Όταν το 512-bit RSA Ήταν Αρκετό (Και Γιατί Δεν Ήταν)

Κάθε λίγα χρόνια, η κρυπτογραφική κοινότητα αποσύρει σιωπηλά ένα μέγεθος κλειδιού που κάποτε θεωρούνταν ασφαλές. Αυτό που ήταν 128-bit encryption στη δεκαετία του '90 σήμερα φαντάζει επικίνδυνα ανεπαρκές, ενώ τα RSA keys που κάποτε έμοιαζαν απλως τεράστια, πλέον πέφτουν με factoring σε λίγες ώρες με υλικό καταναλωτή.

Αυτό ακριβώς συνέβη πρόσφατα, όταν ένας ερευνητής δημοσίευσε αποτελέσματα από το factoring 512-bit RSA keys από αρχαία root certificate authorities — τα trusted anchors που χρησιμοποιούν οι browsers για να επαληθεύσουν τις ταυτότητες ιστοσελίδων. Τα εν λόγω κλειδιά προέρχονταν από το Netscape 4.51, που κυκλοφόρησε τον Μάρτιο του 1999, και περιείχε πιστοποιητικά από μια καναδέζικη CA ονόματι E-Certify. Αυτά τα roots θεωρούνταν trusted για SSL connections μέχρι το 2003, όταν η κρυπτογραφική κοινότητα αναγνώρισε επιτέλους ότι τα 512 bits δεν ήταν ποτέ αρκετά.

Γιατί τα 512 Bits Ήταν Πάντα Κακή Ιδέα

Το RSA-512, όπως υποδηλώνει το όνομα, χρησιμοποιεί ένα 512-bit modulus — το γινόμενο δύο μεγάλων πρώτων αριθμών. Στη δεκαετία του '90, το factoring ενός τέτοιου αριθμού ήταν θεωρητικά εφικτό αλλά πρακτικά δύσκολο. Ωστόσο, τα μαθηματικά δεν άλλαξαν — η υπολογιστική μας ισχύς άλλαξε. Ένας σύγχρονος Ryzen 9 επεξεργαστής μπορεί να κάνει factoring ένα 512-bit RSA key σε περίπου 30 ώρες χρησιμοποιώντας εργαλεία ανοιχτού κώδικα όπως το CADO-NFS. Το 1999, το ίδιο κλειδί θα χρειαζόταν είτε υπερυπολογιστή είτε μια τεράστια κατανεμημένη προσπάθεια.

Αυτό που είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακό είναι ότι ακόμα και το 1999, η κατάσταση ήταν οριακή. Το RSA-155 (ένας 512-bit αριθμός με 155 δεκαδικά ψηφία) έγινε factoring τον Αύγουστο του 1999, μόλις λίγους μήνες μετά την έκδοση των πιστοποιητικών E-Certify. Ο ερευνητής σημείωσε ότι αυτά τα κλειδιά πιθανώς δεν έπρεπε να είχαν εκδοθεί καθόλου.

Η Ιστορική Συνάφεια του Web PKI

Το Web PKI — το σύστημα των certificate authorities που ασφαλίζει το HTTPS — χτίστηκε πάνω σε παραδοχές εμπιστοσύνης που σήμερα φαντάζουν αφελείς. Στη δεκαετία του '90, οι browser vendors αποστέλλονταν με δεκάδες root certificates από αρχές σε όλο τον κόσμο, με ελάχιστη τυποποίηση σε μεγέθη κλειδιών ή λειτουργικές πρακτικές.

Η Netscape, που ουσιαστικά εφηύρε το web commerce με το SSL το 1994, ήταν ιδιαίτερα ανεκτική. Ο IE ήταν πιο συντηρητικός — κανένα 512-bit RSA root για SSL δεν αποστέλλονταν ποτέ με τον Internet Explorer. Αλλά η προσέγγιση της Netscape δημιούργησε ένα ιστορικό κατάλοιπο: 512-bit CA certificates που παρέμεναν trusted σε οποιοδήποτε σύστημα έτρεχε μια παλιά έκδοση Netscape με λάθος ρύθμιση ρολογιού.

Τι Σημαίνει Αυτό για τη Σύγχρονη Ασφάλεια

Το συμπέρασμα δεν είναι απλώς "μην χρησιμοποιείτε ποτέ 512-bit RSA." Αυτό είναι προφανές. Το πιο σημαντικό μάθημα είναι ότι τα πρότυπα ασφαλείας είναι ζωντανά έγγραφα. Ένα 2048-bit RSA key, που απαιτούν οι σημερινές βέλτιστες πρακτικές, κάποτε θα θεωρηθεί πολύ μικρό. Το πρόγραμμα τυποποίησης Post-Quantum Cryptography του NIST βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη, επειδή οι ερευνητές προβλέπουν ότι τα κβαντικά υπολογιστές θα σπάσουν τελικά το RSA.

Για developers και οργανισμούς σήμερα, αυτό το ιστορικό μάθημα ενισχύει μερικές βασικές αρχές:

• Σχεδιάστε για μετανάστευση αλγορίθμων: Η υποδομή σας θα χρειαστεί ενημερώσεις καθώς τα κρυπτογραφικά πρότυπα εξελίσσονται. Αποφύγετε το hardcoding συγκεκριμένων αλγορίθμων.
• Παρακολουθήστε τα χρονοδιαγράμματα απόσυρσης: Οι certificate authorities και οι browsers ανακοινώνουν τακτικά ημερομηνίες λήξης για παλαιότερα μεγέθη κλειδιών και hash functions.
• Αυτοματοποιήστε την ανανέωση πιστοποιητικών: Οι χειροκίνητες διαδικασίες οδηγούν σε ξεχασμένα certificates και ξεπερασμένες ρυθμίσεις.
• Χρησιμοποιήστε Certificate Transparency: Οι σύγχρονες CAs πρέπει να καταγράφουν publicly τα certificates, καθιστώντας δυσκολότερη την απόκτηση πλαστών πιστοποιητικών από κακόβουλους.

Το Διασκεδαστικό Κομμάτι

Πέρα από τις επιπτώσεις στην ασφάλεια, υπάρχει κάτι αναμφισβήτητα εντυπωσιακό στο να σπας κρυπτογραφικά κλειδιά από μια defunct certificate authority. Ο ερευνητής δημοσίευσε τα E-Certify private keys και μάλιστα έφτιαξε ένα test HTTPS server που λειτουργεί με το Netscape Navigator 4.51. Είναι μια κάψουλα χρόνου που αποδεικνύει ότι αυτά τα παλιά certificates μπορούν ακόμα να επαληθεύσουν συνδέσεις — τουλάχιστον σε browsers που τρέχουν λογισμικό παλαιότερο από πολλούς σημερινούς developers.

Αν είστε περίεργοι να εξερευνήσετε παλιά αρχεία certificates, ο ερευνητής έχει δημοσιεύσει εργαλεία και οδηγίες για την εξαγωγή και ανάλυση ιστορικών root certificates. Μπορεί να βρείτε άλλες ξεχασμένες CAs με εξίσου αδύναμα κλειδιά. Είναι μια υπενθύμιση ότι η ιστορία του internet αφήνει ίχνη, και δεν ήταν όλα ασφαλή εξαρχής.

Ας Εκτιμήσουμε την Πρόοδο

Την επόμενη φορά που θα ρυθμίζετε TLS για την εφαρμογή σας, αφιερώστε μια στιγμή να εκτιμήσετε πόσο μακριά έχουμε φτάσει — και πόσο αυτόματα η hosting πλατφόρμα σας πιθανώς χειρίζεται ανανεώσεις certificates, μεγέθη κλειδιών και επιλογές cipher suite. Οι μέρες της Άγριας Δύσης των 512-bit CAs είναι πίσω μας, αλλά τα μαθήματα για την κρυπτογραφική υγιεινή παραμένουν εξίσου επίκαιρα όσο πάντα.