クリプトウイルス学

暗号ウイルス学とは、ランサムウェアや非対称バックドアなどのマルウェアにおける暗号技術の使用を研究する学問である。従来、暗号技術とその応用は防御的な性質を持ち、ユーザーにプライバシー、認証、セキュリティを提供してきた。暗号ウイルス学は暗号技術にひねりを加え、攻撃的にも使用できることを示している。暗号技術は、情報へのアクセス喪失、機密性の喪失、情報漏洩を引き起こす恐喝攻撃を実行するために使用できる。これらは通常、暗号技術によって防止されるタスクである。^{[ 1 ]}

この分野は、公開鍵暗号方式を用いることで、アンチウイルスアナリストがマルウェアに関して認識する情報と攻撃者が認識する情報の間の対称性を崩せるという観察から生まれた。アンチウイルスアナリストはマルウェアに含まれる公開鍵しか認識できないが、攻撃者はマルウェアに含まれる公開鍵だけでなく、攻撃用の鍵ペアを作成したため、対応する秘密鍵（マルウェアの外部）も認識できる。公開鍵によって、マルウェアは被害者のコンピュータ上で、攻撃者だけが元に戻せる一方通行のトラップドア操作を実行できる。

この分野は、攻撃者が対称鍵、秘密鍵、擬似乱数発生器の状態、被害者のデータなどのプライベート情報を安全に盗む、隠れたマルウェア攻撃を包含します。このような隠れた攻撃の例としては、非対称バックドアがあります。非対称バックドアとは、（暗号システムなどで）発見された後でも攻撃者のみが使用できるバックドアのことです。これは、対称的な従来のバックドア、つまり発見した人が誰でも使用できるバックドアとは対照的です。暗号ウイルス学のサブフィールドであるクレプトグラフィーは、鍵生成アルゴリズム、デジタル署名アルゴリズム、鍵交換、擬似乱数発生器、暗号化アルゴリズム、その他の暗号アルゴリズムにおける非対称バックドアの研究です。NIST Dual EC DRBG乱数ビット発生器には、非対称バックドアが含まれています。EC-DRBGアルゴリズムは、クレプトグラフィーの離散対数クレプトグラムを利用するため、定義上、EC-DRBGは暗号トロイの木馬となります。ランサムウェアと同様に、EC-DRBG暗号トロイの木馬は攻撃者の公開鍵を格納し、それを使用してホストシステムを攻撃します。暗号学者のアリ・ジュールズは、NSAがデュアルEC DRBG擬似乱数生成アルゴリズムのユーザーに対して窃盗攻撃を効果的に組織したと指摘し、セキュリティ専門家や開発者は1996年から窃盗攻撃をテストおよび実装してきたが、「現在まで実際に使用されているものを見つけるのは難しいだろう」と述べています。^{[ 2 ]}この暗号ウイルス攻撃に対する世論の強い反発を受け、NISTはNIST SP 800-90規格からEC-DRBGアルゴリズムを削除しました。^{[ 3 ]}

暗号ウイルス、暗号トロイの木馬、暗号ワームによって実行される秘密裏の情報漏洩攻撃は、定義上、攻撃者の公開鍵を含み使用するため、暗号ウイルス学の主要なテーマとなっています。「否認可能なパスワード窃盗」では、暗号ウイルスが非対称暗号化されたホストデータを密かにブロードキャストする暗号トロイの木馬をインストールします。これにより、データは誰でもアクセス可能になりますが、攻撃者以外には気づかれず、攻撃者のみが解読できます。暗号トロイの木馬をインストールしているところを捕まった攻撃者は、ウイルスの被害者であると主張します。秘密裏に非対称なブロードキャストを受信して​​いることが観察された攻撃者は、数千人、場合によっては数百万人の受信者のうちの1人であり、識別情報は一切表示されません。この暗号ウイルス学の攻撃は「エンドツーエンドの否認可能性」を実現します。これは、被害者のデータの秘密裏の非対称ブロードキャストです。暗号ウイルス学には、暗号トロイの木馬が常に監視されている場合でも、検索対象のデータを明らかにすることなく、暗号ウイルスがホストデータを検索して盗むことを可能にするプライベート情報検索（PIR）の使用も含まれます。^{[ 4 ]}定義上、このような暗号ウイルスは、攻撃者のクエリと、そのクエリをホストシステムに適用するために必要なPIRロジックを独自のコーディングシーケンス内に保持します。

最初の暗号ウイルス攻撃と概念の議論は、アダム・L・ヤングとモティ・ヤングによって行われ、当時は「暗号ウイルスによる恐喝」と呼ばれ、1996年のIEEEセキュリティ＆プライバシー会議で発表されました。^{[ 1 ] [ 5 ]}この攻撃では、暗号ウイルス、暗号ワーム、または暗号トロイの木馬が攻撃者の公開鍵を含み、被害者のファイルをハイブリッド暗号化します。マルウェアは、非対称暗号文を攻撃者に送信するようにユーザーに促し、攻撃者はそれを解読して、料金と引き換えに、含まれている対称復号鍵を返します。被害者は、元のファイル（バックアップなど）を復元する方法がない場合、暗号化されたファイルを復号するために対称鍵を必要とします。1996年のIEEE論文は、ビットコインが存在するずっと前に、暗号ウイルスによる恐喝攻撃者がいつか電子マネーを要求するだろうと予測しました。何年も後、メディアは暗号ウイルスによる恐喝をランサムウェアと呼び直しました。 2016年、医療提供者に対する暗号化ウイルス攻撃が流行レベルに達し、米国保健福祉省はランサムウェアとHIPAAに関するファクトシートを発行し ました。^{[ 6 ]} ファクトシートでは、電子保護医療情報がランサムウェアによって暗号化された場合、侵害が発生し、攻撃はHIPAAで許可されていない開示に該当すると述べています。その理由は、攻撃者が情報を制御下に置いたためです。機密データは被害組織から決して出ないかもしれませんが、侵入によってデータが検出されずに送信された可能性があります。カリフォルニア州は、恐喝の意図でコンピュータシステムにランサムウェアを導入することを違法とする法律を制定しました。^{[ 7 ]}

暗号ウイルスによる恐喝以外にも、暗号ウイルスには他にも潜在的な用途がある^{[ 4 ]。}例えば、否認可能なパスワード窃盗、暗号カウンター、 個人情報の取得、分散型暗号ウイルスの異なるインスタンス間の安全な通信などである。

• ヤギファイル

• 「クリプトウイルス学研究所 – アダム・ヤングとモティ・ヤングが管理するサイト」。 2020年9月18日にオリジナルからアーカイブされました。
• 「暗号化と暗号ウイルス学の記事 – コンピュータウイルス」。VX Heavens。2015年2月3日にオリジナルからアーカイブされました。
• 「Cryzipトロイの木馬がファイルを暗号化し、身代金を要求する」{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)
• 「ウイルスが企業を訴訟に巻き込むことはあり得るか？」 2007年1月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• 「『スーパーワームとクリプトウイルス学』と題された学生レポート」「。{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)
• Angelo PE Rosiello。「次世代ウイルス：概要（クリプトウイルス）」。rosiello.org 。2010年10月25日のオリジナルからアーカイブ済み。