Улучшение безопасности Ubuntu одной строкой.
Заинтригованы? Какая такая строка? Она по дефолту? Вау, вау ... палехче =). Добро пожаловать в статью, которая расскажет, как одна строка затрагивает глубинные вопросы и решает их.
Генерация случайных чисел слишком важна, чтобы оставлять её на волю случая.
Роберт Кавью.
В любой операционной системе есть генератор случайных чисел, который по требованию выдаёт числа, называемые псевдослучайными. Их называют псевдослучайными, а генератор - генератором псевдослучайных чисел (ГПСЧ, pseudorandom number generator, PRNG) из-за того, что любой компьютер – это детерминированное устройство по своему определению. Чтобы разбавить (reseed) ГПСЧ современные операционные системы максимально возможно пытаются использовать аппаратуру компьютера: нажатия клавиш, движения мыши, прерывания, сетевая активность, HDD и так далее.
Когда употребляется слово "разбавить" (reseed), то нужно знать о существовании пула псевдослучайных чисел. Ситуация с истощением пула начинает особенно явно проявляться на серверах и особенно сильно в виртуализированных, облачных средах. Гипервизор системы виртуализации эмулирует всё и ситуация только ухудшается.
Что страдает точно? Создание любых криптографических ключей (SSL, SSH, GPG), соли (salt) при создании пользователей, числа последовательности TCP пакетов, UUID (видели UUID="ca83ffa0-1cc7-493a-bb18-14806c9c73a2" ?), любое шифрование по определению.
Надумана ли проблема?
Давайте обратимся к недавней новости о том как облажались авторы Linux.Encoder.1, вредоносного ПО для шифрования файлов в Linux и FreeBSD с целью вымогательства. Они использовали некриптостойкий генератор случайных чисел и оставили неизменным время модификации файла, т.е. данные о векторе инициализации AES. Оставленной информации оказалось достаточно для восстановления исходного ключа AES и позволило обойтись без дешифровки ключа с использованием метода RSA. Случайные значения для ключей и векторов инициализации получались через вызов rand() из стандартной библиотеки, который использует генератор псевдослучайных чисел, отталкивающийся от текущего системного времени. Системное время шифрования было сохранено в метаданных файла (время модификации файла), что позволяет восстановить состояние генератора случайных чисел и сэмулировать процесс формирования ключа на момент вредоносного шифрования.
Кто-то может подумать, что он не готов делать лишнии телодвижения ради "безопасности" и его устраивает дефолтное поведение его ОСи. Тогда позвольте обратить ваше внимание на эту ситуацию с истощением пула с другой стороны - быстродействие!
В Linux системах есть два "файла-устройства":
- /dev/random - этот файл-устройство предоставляет интерфейс к системному генератору случайных чисел (ГСЧ).
- /dev/urandom - этот файл-устройство предоставляет интерфейс к системному генератору псевдослучайных чисел (ГПСЧ).
И тут на сцене появляется Android и одна старая ситуация, которая разделила людей на два лагеря, считающих друг друга сумасшедшими, не признающими очевидное. Системные компоненты и Java машина использовали активно /dev/random и легко его исчерпывали. При исчерпании /dev/random, в котором к случайным числам выдвигаются более строгие требования нежели urandom, начинались лаги графического интерфейса (UI). Все думали, что слаб CPU, а оказалось что дело всё таки в исчерпании пула. Один из разработчиков с форума XDA-Developers перекомпилил rngd и сделал не безопасное с точки зрения криптографии копирование-пополнение из /dev/urandom в /dev/random. Результат — потрясающее ускорение интерфейса Android с почти полным исчезновением лагов! Тяжеловесные приложения стали легко переключаться между собой. Родилась программа Seeder, которую половина восхваляла, а другая считала плодом эффекта плацебо!
"Что происходит? Или мы все тут сумасшедшие, или мы случайно наткнулись на какой-то неуловимый баг в ядре. Нужно дополнительное изучение этой темы", — писал Стив Кондрик (Steve Kondik), мейнтейнер CyanogenMod. С того времени, разработчики Android клятвенно заверяли, что в новых версиях Андроид эта ситуация исправлена и необходимость в Seeder отпала.
Я не хочу сказать, что решив проблему с истощением пула, всё сразу залетает, как сраный веник. Хотел лишь показать вам, как глубинная работа по обеспечению вашей безопасности в рамках HTTPS (для примера) может обернуться истощением пула, ожиданием его наполнения и в итоге торможением. Вы админ? Копируете огромные файлы backup с помощью scp? Открыто много терминалов SSH к своим серверам?
Какой элегантный и простой способ предлагает нам Canonical? Она предлагает нам Entropy-as-a-Service (EaaS), о которой я вам уже писал. Это сервер Pollen и клиент Pollinate.
Если вы просто поставите Pollinate - sudo apt-get install pollinate , то ваш пул будет разбавляться с официальных серверов Canonical, обладающими аппаратными генераторами случайных чисел высокого качества. Для десктопных машин с доступом в Интернет - на этом всё! Вбейте в Терминале и понаблюдайте работу sudo pollinate -r && sleep 5 && sudo grep pollinate /var/log/syslog
Если вы админ (особенно виртуальных серверов) Ubuntu Server, то можете поставить в своей сети свой Pollen сервер и сослаться на него, подправив /etc/default/pollinate.
Оставляю для тех кого коробит при слове Ubuntu Server.
13 причин использовать Ubuntu Server. Часть 1.
13 причин использовать Ubuntu Server. Часть 2.
13 причин использовать Ubuntu Server. Часть 3.
Замечательный Ubuntu Server.
Что делать если ваш Pollen сервер не имеет доступа к Интернет и ему негде взять для клиентов качественные случайные числа? Тут я вам не помощник. Я читал про аппаратные генераторы случайных чисел и слышал о программах для систем Linux, которые помогут разбавить ГСЧ информацией из реального мира, например с микрофона, выведенного на улицу. Насколько это изврат, я не знаю. Думаю многим будет влом заниматься этим, а вот поставить Pollinate и/или Pollen дело 1 строки, как и обещал!
Canonical правильно делает, что занесла себе плюсик в разделе безопасность.
