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《現代加密技術 ─ 進階加密法AES》下篇

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前言

在上一篇AES加密法的介紹中，我們認識到他的歷史及應用，也瀏覽在無線網路、電子商務或是軟硬體實現上的應用。而現在這一篇則是要來談談AES的元件以及其操作的原理，進一步探索該怎麼實現。

AES加密流程

在介紹AES加密法怎麼運作之前，我們必須先了解他對於明文區塊和金鑰的長度的規範。在上篇中有提到的Rijndael演算法支援128、192或是256個位元的明文區塊，雖然原理相同，但為了方便使用，AES加密法每組只提供了128位元的區塊來存放明文資料。而金鑰長度就不一樣，由於有128、192、256三個位元長度可以選擇，因此密碼的系統有AES-128、AES-192及AES-256三種。下表可以看出三種不同長度金鑰所需要加密的輪數也有不同。

AES	金鑰長度: 可分為幾個32bits區段	分組長度: 128bits / 32bits	加密重複次數: 6 + max(金鑰, 分組)
AES-128	4	4	10
AES-192	6	4	12
AES-256	8	4	14

那有明文跟金鑰，我們該怎麼加密呢？我們將他放在一個4*4的位元組矩陣（也稱為state）來運算，而state中的每一個元素就是明文中的一個byte，每一次加密就會進行以下四個步驟：

AddRoundKey—state中的每個位元組都和金鑰做XOR運算，目的是為了混淆密文、明文和密鑰之間的關係。
SubBytes—將每個位元組透過一個8位元的Substitution-box進行查找和替換輸入狀態的操作，以實現可逆的非線性變換。
ShiftRows—這一步驟是讓state中每一行都偏移一些，用來提供此演算法擴散性
MixColumns—將state與一個固定矩陣C相乘，使列也有擴散性。

以AES-128為例，我們已經知道總共會有10輪的加密次數，因此前面9輪其實都是重複進行上述的四個步驟，但在最後一輪中進行了特殊處理，少掉了MixColumns這一步驟，下圖簡單描述了AES-128加密的流程：

其他AES系統的做法也是依照此模型去實作，而因為加密過程有一定的規律，因此若要解密時只要照著步驟逆轉換就能得出原本的明文。或許這個加密法看似簡單、很容易就能理解，但其實它設計結構和密鑰的長度上已經達到可以保護機密資料的標準，甚至美國也已經批准將其運用在最高及國家安全機密的傳遞上。

結語

AES加密法這種被用在國家等級安全防護上的演算法，其實也可以運用在我們的日常生活中，很容易就能找到資源並利用。如果有興趣，不妨也自己嘗試使用看看這個簡單又有效的加密法吧！

VANS通報系統

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在不定期爆發的重大弱點出現時，每一秒過去，公司的安全就暴露在更大的風險之中。而這時我們最需要的就是確實掌握資通系統和使用者電腦的狀況，才能快速對該弱點做出對應的處理。現在就讓我們來看看政府資安弱點通報系統（以下簡稱VANS系統) 是怎麼管理資產並即時掌握受影響的狀況吧！

VANS系統能做什麼？

這個弱點通報機制最重要的一點就是它會把資訊資產正規化後，建立資料庫來比對弱點，可以主動發現機關系統內部有沒有問題進而降低資安風險。

VANS系統主要分成下面三個部分來實行：

資產管理：

提供使用者以系統化的方式管理Windows平台的資訊資產，並每日更新完整的軟體CPE清單，而這些都可以簡單的透過網頁上傳及刪改。如下圖1便是從資產管理中下載的軟體CPE清單，可以清楚的查閱每一項資產的詳細資料。

弱點管理：

透過比對已登錄的資訊資產，自動找出弱點，如果出現新的弱點還會透過Email通知使用者。而針對微軟類資產，也有安全性更新可以隨時確保系統沒有遺漏的弱點，如下圖2，讓使用者可以經由簡單明確的介面詳細了解機關面對何種弱點。

資訊綜整：

有圖形化弱點分布概要總覽圖可以讓機關快速掌握掌握資訊資產的防護情形（如下圖3），也可以瀏覽不同機關的資產，比較他們的資通安全等級。

該怎麼使用VANS？

目前行政院已經要求部分機關必須導入VANS系統，那究竟該怎麼使用呢？其實比我們想像的還要簡單許多，在行政院國家資通安全會報技術服務中心的網站中，就可以找到詳細的教學–只要到資安人員身份驗證系統（iAuth系統）申請VANS帳號後，把相關資料寄給資安處就完成申請的流程了。

接著只要備妥CPE工具，就能開始盤點資產並登錄，讓VANS系統進行弱點比對和修復。而就如同其他弱掃工具，VANS系統也是要定期執行才能讓資安管理發揮他的功效喔！

VANS系統藉由彙整各機關的資產及遭遇的弱點，可以持續紀錄曾經發現的漏洞，進而讓資安管理更上一層樓。不只在資訊產業，未來VANS系統也會延伸到金融、電信產業等，透過單一系統解決複雜的資產盤點問題，大幅降低人力及時間成本。

參考來源

政府機關資安弱點通報專區

ATT&CK

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前言

「知己知彼，百戰不殆」是兵法最為眾人所熟知的一則，看似簡單卻有著不容置疑的重要性。而在資安世界中也是一樣，想要擋下攻擊就必須收集各種敵人的策略和手段，才能在真正面對威脅時做出最適合的對應。今天要介紹的ATT&CK框架就是為此而誕生的。

ATT&CK是什麼?

ATT&CK的全稱是Adversarial Tactics, Techniques, and Common Knowledge，由MITRE公司提出，是一個站在攻擊者的角度來描述攻擊各階段中會用的技術的模型，也整合了現有的入侵策略，讓防守方可以更容易理解駭客的思維，進而做出相對的防禦。簡單來說，ATT&CK就是記載了所有已知攻擊的細節的超齊全百科全書。

核心結構

ATT&CK的重點是TTP，分別是戰術(Tactic)，技術(Technique)跟程序 (Procedure)。攻擊者通常會有一個戰略性目標，例如入侵內網並埋下惡意程式，並在不同的入侵階段使用不同的戰術進行攻擊，每個階段也會運用一些技術手法來達成目的。在官網中我們可以從Tactic中尋找想要了解的類型，並查看不同階段會使用的Techniques，進而尋找更詳細的步驟及流程等，如下圖所示:

優勢

提供一種攻擊者活動的共通語言

ATT&CK的最大價值在於透過系統化的歸納資訊，讓各家資安業者在說明網路攻擊鏈（Cyber Kill Chain）時，有統一的標準去參考，而企業也可以透過這個工具更方便的找出須優先改善的安全措施，並選擇適合的工具。

記錄各種APT組織

透過對駭客組織的側寫，不但能得知攻擊手法，還能用來進行攻防測試–建立一個模擬的紅隊，並檢視防禦工具能否捕捉到這些攻擊。MITRE公司發起的ATT&CK評估計劃就是運用特定組織的攻擊手法，來測試業者防護能力的表現。

結語

ATT&CK框架可以說是過去人們所遇到的問題的彙總，懂得如何運用的話就好比站在巨人的肩膀上，十分的舒適。大家也可以去官網瀏覽看看，試著站在攻擊者的角度來看世界!

參考來源

HTTPS相關機制

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現在許多網站為了安全性會透過HTTPS來連線，那在使用HTTPS之後，還有什麼設定能再提升網站連線安全呢？本文將會介紹HTTP強制安全傳輸技術(HTTP Strict-Transport-Security)，簡稱HSTS。就算使用者是透過HTTP訪問網站，也會強制改用HTTPS，避免HTTP可能出現的風險。

HTTP vs. HTTPS

HTTP和HTTPS只差了一個「S」，而「S」指的是安全(Secure)。HTTP與HTTPS的不同，在於HTTPS傳輸時還會利用TLS/SSL來加密封包，避免被監聽造成資料外洩或是中間人攻擊等風險。

HSTS

大家可能會好奇，我的網站已經是HTTPS，就算訪客是透過HTTP來連線也會自動跳轉，那有HSTS跟沒有HSTS有什麼差別呢?

若訪客透過HTTP來訪問HTTPS網站，雖然網站可能設有自動跳轉機制，第一個連線封包仍會是未加密的。若訪問使用HSTS的網站，首次存取時瀏覽器會一併記憶，之後再訪問會自動將HTTP轉為HTTPS。

HSTS設定

Strict-Transport-Security: max-age=31536000

不同網站伺服器需有不同的設定方式，而指令意義如下：

max-age=<expire-time>：表示啟用的持續時間，以秒為單位。
includeSubDomains：(選擇性設定)瀏覽器將強制使用HTTPS的狀態套用至所有子網域。
preload：(選擇性設定)非HSTS規範的一部份。在訪問網站前直接使用HTTPS作為傳輸協議，能讓速度稍微加快。

Preload設定

HSTS預先載入服務由Google維護，Chrome瀏覽器中存在HSTS Preload List，會把支援HSTS網域名稱寫進去，一些主流瀏覽器(Firefox、Opera、Safari、IE 11、Edge)中也有基於Chrome清單的HSTS Preload List。

若網站確認會永久使用HTTPS協議，可主動提交網域名稱至HSTS Preload List Submission網站。不過要注意的是，將網域名稱從Preload List中移除是需要花費一段時間。Chrome可能需要幾個月的時間才能透過更新進行修改，而其他瀏覽器的狀況則無法保證。因此在新增Preload設定前，建議先評估並進行多階段的測試，確保網站沒發生問題再新增Preload設定。

在設定好HTTS後，如果還想再提升網站安全性，也許可以考慮HSTS設定。但在添加或調整任何設定前，都應該先進行評估，並確認了解所有設定的意義與影響。避免發生網站無法使用的情況。

參考資料