Summary

  • فرّقت RFC 1750 بين أرقام تبدو عشوائية في الاختبارات وأرقام يعجز الخصم عن توقعها. إذا بدأت الآلة من قراءة للساعة، فقد يكفي معرفة وقت تشغيلها التقريبي لحصر البذور الممكنة.
  • درست الوثيقة الساعات والأرقام التسلسلية وحركة المستخدم وأوقات وصول الرزم، ثم وسّعت RFC 4086 عام 2005 النقاش حول مصادر الإنتروبيا ومخازنها.

اطبع مفتاحاً يمتد على عدة أسطر، ثم اعرضه على الحضور. سيحدّقون في كثرة رموزه ويحسبون عدد التركيبات الهائل. أما الخصم الجالس في آخر القاعة فيسأل سؤالاً أقصر: متى اشتغل الحاسوب؟ إذا كان ذلك الوقت هو بذرة المولّد، فقد أصبحت أمامه قائمة مواعيد، لا متاهة مفاتيح.

هذا هو المشهد الذي حذّرت منه RFC 1750 الصادرة في ديسمبر 1994. كانت برمجيات التشفير تنتشر في الشبكات، وكانت كلمات المرور والمفاتيح تحتاج أرقاماً سرية. رأى مؤلفو الوثيقة أن قوة الخوارزمية لا تكفي وحدها. يستطيع المهاجم أحياناً إعادة بناء الظروف التي ولّدت الرقم السري واختبار احتمالاتها، بدلاً من البحث في المجال النظري الواسع لكل قيم المفتاح.

فرّقت الوثيقة بين الانتظام الإحصائي وصعوبة التوقع. سلسلة مولّدة حسابياً قد تبدو مبعثرة جداً؛ من يعرف حالتها الابتدائية يستطيع إنتاجها مرة أخرى. استشهد المؤلفون بجداول CRC المنشورة: يمكن أن تبدو خصائص الأرقام جيدة في الاختبارات، لكن الجدول متاح لمن يريد نسخه. الفوضى على الورق ليست سراً في يد الحاسوب.

بدت الساعة مرشحاً سهلاً لتزويد المولّد بالبذرة. واجهتها قد تعرض أجزاء من الثانية كثيرة. غير أن RFC 1750 نبّهت إلى أن الخانات الأخيرة لا تحمل بالضرورة مقدار المفاجأة الذي توحي به. قد تتكرر القراءات، وقد يزيدها النظام اصطناعياً بين طلبين متقاربين. والأرقام التسلسلية للأجهزة ليست غابة عمياء: قد تكشف حقولها الشركة المصنّعة وبنية التخصيص. طول الحقل وتفرّد الجهاز واحتمال عجز الخصم عن التخمين ثلاثة مقاييس مختلفة.

هل تأتي المفاجأة من الإنسان والبيئة؟ تناولت الوثيقة الفواصل الزمنية بين ضغطات المفاتيح، وحركة الفأرة، ووصول الرزم عبر الشبكة. لكل منها فرصة ولكل منها ثمن. قد يحتفظ مخزن لوحة المفاتيح بالحروف ويمحو توقيتها الدقيق قبل وصولها إلى البرنامج. قد تتكرر حركات المستخدم. وقد يتحكم طرف خارجي ببعض توقيت الرزم. لذلك تُسأل منظومة الجمع عما التقطته فعلاً، لا عن الاسم الجذاب لمصدرها.

في القسم الذي يفنّد وهم «المعالجة المعقدة»، وضعت RFC 1750 الإصبع على الجرح. امنح مولّداً بارعاً بذرة من الساعة، واتركه يطبع ما شاء من البتات. خصم يعرف ساعة البدء على نحو تقريبي يستطيع تجربة القراءات المحتملة وإعادة تشغيل المولّد. تضخم المخرجات لا يضاعف عدد البذور. إنه مطبخ يقدّم ألف طبق بعدما اختار الطاهي مكوّناته من رف صغير يعرفه الزبون غير المدعو.

وأوردت الوثيقة مثالاً آخر من أرشيف USENET كان متاحاً للخصم أيضاً. اختيار 32 بايت من أرشيف ضخم لا يجعل الأرشيف كله سرياً؛ موضع البداية هو الجزء المخفي في هذه الفرضية. قدّرت RFC سقف عدم اليقين هناك بنحو 25 بت، ضمن شروط المثال التاريخي المحددة. الرقم ليس وصفاً عاماً لمخازن البيانات الحالية. الدرس أن كِبَر المخزن المشترك لا يساوي كِبَر السر المستخرج منه.

بعد ذلك تتوزع المهمة على مراحل: جمع تغيرات يصعب على الخصم توقعها، مزج المواد المجموعة، ثم توسيع الحالة الناتجة لإنتاج ما تحتاجه التطبيقات. للظاهرة الفيزيائية وظيفة، ولعملية المزج وظيفة أخرى، وللمولّد وظيفة ثالثة. لا يستطيع الإتقان في آخر السلسلة إعادة معلومة لم تدخل أولها.

جاءت RFC 4086 في يونيو 2005 لتحل محل RFC 1750 وتضيف نقاشاً عن المذبذبات ومخازن الإنتروبيا وآليات أنظمة التشغيل في ذلك الزمن. تبدّلت الأدوات، وبقي السؤال في مكانه الصحيح: قبل الوثوق بالمفتاح، من أين أتت المفاجأة الأولى؟ اللص قد لا يحتاج إلى سرقة المفتاح؛ ربما يكفيه أن ينظر إلى الساعة المعلّقة فوق الباب.