Уязвимости Интернета

Существуют по меньшей мере пять основных уязвимых мест в архитектуре самого Интернета.

Во-первых, это система адресации, которая всегда знает, кто и где находится в Интернете.

Интернет-провайдеров иногда называют операторами, поскольку они оперируют трафиком в Интернете. Разнообразные компании производят маршрутизаторы, серверы, программное обеспечение, но именно интернет-провайдеры объединяют их. Для удобства давайте разделим интернет-провайдеров на две категории.

Существуют национальные интернет-провайдеры, они владеют и управляют тысячами километров оптоволоконных кабелей, которые проложены по всей стране, соединяя крупные города. В США действует шесть таких крупных провайдеров (Verizon, AT&T, Qwest, Sprint, Level 3 и Global Crossing). Их называют магистральными интернет-провайдерами. Как только магистраль доходит до вашего города, она соединяется с множеством более мелких провайдеров, которые обслуживают местные предприятия и ваш дом. Интернет-провайдерами могут быть телефонные компании или кабельное телевидение. Их кабели связывают ваш дом со всем остальным миром.

Чтобы представить, как все работает, и найти некоторые уязвимые места Интернета, посмотрим, что происходит, когда я соединяюсь с Интернетом. Я включаю ноутбук и открываю браузер. При этом я сразу выхожу в Интернет и попадаю на свою домашнюю страницу. Допустим, это будет веб-страница консалтинговой фирмы, в которой я работаю. Итак, сидя в своем домашнем офисе в округе Раппаханнок (штат Вирджиния), у подножья Аппалачей, а делаю клик мышкой, и мой браузер переносит меня на wwwjnycompany.com. Поскольку компьютер слов не понимает, адрес нужно перевести на машинный язык единиц и нулей. Для этого браузер использует систему доменных имен. Это что-то вроде телефонной справочной службы — вы называете имя человека, и вам дают его телефонный номер. Офис моей консалтинговой фирмы расположен в 120 километрах от моего дома в Вирджинии, но ее веб-страница находится на удаленном сервере в Миннеаполисе и имеет адрес, например, 123.45 678.90. Столько цифр сложно запомнить. К счастью, этого и не нужно. Браузер обращается к системе доменных имен, чтобы найти адрес. Он посылает сообщение в базу данных сервера, который является составной частью сложной иерархии компьютеров, формирующих систему доменных имен. Для кибервоинов система доменных имен — идеальная мишень. Ее создавали, практически не задумываясь о безопасности, поэтому хакеры легко могут менять информацию и перенаправлять вас на фальшивые веб-страницы.

Когда я открываю браузер, он посылает запрос на сервер, где расположена нужная вше веб-страница. Запрос разделяется на серию пакетов, каждый из которых передается отдельно. Давайте проследим путь одного пакета от моего компьютера до сайта. Первый «прыжок» совершается с компьютера на встроенную с него карту wi-fi, где пакеты превращаются в радиоволны и перелетают по воздуху на мой домашний wi-fi-маршрутизатор. Если этот маршрутизатор недостаточно защищен, хакеры могут проникнуть в компьютер через wi-fi соединение. Маршрутизатор еще раз преобразовывает сигнал и отправляет его моему местному интернет-провайдеру в быстро растущий городок под названием Кэльпепер. Это прекрасное местечко, но до центра киберпространства от него далековато. Поскольку город расположен далеко от зоны возможного ядерного взрыва, направленного на Вашингтон, именно здесь хранятся базы данных финансовых и правительственных институтов: например, узел AT&T (Американской телефонно-телеграфной компании) расположен на Аллее любовников, 13 456 (вот как!). Линия моего интернет-провайдера проходит через весь город до места, где электроны моего запроса конвертируются в фотоны, чтобы попасть в оптоволоконную сеть AT&T. Затем пакет попадает в Морристаун (штат Нью-Джерси), где передается на вашингтонский маршрутизатор AT&T, затем возвращается в Нью-Джерси, на этот раз в Мидлтаун. Мидлтаунский маршрутизатор передает пакет в первичному интернет-провайдеру Level 3. Попадая в магистраль Level 3, пакет проходит через три разных узла в Вашингтоне. К этому времени расстояние, пройденное пакетом по радиоволнам, медным проводам и высокоскоростным участкам оптокабелей, превысило 1300 километров, хотя оказался он на расстоянии всего 120 километров от места отправки. Последний маршрутизатор Level 3, находящийся в Вашингтоне, передает его на огромной скорости в Чикаго (наконец-то мы хоть куда-то продвинулись), где он проскакивает еще два маршрутизатора Level 3, а затем отправляется в Миннеаполис. Вместо того чтобы сразу попасть к нашему хостинг-провайдеру, пакет проходит еще 1120 километров до следующего маршрутизатора Level 3, находящегося в офисе компании в Колорадо, откуда пересылается обратно интернет-провайдеру нашей компании, в Миннеаполисе, и на наш веб-сервер. Чтобы преодолеть расстояние в 1450 километров до Миннеаполиса, наш пакет прошел около 3220 километров, но весь этот процесс длился не более нескольких секунд.

Бели бы кибервоинам захотелось отправить этот пакет в неправильном направлении или не дать ему попасть куда-либо, у них было бы минимум две возможности. Во-первых, как уже говорилось, можно было атаковать «справочную службу» Интернета — систему доменных имен и отправить меня на другую страницу, возможно, поддельную и очень похожую на ту, которая вше нужна, где я мог оставить номер своего банковского счета и пароль. Помимо вмешательства в систему доменных имен с целью перехвата запроса кибервоины могут атаковать саму систему. Так произошло в феврале 2007 года, когда шесть из тринадцати крупнейших доменных серверов высшего уровня подверглись DDoS-атаке. Как и в истории с Эстонией и Грузией, на серверы стали поступать тысячи запросов в секунду. Два атакованных сервера вышли из строя, в том числе и тот, который управляет трафиком Министерства обороны. Четыре сервера сумели справиться с атакой, перенаправив запросы на другие сервера, не тронутые хакерами. Атака продолжалась восемь часов, следы ее вели в Тихоокеанский регион. Хакеры остановились, либо испугавшись, что их обнаружат, либо, что более вероятно, потому, что они только тестировали свои возможности. В 2008 году Дэн Камински продемонстрировал, как искушенный противник может взломать систему. Он представил программу, которая открывает доступ к системе доменных имен и спокойно разрушает базу данных. После этого система начинает выдавать неверные номера. Даже неправильная адресация способна вызвать полный хаос в Интернете. Одна из компаний, занимающихся кибербезопасностью, нашла 25 разных способов взломать систему доменных имен, уничтожить или выкрасть данные.

Второе уязвимое место в Интернете — пограничный шлюзовый протокол. За несколько секунд и три тысячи километров пути моего пакета хакер имеет возможность перехватить его в момент перехода в сеть AT&T. Компания AT&T предоставляет самые безопасные и надежные интернет-услуги в мире, но и она уязвима. Когда пакеты попадают в магистраль, оказывается, что AT&T никак не связана с моей компанией. А кто связан? Пакеты проверяют базы данных всех крупных интернет-провайдеров. Там они находят информацию от Level 3: «Если вы хотите попасть на mycompany.com, идите сюда». Так система маршрутизации регулирует трафик в пунктах объединения интернет-провайдеров, там, где один заканчивает работу, а другой начинает, на границе.

BGP — пограничный шлюзовый протокол — основная система, используемая для маршрутизации пакетов. На пакетах есть ярлыки с адресами «куда» и «откуда», а протокол BGP, как работник почты, решает, на какую сортировочную станцию отправить пакет. Протокол BGP, кроме того, устанавливает «равноправные» отношения между двумя разными маршрутизаторами двух разных сетей. Чтобы пакет перешел из AT&T в Level 3, нужно, чтобы маршрутизаторы этих провайдеров имели BGP-соединение. Как говорится в отчете Internet Society, некоммерческой организации, занимающейся развитием интернет-стандартов, «в протоколах BGP нет внутренних механизмов защиты от атак, которые изменяют, удаляют или фальсифицируют данные, что может привести к нарушению всего процесса маршрутизации в сети». То есть когда Level 3 говорит: «Если вы хотите попасть на mycompany.com, идите сюда», никто не проверяет, правда ли это. BGP-система работает на доверии, а не по любимому принципу Рональда Рейгана «доверяй, но проверяй». Если какой-нибудь злоумышленник, сотрудник крупного интернет-провайдера, пожелает воспользоваться Интернетом в своих целях, он легко сможет это сделать, взломав таблицы пограничного шлюзового протокола. Это можно сделать и снаружи — достаточно изменить команды пограничного шлюзового протокола, и интернет-трафик не достигнет своего пункта назначения.

Любой, кто занимается сетевым управлением в крупных интернет-провайдерах, знает об уязвимых местах системы доменных имен и протокола BGP.

Люди вроде Стива Кента из BBN Labs в Кембридже (штат Массачусетс) придумали несколько способов сокращения этих уязвимостей, но Федеральная комиссия по связи не требует от интернет-провайдеров применять эти разработки. Правительственные органы США используют безопасную систему доменных имен, но в коммерческой инфраструктуре такой практики не существует. Решения по системе доменных имен принимаются в неправительственной международной организации ICANN (Ассоциация по присвоению имен и номеров (портов) Интернета), где никак не могут прийти к соглашению о системе безопасности. В результате мишенью кибервоинов может являться сам Интернет, но большинство специалистов по кибербезопасности считают, что это маловероятно, поскольку Интернет необходим для осуществления атаки.

ICANN демонстрирует еще одно уязвимое место Интернета — систему управления. На самом деле Интернетом никто не руководит. Во времена юности Интернета АКРА (Агентство по перспективным исследовательским проектам МО США) исполняло функции сетевого администратора, но сейчас этим никто не занимается. ICANN более других организаций близка к тому, чтобы взять на себя ответственность за управление хотя бы частью Интернета. ICANN гарантирует, что веб-адреса будут уникальны. Компьютеры — логические устройства, и они не любят неопределенности. Если бы в сети Интернет существовало два разных компьютера с одним и тем же адресом, маршрутизаторы не знали бы, что делать. ICANN решает эту проблему, ведя работу по присвоению адресов, но, решая одну из проблем управления Интернетом, не занимается другими. Более десятка межгосударственных и неправительственных организаций играют различные роли в управлении Интернетом, но никакие полномочные органы не обеспечивают общего руководства или контроля.

Третье уязвимое место Интернета: все, что обеспечивает его работу, является открытым, незашифрованным. Когда вы перемещаетесь, большая часть информации пересылается открыто, в незашифрованном виде. Это как FM-радиостанция, которая транслирует песни Pink Floyd, и любой может настроиться на ее волну. Приемник, купленный в Radio Shack, позволяет прослушивать переговоры дальнобойщиков и в большинстве городов — полицейских. В некоторых городах полиция даже зашифровывает сигналы, чтобы гангстерские банды не могли прослушивать их разговоры.

Интернет, в общем-то, работает по такому же принципу. Большая часть данных передается открыто, и только лишь небольшая доля трафика зашифрована. Единственная разница в том, что настроиться на чей-то интернет-трафик несколько сложнее. Интернет-провайдеры имеют к нему доступ (и могут предоставлять его правительству), поставщики услуг электронной почты вроде gmail поступают так же (даже если отрицают это). В обоих случаях вы, пользуясь их услугами, соглашаетесь на то, что они могут видеть ваш веб-трафик или электронные письма. Третья сторона, чтобы получить доступ к трафику, должна его отслеживать, используя для перехвата снифферы.

Сниффер — это устройство, перехватывающее интернет-трафик, которое может быть установлено в любой операционной системе и применяется для перехвата трафика пользователей локальной сети. Когда сниффер попадает в локальную сеть, любой абонент системы может перехватить весь трафик. Стандартный протокол Ethernet дает вашему компьютеру команду игнорировать все, что не адресовано ему, но это не значит, что он должен так поступать. Продвинутый сниффер способен просматривать весь трафик сети Ethernet Ваши соседи могут узнать все, что происходит на вашей интернет-улице. Еще более совершенные снифферы могут обмануть сеть посредством так называемого «незаконного посредника». Маршрутизатор считает, что сниффер является компьютером пользователя. Вся информация посылается на сниффер, копируется и только потом уже попадает к реальному адресату.

На многих сайтах (но не везде) используются безопасные каналы связи, когда вы входите в систему, чтобы ваш пароль не был открыт любому, кто пытается его перехватить. Когда передача пароля завершена, вас из соображений стоимости или скорости зачастую переводят в небезопасный режим. Но даже если передачу невозможно перехватить или данные посылаются в нечитаемом виде, это не значит, что вы в безопасности. Регистратор работы клавиатуры, небольшая зловредная программа, без вашего ведома установленная на ваш компьютер, отслеживает все, что вы печатаете, а затем тайно передает эту информацию. Конечно, чтобы такой регистратор проник в ваш компьютер, вы должны совершить какую-то глупость: к примеру, посетить зараженный сайт или загрузить файл из электронного письма от торо, кому вы не доверяете. В октябре 2008 года на ВВС сообщали о том, что «ученые из Security and Cryptography Laboratory из Swiss Ecole Polytechnique Federale продемонстрировали, что злоумышленники могут с помощью радиоантенны „полностью или частично распознавать нажатие кнопок клавиатуры“, улавливая электромагнитное излучение, возникающее при нажатии».

Четвертым уязвимым местом Интернета является его способность распространять вредоносные программы — вирусы, «черви» и весь так называемый мэлвер. Они используют как дефекты программ, так и ошибки пользователя, к примеру переход на зараженный сайт или открытие сомнительных прикрепленных файлов. Вирусы—это программы, передающиеся от пользователя к пользователю (через Интернет или через портативные носители, например флэш-накопители), которые нарушают нормальную работу компьютера, обеспечивают тайную точку доступа к системе либо крадут конфиденциальные сведения. «Червям» не требуется помощь человека для перехода к другому пользователю, они копируют сами себя, используя известные уязвимые места и прокладывая путь по Интернету. С помощью фишинга злоумышленники стараются заставить пользователя выдать важную информацию — номер банковских счетов, код доступа. Для этого создают электронные сообщения и поддельные веб-сайты, якобы связанные с законным бизнесом, чаще всего банковским.

Весь трафик перемещается по Интернету практически или совсем бесконтрольно. Почти всегда пользователь сам ответствен за собственную безопасность. Большинство интернет-провайдеров не предпринимают даже самых простых шагов для того, чтобы воспрепятствовать вредоносному трафику, отчасти потому, что это дорого и замедляет работу, а также из соображений прайвеси.

Пятое уязвимое место Интернета в том, что это одна большая децентрализованная сеть. Создатели Интернета не хотели, чтобы его контролировали правительства, ни в одиночку, ни коллективно, поэтому они спроектировали систему, в которой приоритет отдается децентрализации, а не безопасности. Основные идеи Интернета начали формироваться в начале 1960-х, и современный Интернет глубоко пропитан настроениями той эпохи. Многие считают Интернет изобретением военных, на самом деле он детище хиппи из кампусов Массачусетского технологического института, Стэнфорда и Беркли. Их финансировало управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ, но сеть управления перспективных исследовательских программ была создана не только для обеспечения коммуникаций Министерства обороны. Изначально она связывала четыре университетских компьютера: Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Стэнфордского университет, Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и, как ни странно, Университета Юты.

После создания сети ARPANET пионеры Интернета быстро переключились на то, как связать ARPANET с другими развивавшимися тогда сетями. Для этого они разработали протокол, используемый и по сей день. Роберт Канн, один из тех десяти человек, которых обычно считают создателями Интернета, сформулировал четыре его принципа. Их стоит привести здесь:

1. Каждая сеть должна сохранять индивидуальность. Для подключения к Интернету сети не должны подвергаться переделкам.

2. Коммуникации должны идти по принципу «максимум возможного». Если пакет не прибыл в пункт назначения, источник должен передать его повторно.

3. Для связывания сетей должны использоваться черные ящики (позднее их назовут шлюзами и маршрутизаторами). Шлюзы не должны хранить информацию о протекающих через них потоках данных. Они должны оставаться максимально простыми, без использования сложных средств восстановления после разного рода сбоев.

4. Не должно существовать глобальной системы управления.

Протоколы, разработанные на основе этих принципов, с одной стороны, содействовали широкому развитию сетевых технологий и созданию Интернета, каким мы знаем его сегодня, но с другой—именно они посеяли семена проблем безопасности.

Авторы этих фундаментальных принципов и представить не могли, что кто-нибудь помимо исполненных благих намерений ученых из университетов и правительственных организаций будет использовать Интернет. Он предназначался для исследовательских целей, обмена идеями и управления важнейшими системами. Таким образом, он должен был стать сетью сетей, а не сетями правительства, финансовых организаций и т. д. Он был разработан для тысяч исследователей, а не для миллиардов пользователей, которые не знакомы между собой и не доверяют друг другу.

На протяжении 1990-х годов Интернет считался силой добра. Не многие сторонники Интернета готовы были признать, что он нейтрален. Он облегчает обмен информацией между учеными и ведение законной электронной коммерции, но также позволяет террористам обучать новобранцев или транслировать в прямом эфире казнь в провинции Анбар. Интернет, во многом как территории племен в Пакистане или южноамериканский кокаиновый треугольник, не подконтролен никому, и поэтому сюда стягивается преступность.

Лари Робертс, написавший первую версию протокола управления передачей, сознавал, что создает небезопасную систему, но не хотел замедлять развитие новой сети и тратить время на настройку программного обеспечения. У него есть простое объяснение — это была маленькая сеть. Вместо того чтобы пытаться написать безопасную программу, контролирующую распространение информации, Робертс пришел к выводу, что значительно проще защитить линии передачи, зашифровав соединения между всеми и каждым компьютером сети. В конце концов, первые маршрутизаторы стояли в безопасных помещениях в правительственных организациях и академических лабораториях. Самое главное было — защитить информацию во время передачи между двумя точками сети. В том решении не учитывалось будущее распространение новой технологии за пределы шестидесяти с небольшим компьютеров, которые тогда составляли всю сеть. Этими компьютерами управляли проверенные люди. Присоединиться к сети могли только проверенные организации, преданные идее продвижения научных достижений. Благодаря такой немногочисленности, если в сети происходило что-нибудь плохое, не составляло особого труда узнать, кто виноват.

Затем Винт Серф покинул Агентство по перспективным исследовательским проектам и присоединился к MCI.[8] Винт мой друг, с которым я не согласен по вопросам безопасности Интернета. Но Винт — один из той группы людей, которые по праву зовутся отцами Интернета, поэтому его мнение по связанным с Интернетом вопросам значительно важнее моего. Кроме того, Винт, которого вы никогда не увидите без галстука-бабочки, — обаятельный парень и теперь работает в Google, что опять же говорит в его пользу. MCI (которая теперь является частью AT&T) была первой телекоммуникационной компанией, проложившей часть магистральных каналов и предложившей новые технологии корпорациям и даже через интернет-провайдеров домашним пользователям. Винт создал протокол управления передачей вместе с проблемами безопасности, которые теперь стоят перед значительно более широкой аудиторией и которые нельзя решить посредством кодирования соединений. Ведь никому не было точно известно, кто присоединялся к сети MCI.

В любой крупной системе есть слабые места. Сегодня сеть Интернет разрослась настолько, что уже IР-адреса подходят к концу. Когда Интернет развивался, изобретатели придумали систему для идентификации каждого устройства, которое будет подключаться к сети. Они решили, что все IP-адреса должны состоять из 32-разрядов, чего достаточно для присвоения 4,29 миллиарда IP-адресов. Они и представить не могли, что когда-нибудь нам потребуется больше. Сейчас на планете проживает порядка 6,8 миллиарда человек. По текущим стандартам, каждый второй обладает более чем одним IР-адресом. Даже сегодня этого недостаточно. Запад становится все более зависимым от Интернета, растет число пользователей в странах второго и третьего мира, поэтому 4,29 миллиарда IP-адресов может не хватить на всех, кто пожелает присоединиться к Всемирной паутине. С проблемой нехватки адресов еще можно справиться, если мы перейдем на протокол IPv6 до того времени, как исчерпаются все IP-адреса IPv4, то есть если через пару лет большинство устройств смогут работать по новому стандарту. Но если на мгновение задуматься, возникнет повод для переживаний.

Пентагон рисует такой сценарий на не слишком далекое будущее. Каждый солдат в зоне конфликта станет узлом (хабом) сети, и около десятка устройств, которые он использует, будут также подключены к сети, для чего им понадобятся уникальные IP-адреса. Если вы прогуляетесь по какому-нибудь магазину современной бытовой техники, то заметите, каким количеством стиральных машин, фенов, посудомоечных машин, микроволновых печей и холодильников можно управлять через Интернет. Если вы задержались на работе, но хотите, чтобы к вашему возвращению духовка нагрелась до 220 градусов, вы заходите на сайт, получаете доступ к своей духовке и указываете нужную температуру прямо с рабочего стола компьютера. Все это значит, что к тому времени, как мы перевалим за 4,29 миллиарда веб-адресов, зависимость нашего общества от Интернета невероятно возрастет и коснется всего, начиная от управления термостатами и заканчивая обороной страны, а проблемы безопасности усугубятся. О том, что это значит для конфликтов в реальном мире, большинство политиков из Пентагона до недавних пор предпочитали не думать. Ведь если у вас есть возможность воздействовать на разные устройства через Интернет, вам под силу не только украсть деньги. Вы можете нанести реальные повреждения, в том числе и нашим вооруженным силам.

Из трех факторов, которые делают кибервойну возможной, самым важным, пожалуй, являются ошибки в программном и аппаратном обеспечении. Все устройства, которые мы с вами обсуждали (терминалы ЭВМ и ноутбуки, маршрутизаторы и коммутаторы, почтовые и веб-серверы) производятся разными компаниями. Нередко программное обеспечение, управляющее работой устройств, делают сразу несколько компаний. На американском рынке большая часть ноутбуков производится Dell, HP и Apple (их догоняет китайская компания Lenovo, купившая подразделение IBM, занимавшееся производством переносных ЭВМ). Большие маршрутизаторы выпускаются в основном компаниями Cisco и Juniper, а теперь еще и китайской Huawei. Серверы производят HP, Dell, IBM и немало других производителей, в зависимости от их назначения. Программное обеспечение создают Microsoft, Oracle, IBM и Apple и целый ряд других компаний. Хотя эти корпорации американские, компьютеры (и программный код) производятся в разных местах.

В книге World Is Flat («Плоский мир») Томас Фридман описывает процесс получения ноутбука Dell Inspiron 600m начиная с телефонного заказа, который связал его с представителем службы по работе с покупателями в Индии, и заканчивая его доставкой к дверям его дома в Мэриленде. Компьютер был создан на фабрике в Пинанге (Малайзия). Он — результат сотрудничества группы инженеров Dell, находящихся в Остине, и конструкторов из Тайваня. Аппаратная часть была выполнена конструкторами из тайваньской команды. Остальные 30 ключевых компонентов Dell приобрел у других поставщиков. Процессор Intel мог быть сделан на Филиппинах, в Коста-Рике, Малайзии или Китае. Памятью занималась корейская компания Samsung или другие менее известные компании из Германии или Японии. Видеокарта прибыла с одной из двух фабрик в Китае. Материнская плата хоть и спроектирована на Тайване, вероятно, была сделана на одном заводов в континентальном Китае. Клавиатура поступила с одной из китайских фабрик, две из которых принадлежат тайваньским компаниям. Плата беспроводной связи произведена либо американской компанией в Китае, либо китайской компанией в Малайзии или на Тайване. Жесткий диск мог быть выпущен американской компанией Seagate в Сингапуре, Hitachi или Fujitsu в Тайланде либо Toshiba на Филиппинах.

Все это было собрано на фабрике в Малайзии, а на жесткий диск записан образ операционной системы Windows ХР (и, возможно, Windows Office). Программный код этой системы, насчитывающий более 40 миллионов строк, писался как минимум в десяти разных местах мира. После того как на компьютер установили программное обеспечение, его запаковали и поместили ящик со 150 такими же ноутбуками и отправили на «боинге-747» в Нашвилл. Отсюда ноутбук забрала служба доставки посылок и отправила его Фридману. В общей сложности, гордо сообщает Фридман, «в цепочку поставки моего компьютера, включая поставщиков, вошло около 400 компаний в Северной Америке, Европе и главным образом Азии».

Почему Фридман уделяет целых шесть страниц своей книги геополитическим аспектам? Потому что он верит, что цепочка поставок, объединившая разрозненные комплектующие в один компьютер, связывает страны, ставшие частью этого процесса, следовательно, межгосударственные конфликты в форме, характерной для XX столетия, в XXI веке менее вероятны. Так Фридман модернизирует свою «Теорию золотых арок» из предыдущей книги, согласно которой две страны, в которых есть McDonald’s, никогда не станут воевать друг с другом. Цепочка поставок — это микроэкономический пример коммерческой деятельности, которая, как верят многие теоретики международных отношений, так выгодна для стран, что даже война не будет стоить потенциальных экономических потерь. Фридман рассматривает предотвращенный кризис 2004 года, когда тайваньские политики, твердившие об автономии, потерпели поражение на выборах. В рекламном стиле Фридман заявил, что «материнская плата подкупила Родину-мать», и пришел к выводу: статус-кво экономических отношений оказался для тайваньских избирателей фактором куда более важным, чем независимость. Или, возможно, тайваньские избиратели просто не хотели погибнуть в результате китайской оккупации, которой, по сути, и грозил Китай в случае объявления Тайванем независимости. Цепочки поставок для производства компьютеров, которые, по мнению Фридмана, снижают вероятность военных конфликтов, могут увеличить вероятность кибервойны или, по крайней мере, вероятность того, что китайцы победят при любом столкновении. На каждом этапе цепочки поставок, благодаря которой на свет появился компьютер Фридмана (или ваш компьютер, или Apple MacBook Pro, на котором я пишу эту книгу), возникают уязвимые места, как правило, случайно, но, наверное, отчасти и намеренно. Они и могут послужить как мишенью, так и оружием кибервойны.

Программное обеспечение является посредником между человеком и компьютером и переводит человеческое намерение посмотреть фильм в режиме онлайн или почитать блог на язык, понятный машине. Компьютеры— это просто эволюционировавшие калькуляторы. На заре развития вычислительной техники ученые осознали, что электрические импульсы можно использовать для представления единиц, а отсутствие импульса — нулей, как точки и тире в азбуке Морзе. Десятичную систему счисления, которую используют люди, потому что у нас десять пальцев, легко перевести в двоичный код так, чтобы при нажатии на электронном калькуляторе кнопки «5» посылалась цепочка импульсов — 101 — пятерка в двоичной системе счисления. Простое электронное сообщение преобразовывается в электрические импульсы, которые передаются по медным проводам и оптоволоконным кабелям, а затем преобразуются в читабельные для нас сообщения. Для того чтобы это происходило, кто-то должен создать инструкции, понятные компьютеру. Эти инструкции пишутся на языках программирования как компьютерный код, а люди, которые пишут код, как правило, делают ошибки.

Очевидные ошибки исправляются, иначе программа не функционирует так, как нужно, но менее явные остаются и могут быть позднее использованы для получения доступа к коду. Поскольку вычислительные системы работают быстрее, компьютерные программы становятся сложнее, чтобы использовать все возможности новых скоростей и мощности. В Windows 95 было менее 10 миллионов строк кода, в Windows ХР их уже 40 миллионов, а в Windows Vista — более 50. За десять с небольшим лет количество строк увеличилось в пять раз, и во столько же возросло количество ошибок. Многие из этих ошибок позволяют хакерам заставлять программу делать то, для чего она не предназначалась. Для того чтобы использовать популярное программное обеспечение в собственных целях, например получить статус администратора, хакеры разрабатывают небольшие приложения — апплеты, которые учитывают особенности программного обеспечения, слабые места и ошибки конфигурации системы. Поскольку компьютерная преступность — это большой бизнес, подготовка к отражению кибератак финансируется столь же хорошо, а хакеры и кибервоины постоянно разрабатывают новые способы обмануть системы. Приложения, создаваемые хакерами, называются вредоносным ПО, или мэлвером. В 2009 году новая разновидность мэлвера появлялась в киберпространстве в среднем каждые 2,2 секунды. Посчитайте: три-четыре крупнейшие компании по производству антивирусных программ пользуются сложнейшими схемами отслеживания нового мэлвера, но они находят и блокируют только одну из десяти вредоносных программ. Пока «фикс» — компонент программного обеспечения, блокирующий мэлвер, — доходит до клиентов антивирусной компании, проходят дни, а иногда недели. На протяжении этого времени коммерческие компании, правительственные учреждения и рядовые пользователи остаются беззащитными.

Часто вредоносные программы поджидают вас на совершенно безобидных сайтах. Вы заходите на сайт вашингтонского научного центра, чтобы ознакомиться с последними исследованиями по важной политической проблеме. Научным центрам, как известно, денег вечно не хватает, поэтому они не уделяют достаточного внимания созданию безопасных и надежных сайтов. Пока вы читаете о недавних махинациях вокруг проблем здравоохранения и прав человека в Китае, небольшая вредоносная программка загружается на ваш компьютер. Вы об этом не знаете, но вашему новому «другу» из Белоруссии известна каждая клавиша, которую вы нажимаете. Что будет, когда вы зайдете на свою личную страницу в банке или в защищенную сеть своего работодателя? Нетрудно догадаться.

Самая распространенная ошибка — переполнение буфера. Код веб-страницы должен быть написан так, чтобы пользователь имел возможность ввести фиксированный объем данных, например имя пользователя и пароль. Вспомните Twitter, где вы за раз можете ввести не более 140 символов. Но если разработчик кода забывает ограничить количество символов, пользователь может ввести что-нибудь лишнее. И вместо имени пользователя и пароля там окажутся несколько строк кода, дающих вам права администратора. Представьте, как эти команды оказываются в полях ввода персональных данных пользователя и превращаются в приложение. Ваша страничка начинает думать, что это вошел системный администратор, и — пинг! — нарушитель внутри.

Ошибки программного кода непросто обнаружить. Даже специалистам бывает сложно идентифицировать ошибки или слабые места в нескольких строках кода. А если речь идет о миллионах строк? Конечно, существуют программы, проверяющие корректность написанного кода, но и им не под силу выловить все ошибки. Каждая новая строка кода увеличивает количество багов программы. В некоторых случаях программисты добавляют эти баги намеренно. Самый знаменитый пример такой «добавки» произошел, когда шутник из Microsoft добавил в Excel 97 программу-симулятор полетов. В Microsoft об этом узнали лишь тогда, когда люди стали благодарить компанию за такой подарок. Возможно, программисты сделали это ради развлечения, выгоды или по просьбе службы внешней разведки; но какими бы ни были мотивы, невозможно гарантировать то, что в массовых программах не найдется пары строк кода, которые дадут кому-нибудь возможность несанкционированного доступа. В троянском коне прятались «коммандос», в современных «троянах» прячутся команды вредоносного кода. При открытии нового документа в Excel можно было нажать F5, ввести в строку «X97:L97», нажать клавишу Enter, а затем Tab. И, о чудо, вы оказывались в ячейке М97. Достаточно было вызвать «Мастер диаграмм», удерживая кнопки CTRL+SHIFT, и — пинг! — на экране появлялась программа-симулятор полетов.

Иногда разработчики кода специально оставляют «черные ходы», чтобы иметь возможность обновить код в дальнейшем. Но иногда они делают это по менее достойным причинам. Порой другие люди — хакеры и кибервоины — используют их для того, чтобы незаметно проникнуть в сеть. Когда кто-нибудь взламывает программный продукт (в процессе его разработки или позднее), он может не только украсть копию программы, но и добавить в нее что-нибудь лишнее. Умышленно оставленные «черные ходы», так же как и те, что появляются в результате ошибок, позволяют хакеру получить неограниченный доступ. Хакеры продают и покупают друг у друга «права доступа». Если у вас есть права неограниченного доступа к программе или сети, вы получаете все права и полномочия создателя программы или администратора сети. Вы можете изменять программу, добавлять учетные записи пользователей — делать все что угодно. И, что важно, вы можете уничтожить все следы вашего пребывания здесь, как вор, стирающий отпечатки пальцев и сметающий следы ног.

Разработчики кода могут оставлять не только «черный ход», но и логические бомбы. Логическая бомба в своей самой простой форме — это устройство, которое уничтожает программное обеспечение компьютера, превращая его в бесполезную груду металла. Более совершенные логические бомбы могут сначала дать команду аппаратным средствам сделать что-нибудь во вред себе, например вызвать скачок напряжения в электрической сети или заставить самолет уйти в пике. Затем стирается все, включая саму бомбу. АНБ все больше беспокоит проблема логических бомб, поскольку они, скорее всего, уже заложены по всей нашей электрораспределительной сети. В этом есть определенная ирония, ведь именно американские военные изобрели такую форму оружия. Одна из первых логических бомб, которая, возможно, и стала предвестником кибервойны, была создана еще до эпохи массового распространения Интернета. В начале 1980-х советское руководство составило для своей разведывательной службы КГБ список западных технологий, которые нужно было выкрасть. Один агент КГБ, у которого был доступ к этому списку, решил, что предпочтет провести остаток дней, потягивая вино в парижском кафе, а не замерзая в Сибири, и поэтому передал этот список французской разведке в обмен на французское гражданство. Франция же, будучи участником Западного альянса, передала его США. КГБ, не зная о том, что у западной разведки есть этот список, продолжал работать. Когда Франция передала список ЦРУ, президент Рейган дал добро на «помощь» Советскому Союзу. ЦРУ начало специальную программу, позволившую Советскому Союзу выкрасть необходимые технологии, но предварительно добавила незначительные ошибки в схемы истребителей-невидимок и космического вооружения. Но не чертежи были основной целью КГБ. Прежде всего России были нужны коммерческие и промышленные технологии, в частности для нефтяной и газовой промышленности. Нефть и газ должны пройти по трубопроводам тысячи километров, чтобы попасть к западным или российским покупателям. В России ощущался острый недостаток технологий автоматизированного управления трубопроводами. Советский Союз пытался купить их у американских компаний, но получил отказ, в связи с чем решено было выкрасть их у канадской фирмы. ЦРУ внедрило вредоносный код в программное обеспечение этой компании, и, когда русские украли код и стали использовать его для управления своими трубопроводами, все поначалу шло отлично. Но какое-то время спустя программа начала ошибаться. В одном сегменте трубопровода программа заставила насос работать на полную мощность, а в другом — закрыла клапан. Давление увеличилось, и произошел самый крупный неядерный взрыв за всю историю — более трех килотонн.

Если холодная война с Россией разгорится снова или если нам придется воевать с Китаем, превосходство окажется на стороне наших противников. Передовой арсенал, которым обладают Соединенные Штаты, может обернуться против нас самих. Наши военно-воздушные, сухопутные и военно-морские силы зависят от сетевых технологий и уязвимы перед кибероружием, которое разработали Китай и другие противники, чтобы уничтожить традиционное американское превосходство. Вооруженные силы США не способны обойтись без Интернета, как не способен обойтись без него крупнейший интернет-магазин Amazon.com. Материально-техническое обеспечение, управление и контроль, вывод флота на позиции, наведение орудий на цели—все базируется на программном обеспечении и прочих связанных с Интернетом технологиях. И все это так же не защищено, как ваш домашний компьютер, поскольку использует те же несовершенные технологии и то же небезопасное программное и аппаратное обеспечение.

С ростом аутсорсинга увеличивается количество иностранных соисполнителей из Индии и Китая, что, как говорит Фридман, лишь повышает вероятность того, что наши столь же сильные соперники уже сумели проникнуть в главные компании по выпуску программного обеспечения и внедрили свои коды в программы, которым мы привыкли доверять. Эксперты в области вычислительной техники давно уже считают, что коды двух самых распространенных операционных систем написаны хуже всего и не отлажены. Это операционные системы Microsoft Windows, предназначенные для компьютеров и ноутбуков, и Cisco — для маршрутизаторов. Обе системы проприетарны, что означает, что они не находятся в свободном доступе. Вы можете купить программное обеспечение как конечный продукт, но вы не имеете доступа к исходному коду. Было несколько случаев, когда защита Microsoft не помогла похитить исходный код, что позволило хакерам исследовать программные ошибки и найти способы использовать их.

Как я упоминал во второй главе, Китай в конечном итоге принудил Microsoft к сотрудничеству. Китайское правительство объявило, что вместо использования Microsoft будет разрабатывать собственную систему Red Flag на основе Linux. Вскоре после этого Microsoft начала переговоры с официальным Пекином на высочайшем уровне, а консультантом выступил Генри Киссинджер. Microsoft снизила цену, предоставил китайцам свой закрытый код, и открыла научно-исследовательскую лабораторию в Пекине (которая напрямую связана со штаб-квартирой Microsoft). Сделка состоялась, президент Китая посетил затем Билла Гейтса в его доме близ Сиэтла. Китайское правительство теперь пользуется программами Microsoft, но только с добавлением специального модуля шифрования, подготовленного китайской стороной. Один бывший офицер американской разведки сказал нам: «Наверное, это значит, что никто не сможет легко взломать Windows, чтобы заняться шпионажем в Китае. Но это определенно не значит, что Китай не сумеет взломать Windows, чтобы пошпионить за остальными».

То, что можно сделать с миллионами строк кода, можно сделать и с миллионами микросхем внутри компьютеров, маршрутизаторов, серверов. Чипы — это кремниевые внутренности компьютера. Их можно модифицировать, так же как компьютерные программы. Большинство специалистов не смогут, посмотрев на микросхему, определить, есть ли в ней лишние элементы или «черные ходы». Компьютерные микросхемы изначально выпускались в США, но сейчас в основном производятся в Азии. У американского правительства когда-то было собственное производство чипов, однако этот завод не поспевает за развитием технологий и не может выпускать микросхемы, необходимые для современных систем.

Недавно второй крупнейший в мире производитель микросхем, AMD, объявил о намерении построить самый передовой завод по производству микропроцессоров в северной части штата Нью-Йорк. Отчасти он будет финансироваться правительством, но не американским—в AMD вкладывают средства Объединенные Арабские Эмираты.

Дело не в том, что американское правительство не видит проблем, что программное и аппаратное обеспечение производится по всему миру. На самом деле в последний год своего президентства Джордж Буш-младший подписал PDD-54 — секретный документ, где намечены шаги, которые необходимо предпринять для лучшей защиты от кибернападения. Одной из таких программ должна стать «безопасная цепочка поставок», но американскому правительству будет трудно покупать программное обеспечение и аппаратные средства исключительно в США.

Ни уязвимость архитектуры Интернета, ни дефекты программного обеспечения и аппаратных средств не объясняют, как кибервоины могут заставить компьютеры начать атаку. Как чья-то разрушительная рука может протянуться из киберпространства в реальный мир и нанести серьезные повреждения? Ответ мы найдем, вернувшись в Интернет и киберпространство американской промышленности 1990-х. В течение десятилетия руководители ряда информационно-технологических компаний рьяно демонстрировали прочим корпорациям, как им удается экономить огромные суммы денег, пользуясь компьютерными системами. Помимо электронной почты или электронной обработки информации практика деловых отношений включала в себя системы автоматизированного управления, мониторинг материально-производственных запасов, доставку «точно в срок», аналитику баз данных, программы искусственного интеллекта. Главный исполнительный директор одной компании с воодушевлением рассказывал мне в конце 1990-х, как он использует эти возможности в собственной фирме: «Если кто-нибудь хочет что-то приобрести, он заходит на наш сайт. Указывает свои требования и нажимает кнопку „купить“. Наша система извещает производителей, планирует доставку компонентов на сборочный завод, составляет расписание сборки и доставки. На сборочном заводе промышленные роботы собирают продукт и упаковывают его в коробку с адресом получателя. Нам не принадлежат ни сервер, который принимает заказ, ни заводы по изготовлению комплектующих, ни сборочный завод, ни самолеты, ни грузовики. Все привлекается со стороны, и все это — доставка “точно в срок“».

У него был только исследовательский отдел, проектная группа и несколько руководителей. Доходность подобных компаний, как и всей американской экономики в целом, росла. И этот рост в 1990-х был обеспечен глубоким проникновением информационно-технологических систем в компании. Во многих сферах промышленности управление, которое когда-то осуществлялось вручную, было передано компьютерам. Представьте фабрику или завод XX столетия, где парень в каске получает по телефону задание от бригадира пойти и закрутить клапан или изменить какие-нибудь настройки. Я прекрасно вижу такую картину — мой отец работал в подобном месте. Сегодня требуется меньше людей, системы цифрового управления следят за работой и посылают команды машинам, клапанам, роботизированным рукам, лампам, камерам, дверям, лифтам, поездам, самолетам. Интеллектуальные системы инвентаризации следят за продажами в режиме реального времени и посылают заказы на изготовление и доставку комплектующих часто без вмешательства человека. Переход к системам цифрового управления был быстрым и абсолютным. На рубеже тысячелетий старые системы в большинстве своем были отправлены на пенсию, не удостоившись даже места на складе. Как Кортес сжег свои корабли, прибыв в Новый Свет, американские компании и правительственные организации построили новый мир, в котором существуют лишь автоматизированные системы. Когда компьютеры выходят из строя, работники ничего не делают или идут домой. Попробуйте сейчас найти пишущую машинку, и вы получите картину этой новой реальности.

Киберпространство в целом изобилует программными и аппаратными проблемами. Компьютерные сети жизненно необходимы для работы компаний и правительственных организаций. Выражение «жизненно необходимы» выбрано неспроста, поскольку оно отражает тот факт, что мы зависим от компьютерных систем. Без них ничего не работает. Если они получат искаженную информацию, системы продолжат работать, но будут функционировать неправильно.

Несмотря на огромные суммы, которые тратятся на разработку систем компьютерной безопасности, внедрить в сети ложные данные не составит труда. А значит, системы отключаются, нанося вред себе или чему-то еще, посылают людей и отправляют вещи в неправильном направлении. В 3:28 пополудни 11 июня 1999 года в Беллингеме (штат Вашингтон) взорвался трубопровод. Бензин начал вытекать ручьем и быстро распространился более чем на километр. Затем он загорелся. Погибли два десятилетних мальчика и восемнадцатилетний юноша. Близлежащая муниципальная водоочистная станция серьезно пострадала от огня. Когда специалисты из Национального совета по безопасности транспорта США выясняли, почему взорвался трубопровод, они особенно подчеркивали «эксплуатационные качества и безопасность системы оперативного управления и обработки данных (SCADA)». Иными словами, программа вышла из строя. В отчете нет вывода о том, что взрыв был вызван вмешательством хакера, но из анализа очевидно, что трубопроводами, подобными беллингемскому, можно управлять из киберпространства.

Самый яркий пример уязвимости компьютерного управления также связан с системой, от которой зависит все, — электрораспределительной. В результате отмены государственного регулирования в 1990-х годах электроэнергетические компании были разделены на производящие и транспортировочные. Им разрешено было покупать и продавать электроэнергию. В то же время они, как и другие компании, переходили на компьютерное управление. Автоматизация распространилась на сферы покупок и продаж, производство и транспортировку. SCADA-система диспетчерского управления и сбора данных применялась на всех подстанциях, трансформаторах, генераторах электрических компаний. SCADA получала и отправляла сигналы на тысячи устройств, образующих энергетическую систему.

Эти управляющие программы посылают сигналы на приборы, чтобы распределять электрическую нагрузку на различных участках. Эти сигналы чаще всего передаются по внутренней компьютерной сети, а иногда по радио.

Как показало одно исследование, пятая часть устройств, входящих в состав электросетей, имеет беспроводную точку доступа, 40 % связаны с внутренней компьютерной сетью компании и почти половина имеет прямую связь с Интернетом. Подключение к сети Интернет было организовано для того, чтобы предприятия имели возможность проводить удаленную диагностику. Другое исследование выявило, что в одной крупной энергетической компании 80 % оборудования связано с интранетом, а из интранета, разумеется, есть выход в Интернет. Следовательно, если вы сумеете проникнуть из Интернета в интранет, то сможете управлять работой электросети, сидя где-нибудь в уютном интернет-кафе в другой части планеты. Многочисленные проверки электроэнергетических компаний, проведенные уважаемыми экспертами по кибербезопасности, показали, что подобное очень даже осуществимо. Что же можно сделать с системой управления электросети?

В 2003 году Slammer (компьютерный «червь») внедрился в систему управления электрораспределительной сети и замедлил ее работу. Сбой в работе SCADA снизил скорость управления. Поэтому когда упавшее дерево спровоцировало скачок напряжения на линии в Огайо, аппаратура, которая должна была остановить каскадный эффект, не сработала, пока авария не достигла южной части Нью-Джерси. В результате 8 штатов, 2 канадские провинции и 50 миллионов человек остались без электричества и всего того, для чего требуется электричество (к примеру, без водоснабжения в Кливленде). Аварию вызвало дерево, но такого же эффекта мог добиться хакер, отдав системе соответствующую команду. В 2007 году эксперт ЦРУ Том Донахью был уполномочен сообщить специалистам, что известны случаи, когда хакеры поступали именно так. Хотя Том и не сказал, какая авария стала результатом такого действия, позже стало ясно, что имелся в виду инцидент в Бразилии. Блэкаут в 2003 году продлился несколько часов, а в некоторых местах растянулся на четыре дня. В Окленде (Новая Зеландия) в 1998 году повреждение, вызванное перегрузкой линий электропередач, привело к отключению электричества, и город на пять недель остался без света. Если управляющая система передаст слишком много энергии по линии высокого напряжения, перегрузка может нарушить работу сетевых фильтров в домах и офисах, из-за чего пострадают электронные приборы, начиная от компьютеров и заканчивая телевизорами и холодильниками, как недавно произошло в моем округе во время грозы.

Еще более наглядным примером того, как с помощью компьютерных команд можно вызвать саморазрушение систем и приборов, являются генераторы электроэнергии. Генераторы, вращаясь, вырабатывают электроэнергию. В Соединенных Штатах и Канаде частота вращения генераторов составляет 60 МГц. Когда генератор запускается, он не подключается к сети до тех пор, пока не разгонится до этой частоты. Если он соединится с сетью раньше времени, энергия остальных работающих генераторов может уничтожить медленно работающий генератор.

Чтобы проверить, способны ли кибервоины разрушить генератор, федеральная правительственная лаборатория в Айдахо провела эксперимент под кодовым названием «Аврора». Исследователи использовали стандартную управляющую сеть и подключили ее к генератору. Затем хакеры взломали сеть из Интернета и нашли программу, которая меняет частоту вращения генератора. Одно нажатие кнопки — и генератор мог пострадать. Как и многое другое, огромные генераторы, которые снабжают энергией Соединенные Штаты, заказываются по принципу доставки «точно в срок». Они не лежат на полках магазинов в ожидании покупателя. Если большой генератор будет поврежден, его вряд ли заменят быстро, для этого потребуются месяцы.

К счастью, Федеральное управление электроэнергетики в 2008 году наконец-то потребовало от энергетических компаний принять некоторые меры кибербезопасности и предупредило, что в случае несоблюдения этого требования с компаний будет взыскиваться по миллиону долларов в день, но ни одна еще не была оштрафована. Им дали отсрочку до 2010 года. Затем комиссия обещала начать проверку. Увы, инициатива президента Обамы «Умная сеть» приведет к тому, что электросети станут еще больше зависеть от компьютерных технологий. Так же как из киберпространства можно разрушить линию электропередач, с помощью компьютера можно заставить поезд сойти с рельсов, отправить грузовые вагоны в неверном направлении, спровоцировать взрыв газопровода, поломку или отключение военных систем. Кибервоины способны дотянуться из киберпространства до многих систем, таких как электросеть или система вооружения противника, заставить их отключиться или взорваться.

Архитектура Интернета, дефекты программного обеспечения и аппаратных средств и возможность управлять жизненно важными устройствами из киберпространства — все это в совокупности делает кибервойну возможной. Но почему мы до сих пор не решили эти проблемы?

Примечания:

8

MCI (Microwave Communications, Inc.) — корпорация, ранее один из ведущих операторов дальней телефонной связи США.