12.12.2012 Кибервойна и кибероружие.
Публикации последнего времени пестрят использованием терминов «кибервойна», «боевые действия в киберпространстве», «киберугрозы» и им подобными. Это происходит в основном из-за того, что журналисты быстро подхватили не самый удачный термин, используя его в отрыве от контекста. В результате «кибервойной» с равной вероятностью могут называться пропагандистские операции в информационном пространстве интернета, попытки взлома банковских систем, операции по выведению из строя критической информационной инфраструктуры, а также любые действия, которые прямо или косвенно связываются с интернетом, компьютерами и т.п. Точно так же размыто и понятие «киберугрозы»: под него зачастую бездумно подводятся опасности, связанные с распространением определенных видов информации в сети, вопросы обеспечения безопасности информационных систем, противостояния вредоносному программному обеспечению (далее в тексте ПО) и многое другое.
Настоящая статья ставит своей целью определение различных сфер «киберугроз», или, точнее угроз, представляющих опасность для современных информационно-технических систем. На основании полученных определений попробуем представить небесспорную, но рабочую классификацию «кибероружия», «кибервойн» и других информационных воздействий, которые нередко ошибочно обозначают различными терминами с модной приставкой «кибер».
Разберемся в возникновении терминологии. Термин «кибернетика» появился еще в 1830-м году в философских трудах Андре-Мари Ампера, который более известен как один из пионеров электродинамики. Кибернетика определялась Ампером как наука о рациональном управлении государством. В 1948-м году понятие «кибернетика» было использовано Норбертом Винером как наименование науки о закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и в обществе. Объектом исследования кибернетики являются все без исключения управляемые системы, которым присуща обратная связь. Иными словами, кибернетика вовсе не ограничена исследованиями современных информационных систем, алгоритмов и протоколов. Будучи междисциплинарной наукой, она охватывает системы электрических цепей, технологические процессы, логистику, эволюционную биологию, психологию личности, социологию, синергетику и т.п. Особо отметим то, что кибернетика, как наука об управлении, уделяет самое пристальное внимание методам управления государством и обществом.
Именно эта область внимания кибернетики и стала причиной ее критики в СССР с последующим объявлением «реакционной лженаукой» в 1950-х гг. Кибернетика, как тогда казалось, претендовала на разработку научно обоснованного аппарата управления государством, стремилась «отбросить современную научную мысль, основанную на материалистической диалектике». Между тем, наиболее интересные исследования кибернетиков относились именно к исследованиям политики, общества и способов административного управления. В области исследований информационных систем на смену «общей» кибернетике был создан специализированный высокоэффективный математический аппарат, опирающийся на хорошо разработанные теории систем, управления, автоматов, алгоритмов и т.п. В практическом решении прикладных задач, связанных с информационными технологиями, как правило используется именно этот аппарат, а не «общая» кибернетика.
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ КИБЕРОРУЖИЯ
Под «кибероружием» в настоящее время понимаются самые разнообразные технические и программные средства, чаще всего направленные на эксплуатацию уязвимостей в системах передачи и обработки информации или программотехнических системах. Так под определения «кибероружия» подводят общедоступные утилиты работы с сетевой инфраструктурой и нагрузочного тестирования сетей на основании того, что их используют хакеры. Опираясь на масштабность воздействия, к кибероружию причисляют вирусы типа Flame, или зомби-сети, используемые для рассылки спама и организации распределенных атак, направленных на перегрузку информационных систем и следующий из нее отказ в обслуживании (DOS и dDOS-атаки). Эта ошибка стала столь расхожей, что назрела необходимость хотя бы минимально формализовать набор признаков, который делает отрывок программного кода оружием. И почему, собственно, именно программного кода?
Ошибка, которая ведет к путанице в определениях, заключается в том, что авторы публикаций на тему кибервойн и других агрессий в киберпространстве постоянно смешивают понятия оружия и орудия. Орудием является, например, мотыга. Можно ли ее использовать в качестве оружия? Несомненно – целый спектр видов холодного оружия древности ведет свое происхождение именно от сельскохозяйственных инструментов. Так «милитаризованная» мотыга превращается в клевец или чекан. Это уже оружие: устройство, которое изначально конструктивно предназначено для убийства, либо поражения объектов инфраструктуры противника.
Использование не предназначенных для нанесения ущерба орудий с разрушительными целями, в агрессивных действиях (войнах) настолько же древнее, насколько и само человечество. Крестьянские армии и ополчение с успехом использовали привычные им серпы, мотыги, лопаты и вилы. Современные «кибервоины», не обладающие высокой квалификацией и доступом к специализированным разработкам, точно так же используют доступное им несложное программное обеспечение, созданное вовсе не с какими-то разрушительными целями – начиная с имеющейся в каждой современной операционной системе утилиты ping. Принцип остается тем же самым: слабо подготовленное воинство, вооруженное подручными средствами, вполне способно одержать победу за счет своей массовости. Является ли утилита ping кибероружием? Сама по себе, безусловно, нет. Что не мешает ей оставаться примитивным средством (орудием) ведения кибервойны.
В этой части статьи мы попробуем формализовать признаки кибероружия, в то время как в дальнейшем рассмотрении вернемся также и к методам ведения кибервойны, включая использование неспециализированных средств с этой целью. Начнем со второй типичной ошибки при использовании термина: прочной ассоциации кибероружия с программным кодом. Это в корне неверно: кибероружие воздействует на систему, которая совершенно не обязательно является компьютером. Распространение цифровых устройств, микропроцессоров и программных комплексов, к сожалению, сузило спектр рассмотрения свойств кибероружия до программируемых систем. Однако объектом воздействия кибероружия может являться любая система с обратной связью, любой автомат. Необходимым условием при этом является управляемость объекта воздействия, предсказуемость его реакций. Компьютеры отвечают этому требованию. Но не только они.
КИБЕРОРУЖИЕ ПЕРВОГО ТИПА: ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Рассмотрим пример воздействия на систему с обратной связью. На протяжении многих лет существуют самонаводящиеся ракеты с инфракрасным наведением. Не вдаваясь в тонкости конструкции собственно системы наведения, такую ракету можно считать автоматом, функцией которого является наведение на источник ИК-излучения и его последующее поражение. Одним из способов противодействия ракетам с определенным типом системы самонаведения является использование устройства, генерирующего периодические или стохастические сигналы в ИК-спектре. В предельном упрощении это устройство является мигающей лампочкой. Создавая ложные сигналы для системы сопровождения цели, устройство вмешивается в систему обратной связи автомата. Нарушение нормального функционирования петли обратной связи (вызванное сбоем ожидаемой периодичности повторения импульсов) приводит к срыву наведения.
Обратим внимание на то, что и рассмотренная (ныне устаревшая) схема самонаведения, и устройство для создания помех являются аналоговыми. В них не использовалось цифровых систем, компьютеров, или программного обеспечения; они являются электронно-механическими приборами. В то же время воздействие помехи является однозначно информационным, происходит внутри некоторой замкнутой управляемой системы, функционирующей по предопределенным законам. Таким образом, задача срыва наведения автомата-ракеты является задачей кибернетики (с натяжкой ее можно считать нештатным способом программирования этого автомата). Можно ли считать ситуацию, описанную в данном примере, применением кибероружия (мигающей лампочки)?
Как ни парадоксально это звучит, да. Несмотря на простоту помехопостановщика, мы имеем дело с устройством, специально предназначенным для нейтрализации технического средства противника. Это оборонительная система, действующая в пространстве решения кибернетической задачи нарушения функционирования некоторого конкретного автомата. И уже на этом примере мы можем выделить некоторые характерные черты первого типа кибероружия:
- 1. Воздействие на систему является информационным, отсутствует физическое вмешательство;
- 2. Воздействие происходит на строго определенную систему, или тип систем с эксплуатацией их уязвимостей;
- 3. Результатом воздействия является предсказанный и повторяемый результат;
- 4. Воздействие не обязательно разрушительно, целью является прежде всего нарушение нормального функционирования.
Рассмотрим другой пример: использование широкополосной помехи для нарушения функционирования радиосвязи в некотором пространстве. Такое воздействие тоже является информационным, и не нацелено на производство каких-либо разрушений. Возможно, нарушение радиосвязи приведет к нарушению управления войсками противника – тогда такое воздействие можно считать воздействием на кибернетическую систему в ее высокоуровневом рассмотрении. Но и в этом случае оно будет (а) – нецелевым; (б) – опосредованным и (в) – непредсказуемым по конкретно достигаемым результатам. Не выполняется признак №3: точное предсказание результата воздействия невозможно. При детальном рассмотрении можно констатировать, что нарушается также и признак №2: воздействие не имеет конкретной цели. Предпринимается попытка нарушить функционирование всех радиосистем (включая собственные) вне зависимости от их конкретного типа. В зависимости от используемых способов передачи информации, некоторые конкретные образцы могут оказаться слабо уязвимы для такого ненаправленного воздействия.
В этом примере мы имеем дело с оружием информационным, но не кибернетическим[1]. Оно применяется как бы наобум, в расчете на какое-то заранее неизвестное негативное воздействие с заранее неизвестными последствиями. Именно к информационному оружию следует относить вредоносное программное обеспечение (в том числе известные вирусы). Хотя и в этом случае причисление их к классу оружия является чаще всего спорным.
Предлагаемый комплекс признаков является на первый взгляд достаточным для определения кибероружия, но в то же время противоречит уже (к несчастью) сложившейся терминологии. Действительно, отделение информационного воздействия в пространстве решений кибернетической задачи от абстрактного информационного воздействия для неспециалиста является очень сложным. Кроме того, в зависимости от уровня рассмотрения системы, может меняться и классификация воздействия. Например, точно рассчитанное информационное воздействие, может перейти в сферу кибернетики при рассмотрении последствий его влияния на более высокоуровневые схемы управления. Это относится к упомянутому выше срыву управления войсковыми структурами, нарушениям принятия стратегических решений, вопросам реакции масс и т.п. На достаточно высоком уровне рассмотрения любое информационное воздействие можно считать задачей общей кибернетики, но такое рассмотрение не имеет практической ценности. В примере со срывом наведения автомата-ракеты уже обозначено поле взаимодействия: замкнутая управляемая система, функционирующая по предопределенным законам. Ограниченность этого поля порождает следующие уточняющие признаки кибероружия первого типа:
- 5. Воздействие кибероружия происходит внутри ограниченных систем;
- 6. Целью кибероружия являются системы и комплексы, действующие по однозначно установленным законам и алгоритмам.
С этими уточнениями комплекс признаков кибероружия приобретает необходимую сфокусированность. Обратим внимание на то, что под описанные признаки попадают не только программотехнические системы (которые принято выделять в современной практике), но и любые автоматы, функционирующие по известным законам. Казалось бы, этим мы избыточно расширяем спектр рассматриваемых систем. Тем не менее, такое расширение является преднамеренным и обоснованным.
Сравним два примера. В одном целью воздействия абстрактного кибероружия является программный комплекс управления атомным реактором, не подключенный к исполнительным устройствам, тестовый стенд. В другом целью воздействия является такой же комплекс, управляющий действующим реактором. Результатом нарушения функционирования этого комплекса в первом случае будут сравнительно безобидные программные сбои. Во втором же случае результаты будут сильно варьировать в зависимости от спектра, схемы управления и способов функционирования подключенных к системе исполнительных устройств.
В хорошо спроектированной отказоустойчивой системе программные сбои могут эффективно парироваться на уровне оконечных управляемых автоматов, которые имеют дополнительные (например, чисто механические) подсистемы обеспечения безопасности. Поэтому для целенаправленного воздействия при его планировании необходимо также учитывать особенности работы этих конечных автоматов, возможные способы отключения предохранительных систем, изъяны конструкции, проектирования и т.п.
Из приведенного выше сравнения следует вывод о том, что для создания кибероружия первого типа необходимо глубокое знание и понимание способов функционирования объекта воздействия (системы). Исследование уязвимостей только программного кода может оказаться недостаточным: нарушение функционирования управляющей программы не обязательно приведет к фатальным сбоям. Восстановление системы при отсутствии фатальных повреждений в этом случае может быть достигнуто простой переустановкой программного обеспечения. Еще более устойчивы распределенные системы, где необходимый уровень нарушения функционирования может быть достигнут только согласованным воздействием на несколько подсистем одновременно.
Немного забегая вперед (известные способы противодействия кибероружию рассматриваются в другом разделе), отметим еще одну особенность. Кибероружие первого типа эксплуатирует известные уязвимости системы, которые могут быть устранены ее разработчиками при наличии информации о самом факте существования такого оружия. Не представляет сомнений, что эти уязвимости будут устранены в обязательном порядке при зарегистрированном факте применения оружия. Таким образом, кибероружие первого типа имеет практическую ценность только в том случае, если: (а) обеспечена секретность его разработки, (б) сокрытие факта его наличия, и (б) обеспечена внезапность его применения. Иными словами, кибероружие первого типа является едва ли не одноразовым. Если факт его использования, или сам факт наличия известен противнику, он приложит все усилия для ликвидации уязвимостей систем, которые являются целью этого оружия. Такая характеристика позволяет говорить о том, что кибероружие первого типа чаще всего является наступательным, ориентированным на нанесение эффективного первого удара.
Примером кибероружия первого типа является ныне широко известный компьютерный червь Stuxnet. Обратим внимание на то, что его целью являлась совершенно конкретная система с известными уязвимостями, в том числе и на уровне конечных исполнительных устройств. Воздействие крайне избирательно: червь практически безвреден для других систем, используя их только как медиатор для распространения, а точнее, как способ доставки к заданной цели.
Но попробуем рассмотреть и некоторые следствия прецедента Stuxnet. Исследование уязвимостей цели воздействия не могло не требовать глубокого знания принципов ее функционирования. Из этого следует, что создание данного конкретного образца вредоносного ПО стало возможным только благодаря масштабной (и дорогостоящей) разведывательной операции. Сам же образец Stuxnet является в этом контексте лишь вершиной айсберга: специальным средством, разработанным в единичном экземпляре и использованным однократно для осуществления конкретной диверсии. Иными словами, Stuxnet следует сравнивать с заказными разработками разведывательного сообщества; это оружие никогда не предназначалось для массового использования.
Такие черты не могут быть признаны характерными для всех возможных образцов кибероружия первого типа, но их следует признать довольно типичными. Высокая стоимость разработки и предварительных НИОКР, однократность применения, беспрецедентная избирательность поражения и необходимость обеспечения секретности разработки и доставки, делают подобные образцы кибероружия непрактичными для реального войскового применения. Они переходят в разряд специальных средств, арсенала спецслужб.
Кроме того, отдельные образцы (существование которых с высокой долей вероятности можно предположить, хотя оно никак не разглашается в открытых источниках) кибероружия первого типа могут быть использованы для нейтрализации критической инфраструктуры противника в целях повышения эффективности первого удара либо ослабления способностей противника противостоять ему. Фактически, это те же диверсионные операции, предшествующие началу полномасштабных боевых действий. Интересно отметить, что способы массированного применения таких образцов сходны со структурой первого обезоруживающего ядерного удара, что в некоторых вариантах рассмотрения позволяет причислить такие (описанные абстрактно) разработки к стратегическим наступательным вооружениям. Однако, в отличие от СНВ, кибероружие первого типа не имеет никакого потенциала сдерживания. Практически мгновенное воздействие, отсутствие предупреждения при применении и необходимость обеспечения секретности разработки (и самого факта наличия) выводит такое оружие за рамки действующих соглашений.
Завершая рассмотрение первого типа кибероружия, следует признать, что оно едва ли окажет влияние на способы ведения боевых действий. Ниша такого оружия – диверсии, включая диверсии стратегического уровня. Для армейских формирований использование такого кибероружия непрактично: оно требует высокой квалификации персонала, излишне избирательно, не может применяться на тактическом уровне, крайне дорого во владении и в разработке. Кибероружие первого типа, вероятно, войдет в арсенал спецподразделений, причем нередко это будут единичные образцы, создаваемые специально для выполнения конкретных задач. Для задач, решаемых классическими вооруженными силами, более приспособлены другие виды кибероружия. Их рассмотрение будет представлено в следующей части статьи.
[1] В задачах практического радиоэлектронного подавления применяются, конечно, и более продвинутые системы. Без пристального рассмотрения принципов действия каждой из них, нельзя однозначно причислить их к кибероружию. Некоторые из них могут считаться кибероружием (их будет характеризовать в первую очередь как раз высокая избирательность), в то время как многие другие средства радиоэлектронной борьбы под эту классификацию не подпадут.
В.В. Каберник
Начальник отдела перспективных научно-образовательных разработок Управления инновационного развития МГИМО (У) МИД России с 2008-го года, член рабочих групп по проблемам кибербезопасности и развития интернета при ПИР-центре.
Области научных интересов: кибербезопасность, кибервооружения, международная безопасность, моделирование систем, геоинформатика, противоракетная оборона, стратегическое сдерживание. Автор спецкурсов уровня аспирантуры и магистратуры по проблемам обеспечения международной безопасности и информационной безопасности, соавтор работ по международно-политической тематике: монографий и энциклопедий, автор более чем 10 статей.
Центр военно-политических исследований