станции или узла, сетевой контроллер может:
* Удаленно запретить доступ дополнительных пользователей, станций или узлов к сети.
* Удаленно и безопасно разрешить доступ к сети для дополнительных пользователей, станций или узлов.
* Удаленно "обнулить" или удалить криптографический ключ пользователя, станции или узла.
* Удаленно и безопасно изменить или обновить криптографические ключи пользователя, станции или узла.
Remotely inhibit access of additional users, stations, or nodes to the network. Remotely and securely enable network access to additional users, stations, or nodes. Remotely "zeroize" or remove a user's, station's, or node's cryptographic key material. Remotely and securely change or update a user’s, station's, or node's cryptographic keys.
Значение
Телекоммуникации, защищенные шифрованием, требуют конфиденциальных или секретных ключей для блокировки и разблокировки. Безопасность таких телекоммуникаций не превышает безопасности самих ключей. Поэтому защита ключей является первостепенной задачей. Пока использование шифрования остаётся в разумных пределах, обеспечение безопасности ключей остаётся практически управляемым. Однако в середине двадцатого века объёмы военных и дипломатических телекоммуникаций возросли в разы. Системы шифрования были автоматизированы, а количество ключей резко увеличилось. Эти ключи шифрования обычно представляли собой печатные листы, перфокарты или перфоленты, либо электромагнитные ленты. Обеспечение безопасности их производства, транспортировки, хранения, распределения, учёта, использования и, наконец, уничтожения требовало тысяч доверенных лиц по всему миру. Уязвимость такого большого количества физических ключей к краже или утере стала статистической реальностью, которой на протяжении двух десятилетий воспользовалось печально известное шпионское кольцо "Джонни Уокер". Устранение этой уязвимости посредством внедрения технологии безвоздушной перекодировки (Over The Air Rekeying – OTAR), хотя и не получившее должной оценки в то время, стало инновацией огромной важности. Если рассматривать эту технологию в исторической перспективе, OTAR произвёл трансформацию в самых основах безопасности связи, и с момента её внедрения за прошедшие десятилетия не произошло ни одного нового взлома кодовых систем США. Внедрение технологии OTAR в практическое применение послужило толчком к созданию АНБ Системы электронного управления ключами (EKMS), которая коренным образом изменила соотношение сил в области безопасности связи и шпионажа. Недавняя рассекреченность деталей, касающихся её внедрения, вероятно, станет предметом дальнейших научных исследований.
Уязвимости
Уязвимости, возникающие из-за случайных передач в незашифрованном виде ("в открытом эфире"), были продемонстрированы в системах, использующих OTAR в соответствии со стандартами цифровой мобильной радиосвязи Project 25.