ช่องโหว่ของตัวสร้างเลขสุ่มเทียม Dual_EC_DRBG นำเสนอโดยโปรแกรมเมอร์ของไมโครซอฟท์มาตั้งแต่ปี 2007 และเพิ่งได้รับความสนใจเป็นวงกว้างหลังพบว่า NSA เป็นผู้ออกแบบหลักของกระบวนการนี้ ตอนนี้โค้ดตัวอย่างของกระบวนการนี้ก็มีให้ดาวน์โหลดแล้วที่ GitHub

ช่องโหว่สำคัญของ Dual_EC_DRBG คือค่าคงที่ P และ Q ที่ต้องเลือก P = dQ จะทำให้ค่า d กลายเป็นกุญแจลับสำหรับการถอดรหัสค่าสุ่มใดๆ ที่เป็นผลลัพธ์ออกมา โดยต้องสังเกตค่าเพียง 32 ไบต์เท่านั้น

การรักษาความปลอดภัยขั้นสุดท้ายเป็นปัญหาสำคัญขององค์กรจำนวนมาก เช่น รหัส root ของเครื่องเซิร์ฟเวอร์หลักในระบบ รหัสผ่านเพื่อเข้าถึง private key บนสมาร์ตการ์ด การเก็บรักษาข้อมูลเหล่านี้ส่วนมากต้องอาศัยการพิมพ์ออกมาเป็นกระดาษแล้วนำไปเก็บรักษาไว้ที่ปลอดภัยเช่นตู้เซฟธนาคารที่ต้องการกุญแจสองดอกให้เปิดพร้อมกันจึงนำข้อมูลออกมาใช้งานได้ ตอนนี้ CloudFlare ผู้ให้บริการ reverse proxy รายใหญ่ก็นำโครงการภายในที่ชื่อว่า Red October เปิดซอร์สออกมาให้ใช้งานกัน

กระบวนการเข้ารหัสแบบสตรีมอย่าง RC4 ที่รับรู้กันว่าถูกประดิษฐ์ขึ้นมาโดย Ron Rivest หรือตัว R ใน RSA ตั้งแต่ปี 1987 ถูกอ้างว่ามีสิทธิบัตรที่เกิดขึ้นก่อนหน้า ในสิทธิบัตรหมายเลข US 5412730 A สิทธิบัตรนี้ถือครองโดยบริษัท TQP Development โดยตอนนี้มีบริษัทถูก TQP ยื่นฟ้องแล้ว 140 บริษัท แต่ Newegg ผู้ค้าปลีกไอทีรายใหญ่ไม่ยอมจ่ายค่าสิทธิบัตร และนำคดีนี้ขึ้นศาล

RC4 เป็นกระบวนการเข้ารหัสพื้นฐานที่ได้รับความนิยมสูง เพราะมีประสิทธิภาพที่ดี เว็บจำนวนมากใช้ RC4 เป็นกระบวนการเข้ารหัสลำดับแรกเพราะต้องการประหยัดทรัพยากร

มาตรฐานการแฮชข้อมูล SHA-3 เพิ่งได้ผู้ชนะเป็น Keccak ไปเมื่อปีที่แล้ว แต่หลังจากการเปิดเผยข้อมูลของ Edward Snowden ทำให้ NIST หน่วยงานกลางผู้ออกมาตรฐานมีปัญหาความน่าเชื่อถืออย่างหนัก จากข่าวความร่วมมือกับ NSA ตอนนี้มาตรฐาน SHA-3 ที่กำลังอยู่ระหว่างกระบวนการปรับมาตรฐาน และเขียนเอกสารในฟอร์แมตที่ชัดเจนกลับมีปัญหาว่าทาง NIST กำลังลดความปลอดภัยของมันอย่างจงใจ

รายงานการฝังช่องโหว่ไว้ในตัวสร้างเลขสุ่ม Dual_EC_DRBG สร้างความตระหนกให้กับทั้งอุตสาหกรรมความปลอดภัย คำถามสำคัญคือมาตรฐานเปิดที่ผ่านกระบวนการสร้างมาตรฐานของ NIST นี้ทำไมจึงหลุดรอดสายตาของนักคณิตศาสตร์และนักรหัสวิทยาทั่วโลกไปได้ วันนี้ทาง WIRED ลงบทความเล่าถึงการนำเสนอความยาว 5 นาทีด้วยสไลด์ 9 หน้าที่งาน Crypto ในปี 2007 ระบุถึงความเป็นไปได้ในการฝังช่องโหว่เอาไว้

แอพพลิเคชั่นบัญชี BitCoin บนแอนดรอยด์จำนวนมากเจอปัญหาบั๊กตัวสร้างตัวเลขสุ่ม ทำให้บัญชีที่สร้างจากแอพพลิเคชั่นเหล่านี้อยู่ในความเสี่ยงทั้งหมด โดยผู้ผลิตรายหลักได้แก้ปัญหาแล้ว โดยแอพพลิเคชั่นเหล่านี้ได้แก่

กระบวนการเข้ารหัสที่มีอยู่ในโลกมากมายและถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนทุกวันนี้ซับซ้อนในระดับที่ต้องการความรู้คณิตศาสตร์ระดับสูง เหตุผลสำคัญของการพัฒนาเหล่านี้คือการแข่งขันกับกระบวนการถอดรหัสที่พัฒนาอย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกันศาสตร์ที่ว่าด้วยการถอดรหัสนี้เรียกว่า Cryptanalysis เป็นศาสตร์ที่อยู่คู่กับการเข้ารหัสมานาน เทคนิคและกระบวนการก็ซับซ้อนและใช้ในกรณีเฉพาะบางอย่างไปเรื่อยๆ

ในบทความนี้เราจะยกตัวอย่างบางเทคนิคที่ใช้กันในการถอดรหัส

ทีมวิจัยความปลอดภัยจากบริษัท artemis นำเสนอความก้าวหน้าในวงการรหัสวิทยาในช่วงหลัง และคาดว่ากระบวนการแยกตัวประกอบตัวเลขขนาดใหญ่นั้นน่าจะมีการปรับปรุงประสิทธิภาพขึ้นอย่างมากภายในห้าปีข้างหน้า

ในบรรดากระบวนการเข้ารหัสนั้น เราอาจจะบอกได้ว่าการเข้ารหัสแบบกุญแจสมมาตร (symmetric key) ที่เป็นกระบวนการการเข้ารหัสที่ทั้งสองฝ่าย มี “ความลับ” ร่วมกันอยู่ก่อน เมื่อส่งข้อมูลจริงแล้วจึงใช้ความลับนั้นถอดรหัสผ่านออกมาได้จึงได้ข้อความที่อ่านออกมาได้

กระบวนการป้องกันข้อความที่เป็นความลับนั้นมีมานานนับย้อนไปได้ถึงสมัยจูเลียส ซีซาร์ ที่อาศัยการสลับตัวอักษรด้วยตารางที่เป็นความลับ โดยทุกตัวในตารางจะมีตัวแทนของตัวเองทั้งหมด


ความสามารถสำคัญของคอมพิวเตอร์คือการทำตามคำสั่งที่ชัดเจนได้อย่างแม่นยำและคาดเดาผลลัพธ์ได้เป็นอย่างดี แต่ในโลกความเป็นจริง กระบวนการอย่างหนึ่งที่สำคัญมากคือการ "มั่ว" ที่ในแม้แต่มนุษย์เราเองก็ยังทำได้ลำบาก เราอาจจะขอให้ใครสักคนมั่วตัวเลขอะไรก็ได้สักสี่หลักให้เรา แต่เราอาจจะพบว่าเมื่อเราขอให้คนจำนวนมากๆ สุ่มเลข เราอาจจะพบว่าเลขที่เราได้มักเป็นเลขที่เราใช้งานบ่อยๆ เช่น "1234", "0000", หรือ "1111"

ในกระบวนการรักษาความปลอดภัยคอมพิวเตอร์ นอกเหนือจากการดูแลระบบให้ควบคุมสิ่งที่ผู้ใช้หรือผู้บุกรุกให้ไม่สามารถทำงานใดๆ นอกเหนือจากที่กำหนดไว้ กระบวนการเข้ารหัส (Cryptography) นับเป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้กระบวนการควบคุมนั้นเป็นไปได้จริง กระบวนการเข้ารหัสทุกวันนี้มักสร้างจากตัวประกอบสามตัวหลักได้แก่ ฟังก์ชั่นแฮช, การเข้ารหัสแบบกุญแจสมมาตร (symmetric key), และการเข้ารหัสแบบกุญแจอสมมาตร (asymmetric key) ในตอนแรกจะพูดถึงฟังก์ชั่นแฮชก่อน

การเข้ารหัสดิสก์ทั้งลูก (Full Disk Encryption - FDE) เป็นเทคโนโลยีที่สร้างความปลอดภัยให้กับข้อมูลในดิสก์ได้เป็นอย่างดีเพราะข้อมูลทั้งหมดถูกเข้ารหัส แม้แต่หน่วยงานรัฐก็ไม่สามารถเจาะข้อมูลออกมาได้หากไม่มีคีย์ แต่ซอฟต์แวร์ Elcomsoft Forensic Disk Decryptor (EFDD) ราคาเพียง 299 ปอนด์สามารถเจาะกระบวนการเข้ารหัสเหล่านี้ได้ในบางกรณี