尋找擺脫NSA監(jiān)控的方案

手握NSA機(jī)密文件的愛(ài)德華·斯諾登近日披露了一份NSA 2016年戰(zhàn)略的文件，斯諾登對(duì)記者格倫·格林沃爾德表達(dá)了自己對(duì)于這份文件內(nèi)容的觀點(diǎn)，斯諾登認(rèn)為，毫無(wú)疑問(wèn)美國(guó)情報(bào)部門將致力于監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控每一個(gè)人，如果事情沒(méi)有改變，沒(méi)有開(kāi)源軟件和開(kāi)源的加密工具，那么互聯(lián)網(wǎng)不再存在所謂的隱私。擺在所有人面前的問(wèn)題是：如何才能夠保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)用戶的隱私？誰(shuí)將為此而努力？

到目前為止，盡管是一片批評(píng)的聲音，但是美國(guó)情報(bào)機(jī)構(gòu)完全沒(méi)有停止監(jiān)控的意思。巨大的猶他州數(shù)據(jù)中心（Utah Data Center），也稱“情報(bào)體系綜合性國(guó)家計(jì)算機(jī)安全計(jì)劃數(shù)據(jù)中心（Intelligence Community Comprehensive National Cybersecurity Initiative Data Center）”已于2013年年中開(kāi)始投入運(yùn)營(yíng)，并且還不斷地進(jìn)行升級(jí)擴(kuò)張。有關(guān)該中心的數(shù)據(jù)容量外界一直存有爭(zhēng)議，維基百科等許多人和組織相信該中心的設(shè)計(jì)容量為堯字節(jié)（Yottabyte，簡(jiǎn)稱YB，1015GB），不過(guò)，考慮到2011年整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的估算容量總和不超過(guò)525艾字節(jié)（Exabyte，簡(jiǎn)稱EB，109GB）另有一種比較保守的容量估計(jì)是12EB。假設(shè)后者是正確的數(shù)字，那么相當(dāng)于全世界每天傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該容量還是小了一些。然而，要知道這只是猶他州數(shù)據(jù)中心的容量，美國(guó)國(guó)家安全局擁有數(shù)個(gè)類似的設(shè)施，并且還在繼續(xù)擴(kuò)建中。按照計(jì)劃，2016年米德堡數(shù)據(jù)中心將開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，該中心是猶他州的一半大小。事實(shí)上美國(guó)國(guó)家安全局已經(jīng)擁有了足夠永久存儲(chǔ)全局所有的連接數(shù)據(jù)和一段時(shí)間內(nèi)容拷貝的容量。同時(shí)，NSA也從來(lái)不缺收集數(shù)據(jù)的方法，他們采用的手段大致是：破解網(wǎng)絡(luò)中央接口、與其他情報(bào)部門合作、通過(guò)秘密法庭命令迫使第三方合作。

無(wú)止境的盲目占有欲

一個(gè)眾所周知的事實(shí)是，英國(guó)政府通訊總部（BGCHQ）長(zhǎng)期利用連接歐洲與亞洲的亞歐3號(hào)海底光纜（SEA-ME-WE-3）收集往來(lái)的通信數(shù)據(jù)。根據(jù)斯諾登披露的資料，NSA在這一件事情上起到了一定的作用，因而，2010年以來(lái)GCHQ一直為NSA提供收集到的國(guó)際通信數(shù)據(jù)。

除此之外，美國(guó)國(guó)家安全局還有直接訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)用戶個(gè)人資料的官方途徑。外國(guó)情報(bào)監(jiān)視法庭（Foreign Intelligence Surveillance Court，簡(jiǎn)稱FISC）是一個(gè)不對(duì)公眾開(kāi)放的法庭，可以責(zé)成網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商和IT服務(wù)提供商與NSA合作。這其中包括運(yùn)營(yíng)全球骨干網(wǎng)的供應(yīng)商，例如美國(guó)Level 3通信公司，這些供應(yīng)商負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸以及連接各個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)。FISC還下令大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商與NSA合作，例如Google、微軟和雅虎等。換句話說(shuō)，這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商也無(wú)法保證自己的隱私，包括他們提供的軟件，例如微軟的Skype，一切盡在NSA的掌控之中。而真正恐怖的是，當(dāng)美國(guó)國(guó)家安全局針對(duì)一個(gè)特定用戶進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，除了關(guān)閉電腦之外，根本就沒(méi)有什么其他的辦法能夠保護(hù)該用戶。

很明顯，美國(guó)國(guó)家安全局所能使用的手段和方法可以說(shuō)是取之不盡，用之不竭，甚至他們自己也公開(kāi)表示現(xiàn)在正是一個(gè)情報(bào)工作的“黃金時(shí)代”。對(duì)于NSA如此饑渴的數(shù)據(jù)收集行為，如果人們認(rèn)為只是出于好奇心的話，那么他們顯然不知道“信號(hào)情報(bào)戰(zhàn)略”文件。這份NSA的機(jī)密文件已經(jīng)明確寫下2016年的目標(biāo)，隨時(shí)隨地收集每一個(gè)人的數(shù)據(jù)，也就是所有人在互聯(lián)網(wǎng)上留下的痕跡。

即使有新的數(shù)據(jù)和通信服務(wù)出現(xiàn)，NSA也能夠很快地找到合適的間諜工具。對(duì)于美國(guó)國(guó)家安全局來(lái)說(shuō)，只有兩個(gè)障礙，即政治和加密。NSA并不擔(dān)心通過(guò)立法對(duì)他們的行為進(jìn)行限制，因?yàn)槟菍?shí)現(xiàn)起來(lái)需要很長(zhǎng)的時(shí)間。NSA真正在意的是當(dāng)局和政客是否會(huì)成為阻礙他們行動(dòng)的力量。除此之外，NSA不擔(dān)心其他可能遏制其行為的政治活動(dòng)，即使最近美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬所謂的NSA改革計(jì)劃，也僅僅是著眼于FISC的透明度問(wèn)題，但對(duì)NSA攔截和收集私人數(shù)據(jù)不加任何干預(yù)。

除政治之外，強(qiáng)大的加密技術(shù)可以防止數(shù)據(jù)被竊聽(tīng)，導(dǎo)致NSA無(wú)計(jì)可施。為了防止這種情況，美國(guó)國(guó)家安全局準(zhǔn)備在幕后影響商業(yè)加密市場(chǎng)，建立自己應(yīng)對(duì)加密技術(shù)的核武庫(kù)。NSA希望未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)即使全部加密，仍然可以繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。

可能支離破碎的網(wǎng)絡(luò)

2016年NSA有很多計(jì)劃和準(zhǔn)備，但是實(shí)際上到了2016年，世界也可能發(fā)生翻天覆地的改變，變化完全超出美國(guó)國(guó)家安全局的設(shè)想。例如，全球網(wǎng)絡(luò)有可能已經(jīng)支離破碎，前德國(guó)電信首席執(zhí)行官勒內(nèi)·奧伯曼已經(jīng)提出了以區(qū)域中心分割網(wǎng)絡(luò)的建議。不過(guò)，無(wú)論是分割成覆蓋申根協(xié)議（一項(xiàng)歐洲國(guó)家間的條約協(xié)定，目的是取消相互之間的邊境檢查站）國(guó)家的所謂申根網(wǎng)絡(luò)，還是建立德國(guó)網(wǎng)絡(luò)的想法，都已經(jīng)受到了強(qiáng)烈的批評(píng)，因?yàn)閮H在德國(guó)或者申根國(guó)家之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信路由違背了當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的路由協(xié)定，同時(shí)也不太實(shí)際。

從組織上，互聯(lián)網(wǎng)由許多獨(dú)立的自治系統(tǒng)（Autonomous systems，AS）所組成，AS控制一個(gè)或多個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)，分別由不同的供應(yīng)商管理，這其中的供應(yīng)商規(guī)模大小完全不同。在最頂層（第一層）的是經(jīng)營(yíng)全球性的骨干網(wǎng)絡(luò)的Level 3和Verizon等公司，而最低級(jí)別（第三層）的是地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)商。德國(guó)電信正是屬于最低級(jí)別的第三層供應(yīng)商，但是他們誤以為自己是一個(gè)最頂層的第一層供應(yīng)商。實(shí)際上，Verizon作為頂層供應(yīng)商之一，其網(wǎng)絡(luò)由總共超過(guò)700 000km的光纖線路組成，其中包括80條海底光纜。數(shù)據(jù)流經(jīng)Verizon的網(wǎng)絡(luò)線路，具體應(yīng)該如何傳輸，完全由Verizon根據(jù)各種技術(shù)因素決定，例如電纜、路由器的負(fù)載等因素決定。因而，頂層服務(wù)商不可能保證數(shù)據(jù)流只流經(jīng)特定的國(guó)家，一般情況下，數(shù)據(jù)流都會(huì)貫穿幾個(gè)AS網(wǎng)絡(luò)，甚至地區(qū)用戶之間的通信也可能通過(guò)其他AS網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。

申根網(wǎng)絡(luò)的錯(cuò)誤構(gòu)思

采用本地路由的方式很容易造成網(wǎng)絡(luò)瓶頸，所謂的申根網(wǎng)絡(luò)將遭遇各種無(wú)法忽略的技術(shù)限制，相比之下，德國(guó)電信公司或許可以使用自己的網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過(guò)向其他本地網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商支付報(bào)酬的方式，建立一個(gè)封閉式的德國(guó)網(wǎng)絡(luò)。但是這很難實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也將會(huì)遇到開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題。事實(shí)上，許多網(wǎng)絡(luò)通信是不限于在德國(guó)和申根國(guó)家的，最簡(jiǎn)單的例子是Google的搜索，雖然Google在愛(ài)爾蘭和芬蘭建有13個(gè)數(shù)據(jù)中心，但是仍有可能需要路由到其他數(shù)據(jù)中心進(jìn)行查詢以及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建定期備份。endprint

所有大的互聯(lián)網(wǎng)公司如Google、雅虎和微軟都有自己的線路用于傳輸內(nèi)部數(shù)據(jù)，它們沒(méi)有連接互聯(lián)網(wǎng)，并使用超長(zhǎng)的密碼，事實(shí)上Google之類的公司大多并不愿意與NSA合作，微軟、雅虎等公司已經(jīng)開(kāi)始采取行動(dòng)將內(nèi)部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密，越來(lái)越多的服務(wù)開(kāi)始提供受保護(hù)的HTTPS連接方式。當(dāng)然，這并不奇怪，根據(jù)市場(chǎng)分析師Forrester Research的分析，至2016年，斯諾登披露的監(jiān)控丑聞將導(dǎo)致美國(guó)主要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商損失約1 800億美元。

加密是不得已的選擇

專家認(rèn)為，強(qiáng)大的加密將是應(yīng)對(duì)NSA竊聽(tīng)最好的選擇，幾乎也是唯一的辦法。然而，事實(shí)上這樣并不一定就能夠擺脫NSA的監(jiān)聽(tīng)。到目前為止，相關(guān)的技術(shù)全世界基本上都是跟隨美國(guó)的腳步，包括新加密標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施也不例外。無(wú)論是出于美國(guó)政府的影響力，還是美國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)制定上確實(shí)有一套有效的系統(tǒng)，幾乎整個(gè)IT行業(yè)都遵循美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的指導(dǎo)方針，而這些指導(dǎo)方針最終將確定加密軟件的性能。但是NIST有義務(wù)與國(guó)家安全局合作，因?yàn)楸Ｗo(hù)國(guó)家的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)同樣是情報(bào)部門的工作。

在斯諾登披露的資料中，人們已經(jīng)證實(shí)了一個(gè)長(zhǎng)久以來(lái)的懷疑，那就是雙橢圓曲線確定性隨機(jī)比特生成器（dual elliptic curve deterministic random bit generator，縮寫Dual_EC_DRBG）有美國(guó)國(guó)家安全局后門。更重要的是，NSA向RSA信息安全公司支付了10萬(wàn)美元，使Dual_EC_DRBG成為了BSAFE加密庫(kù)的默認(rèn)生成器。RSA信息安全公司不是一家普通的公司，它是由研究RSA非對(duì)稱加密算法的科學(xué)家創(chuàng)立的公司，幾乎所有HTTPS連接都使用該算法。

如果說(shuō)加密是互聯(lián)網(wǎng)通信擺脫NSA監(jiān)控的唯一出路，那么首先必須修改加密的方法。目前，歐洲網(wǎng)絡(luò)與信息安全局（ENISA）已經(jīng)發(fā)出了加密指引，要求盡可能地避免使用不安全的RC4加密算法。像雅各阿貝爾·鮑姆和布魯斯·施奈爾之類的密碼學(xué)專家都認(rèn)為，NSA可以實(shí)時(shí)破解RC4加密的數(shù)據(jù)，然而，目前大多數(shù)的服務(wù)器在建立HTTPS加密連接時(shí)，仍然使用RC4加密算法。

因此，使用安全的算法僅僅是第一步，接下來(lái)，更為重要的是讓大家都使用。為此，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）決定更新HTTP協(xié)議，據(jù)新版本HTTP協(xié)議項(xiàng)目組成員馬克·諾丁漢介紹，F(xiàn)irefox和Chrome的開(kāi)發(fā)人員希望HTTP 2.0應(yīng)該完全采用加密的形式，但是強(qiáng)制性加密的規(guī)定有一個(gè)最大的障礙，那就是這將要求所有的網(wǎng)站都安裝驗(yàn)證身份的證書，這需要一筆花銷，對(duì)于Google之類的大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商來(lái)說(shuō)這不是問(wèn)題，但小網(wǎng)站未必負(fù)擔(dān)得起。

最終加密將會(huì)是被HTTP 2.0支持的，但是不會(huì)是強(qiáng)制性的。然而不同于目前執(zhí)行的HTTP 1.1，HTTP 2.0將由瀏覽器端發(fā)起加密連接的請(qǐng)求，并由瀏覽器選擇加密的算法。如果服務(wù)器無(wú)法支持瀏覽器的請(qǐng)求，那么未經(jīng)加密的連接將通過(guò)HTTP 1.1建立而不是通過(guò)HTTP 2.0建立，瀏覽器將在第一時(shí)間通知用戶這一情況。另外，IETF正在討論無(wú)需證書的HTTP加密方法，這種寬松的加密方法不能防止有針對(duì)性的攻擊，但是可以使攔截海底電纜數(shù)據(jù)的行為失去意義。如果結(jié)合完全正向保密（PFS）技術(shù)實(shí)施加密，那么將沒(méi)有任何情報(bào)機(jī)構(gòu)可以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，這樣就可以有效地保護(hù)通信。與傳統(tǒng)的非對(duì)稱加密方法相反，瀏覽器和服務(wù)器通信使用PFS加密的將使用一次性密鑰，該密鑰在使用后即被刪除。而以往的非對(duì)稱加密，情報(bào)機(jī)構(gòu)可以通過(guò)各種方法從服務(wù)器上獲得解密所需的密鑰。

使用加密的Web服務(wù)

要存儲(chǔ)服務(wù)徹底地支持加密傳輸，數(shù)據(jù)本身卻以未加密擺脫NSA的監(jiān)控，許多互聯(lián)網(wǎng)軟件和服務(wù)都必須支持加密技術(shù)。目前，許多云形式的存儲(chǔ)，最佳的選擇是讓用戶在客戶端將數(shù)據(jù)加密，例如Spideroak或Wuala之類的服務(wù)就采用這種模式，在數(shù)據(jù)離開(kāi)用戶的電腦時(shí)已經(jīng)是加密的。但大部分主流的提供商并不支持這樣做，例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量巨大的Dropbox，對(duì)于客戶端加密一點(diǎn)也不感興趣。這是因?yàn)榇鎯?chǔ)未加密的數(shù)據(jù)，Dropbox可以對(duì)相同的文件只保存一份，節(jié)省大量的存儲(chǔ)空間。不過(guò)，也有Dropbox插件可以為用戶實(shí)現(xiàn)這一功能。

電子郵件服務(wù)的情況比較麻煩，因?yàn)樗^難以加密的方式存儲(chǔ)于服務(wù)器上。要做到這一點(diǎn)，發(fā)件人和收件人必須使用非對(duì)稱加密技術(shù)加密電子郵件，例如使用PGP，用戶要自行實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)并不可能，可以使用GnuPG之類的工具，但是電子郵件服務(wù)的提供商不能夠使用這些工具來(lái)提供加密功能。此外，Gmail之類的免費(fèi)電子郵件服務(wù)提供商需要分析郵件并顯示相應(yīng)的廣告，加密的郵件將使他們的廣告投放系統(tǒng)無(wú)法正常工作，同時(shí)，垃圾郵件過(guò)濾器也將失效。比較容易實(shí)施的是聊天服務(wù)，例如BitTorrent Chat聊天服務(wù)，用戶之間的通信完全不依賴服務(wù)器，并且默認(rèn)使用完全正向保密技術(shù)進(jìn)行加密。

不論NSA接下來(lái)將做什么，互聯(lián)網(wǎng)都將改變，因?yàn)闆](méi)有人希望別人窺探自己的隱私。幸運(yùn)的是通過(guò)技術(shù)手段，擺脫NSA的監(jiān)控并不是完全不可能的事情。希望通過(guò)大家的努力，最終修復(fù)被破壞的安全標(biāo)準(zhǔn)，建立一個(gè)更加穩(wěn)定和安全的互聯(lián)網(wǎng)。

訪談

在不被NSA監(jiān)視下沖浪

CHIP對(duì)話蓋爾森基興威斯特法倫州大學(xué)應(yīng)用科學(xué)系專門研究網(wǎng)絡(luò)安全的主管諾伯特·波爾曼教授。

申根網(wǎng)絡(luò)能夠阻止NSA監(jiān)控嗎？

大約50 000個(gè)網(wǎng)絡(luò)IP中，只有1 500個(gè)來(lái)自德國(guó)，即使我們不去考慮這些，只考慮在兩個(gè)德國(guó)IP地址之間進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)通信，據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)際上通信所使用的線路，仍有22%是國(guó)外提供商的線路，因?yàn)樗鼈冎苯踊蜷g接地連接其他IP網(wǎng)絡(luò)。而從技術(shù)角度上來(lái)講，22%的意義并不代表風(fēng)險(xiǎn)就是22%，IP網(wǎng)絡(luò)之間的連接，無(wú)論是穿過(guò)森林和原野，還是鉆過(guò)大陸和海洋，技術(shù)上仍然有部分可以進(jìn)行攔截。

一個(gè)好的加密技術(shù)似乎是理想的解決方案，在德國(guó)這方面有什么計(jì)劃呢？

只有安全可靠的加密技術(shù)，才可以確?；ヂ?lián)網(wǎng)通信不被監(jiān)控。在這方面，我們一直過(guò)于依賴美國(guó)人，因?yàn)樗麄冇幸粋€(gè)有效的系統(tǒng)，可以引入新的加密機(jī)制。但他們所利用的密碼技術(shù)往往是歐洲在研究的，例如此前的AES和現(xiàn)在的SHA-3加密技術(shù)。我們?nèi)狈Φ氖悄軌蛟谌蚍秶鷥?nèi)推廣和實(shí)施相關(guān)技術(shù)的專家和IT企業(yè)。

對(duì)于世界如何走出NSA監(jiān)控危機(jī)的問(wèn)題你怎么看？

目前，我們正在使用的IT技術(shù)并不安全，如防病毒產(chǎn)品的檢測(cè)率不佳。首先，我們必須優(yōu)化自己的技術(shù)，然后，單機(jī)都去使用它。企業(yè)應(yīng)該加密重要的數(shù)據(jù)，提供可靠的產(chǎn)品，沒(méi)有后門也沒(méi)有不安全的密碼。我們還需要政府、企業(yè)和專家之間的合作，我們的安防行業(yè)和研究在技術(shù)上和美國(guó)不相上下，但是很少能夠成為廣泛使用的終端產(chǎn)品。不過(guò)，電子郵件加密證書和SSL證書，這些應(yīng)該可以更多地由德國(guó)和歐洲各地的機(jī)構(gòu)來(lái)發(fā)行。endprint