การโจมตีแบบ Man-in-the-Middle (MitM) เป็นรูปแบบหนึ่งของการโจมตีทางไซเบอร์ที่ผู้โจมตีสกัดกั้นการสื่อสารระหว่างสองฝ่ายโดยที่พวกเขาไม่รู้ การโจมตีนี้ช่วยให้ผู้โจมตีสามารถดักฟังการสื่อสาร จัดการข้อมูลที่มีการแลกเปลี่ยน และในบางกรณี อาจปลอมแปลงเป็นฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งหรือทั้งสองฝ่ายที่เกี่ยวข้อง ช่องโหว่ประการหนึ่งที่การโจมตี MitM สามารถโจมตีได้คือการขาดกลไกการแลกเปลี่ยนคีย์ที่ปลอดภัยในโปรโตคอลการสื่อสาร
โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนคีย์ Diffie-Hellman เป็นวิธีการที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนคีย์การเข้ารหัสอย่างปลอดภัยผ่านช่องทางสาธารณะ ช่วยให้ทั้งสองฝ่ายสามารถตกลงเกี่ยวกับรหัสลับที่ใช้ร่วมกันได้โดยไม่ต้องแบ่งปันรหัสอย่างชัดเจนผ่านช่องทางการสื่อสาร อย่างไรก็ตาม โปรโตคอล Diffie-Hellman นั้นไวต่อการโจมตี MitM หากไม่ได้ใช้งานอย่างถูกต้อง
ในการแลกเปลี่ยนคีย์ Diffie-Hellman ทั่วไป ทั้งสองฝ่ายคือ Alice และ Bob เห็นด้วยกับพารามิเตอร์สาธารณะสองตัว: จำนวนเฉพาะขนาดใหญ่ (p) และฐาน (g) แต่ละฝ่ายยังเลือกคีย์ส่วนตัวของตนเอง (a) สำหรับ Alice และ (b) สำหรับ Bob จากนั้นพวกเขาจะคำนวณคีย์สาธารณะอย่างอิสระดังนี้:
(A = g^a mod p) (กุญแจสาธารณะของอลิซ)
(B = g^b mod p) (กุญแจสาธารณะของ Bob)
อลิซและบ็อบแลกเปลี่ยนกุญแจสาธารณะผ่านช่องทางสาธารณะ เมื่อพวกเขาได้รับกุญแจสาธารณะของกันและกัน พวกเขาจะคำนวณรหัสลับที่ใช้ร่วมกันโดยใช้กุญแจส่วนตัวและกุญแจสาธารณะที่ได้รับ:
รหัสลับที่ใช้ร่วมกัน:
(K = B^a mod p = (g^b)^a mod p = g^{ab} mod p)
(K = A^b mod p = (g^a)^b mod p = g^{ab} mod p)
รหัสลับที่แชร์ (K) เป็นที่รู้จักของทั้งอลิซและบ็อบแล้ว และสามารถใช้เพื่อเข้ารหัสการสื่อสารเพิ่มเติมระหว่างพวกเขาได้
อย่างไรก็ตาม ในการโจมตีแบบ Man-in-the-Middle บนโปรโตคอล Diffie-Hellman ผู้โจมตี Eve ได้ขัดขวางการสื่อสารระหว่าง Alice และ Bob เมื่ออลิซส่งกุญแจสาธารณะของเธอ (A) ให้กับ Bob อีฟจะสกัดกั้นมันและส่งกุญแจสาธารณะของเธอเอง (E) ให้กับ Bob แทน ในทำนองเดียวกัน เมื่อ Bob ส่งกุญแจสาธารณะ (B) ให้กับอลิซ อีฟจะสกัดกั้นมันและส่งกุญแจสาธารณะของเธอเอง (E') ให้กับอลิซ
ตอนนี้อลิซและบ็อบได้สร้างกุญแจลับที่ใช้ร่วมกันกับอีฟโดยไม่รู้ตัวแทนที่จะใช้ร่วมกัน:
รหัสลับที่แชร์กับอีฟ:
(K_A = E^a mod p = g^{ab_{Eve}} mod p)
(K_B = E'^b mod p = g^{a_{Eve}b} mod p)
ดังนั้น อีฟจึงสามารถถอดรหัสและดักฟังการสื่อสารทั้งหมดระหว่างอลิซกับบ็อบได้ เนื่องจากเธอรู้รหัสลับที่ใช้ร่วมกัน สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าการโจมตีแบบ Man-in-the-Middle สามารถประนีประนอมความปลอดภัยของโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนคีย์ Diffie-Hellman ได้อย่างไร
เพื่อป้องกันการโจมตีแบบ Man-in-the-Middle ในโปรโตคอล Diffie-Hellman สามารถใช้มาตรการรักษาความปลอดภัยเพิ่มเติมได้ เช่น การใช้ลายเซ็นดิจิทัลหรือใบรับรอง ลายเซ็นดิจิทัลช่วยให้ทั้งสองฝ่ายสามารถตรวจสอบตัวตนของกันและกันและรับรองความสมบูรณ์ของกุญแจสาธารณะที่แลกเปลี่ยนกัน ใบรับรองที่ออกโดยบุคคลที่สามที่เชื่อถือได้ซึ่งรู้จักกันในชื่อผู้ออกใบรับรอง (CA) จะผูกคีย์สาธารณะกับข้อมูลระบุตัวตนของเอนทิตี ถือเป็นวิธีที่ปลอดภัยในการแลกเปลี่ยนคีย์
โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนคีย์ Diffie-Hellman มีความเสี่ยงที่จะถูกโจมตีแบบ Man-in-the-Middle หากไม่ได้รับการรักษาความปลอดภัยอย่างเหมาะสม การใช้มาตรการรักษาความปลอดภัยเพิ่มเติม เช่น ลายเซ็นดิจิทัลและใบรับรอง สามารถปรับปรุงความปลอดภัยของโปรโตคอล และป้องกันการดักจับการสื่อสารโดยไม่ได้รับอนุญาต
คำถามและคำตอบล่าสุดอื่น ๆ เกี่ยวกับ EITC/IS/ACC การเข้ารหัสคลาสสิกขั้นสูง:
- มีบริการรักษาความปลอดภัยที่ยืนยันว่าผู้รับ (บ๊อบ) เป็นผู้รับที่ถูกต้องไม่ใช่คนอื่น (อีฟ) หรือไม่?
- การแลกเปลี่ยนกุญแจใน DHEC กระทำผ่านช่องทางใด ๆ หรือผ่านช่องทางที่ปลอดภัยหรือไม่?
- ใน EC เริ่มต้นด้วยองค์ประกอบดั้งเดิม (x,y) ด้วยจำนวนเต็ม x,y เราจะได้องค์ประกอบทั้งหมดเป็นคู่ของจำนวนเต็ม นี่เป็นลักษณะทั่วไปของเส้นโค้งทรงรีทั้งหมดหรือเฉพาะส่วนที่เราเลือกใช้เท่านั้น
- เส้นโค้งมาตรฐานที่กำหนดโดย NIST และเป็นแบบสาธารณะอย่างไร
- การชนกันเป็นไปได้หรือไม่ในการคำนวณคีย์ชั่วคราวหรือคีย์มาสก์ เช่น สำหรับข้อความสองข้อความที่แตกต่างกัน คีย์ชั่วคราวหรือคีย์มาสก์จะเหมือนกัน
- การรวมโปรโตคอล One-Time Pad เข้ากับโปรโตคอล Diffie-Hellman สมเหตุสมผลหรือไม่
- โปรโตคอล Diffie-Hellman มีพารามิเตอร์สาธารณะจำนวนเท่าใด
- จุดอ่อนและการโจมตีที่อาจเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการสร้างคีย์สมมาตรและ Kerberos คืออะไร
- Perfect Forward Secrecy (PFS) คืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญในโปรโตคอลการจัดตั้งหลัก
- ข้อดีของการใช้โปรโตคอล Kerberos สำหรับการสร้างคีย์สมมาตรคืออะไร
ดูคำถามและคำตอบเพิ่มเติมใน EITC/IS/ACC Advanced Classical Cryptography