Basic Access Control

Basic Access Control (BAC) — это протокол управления базовым доступом, применяемый в биометрических паспортах и других документах, удостоверяющих личность, оснащённых бесконтактной микросхемой (чипом) стандарта ISO/IEC 14443. BAC обеспечивает защиту от несанкционированного считывания и копирования данных, хранящихся на чипе, путём шифрования канала связи между чипом и считывающим устройством.

Принцип работы

BAC основан на использовании данных, напечатанных на странице документа (машиносчитываемая зона, MRZ). Для установления защищённого соединения считыватель должен сначала считать эти данные — номер документа, дату рождения владельца и дату окончания срока действия документа. Из этих данных формируется ключ доступа, который используется для аутентификации считывателя и установления сеансового ключа шифрования.

Процесс установления соединения включает несколько этапов:

1. Считывание MRZ — оптическое или ручное получение данных из машиносчитываемой зоны документа.
2. Генерация ключа — из данных MRZ вычисляется 56-битный ключ шифрования (DES) или 112-битный (3DES).
3. Взаимная аутентификация — чип и считыватель обмениваются случайными числами (nonce) и зашифрованными данными, подтверждая, что обе стороны знают правильный ключ.
4. Установление сеансового ключа — после успешной аутентификации генерируется временный ключ для шифрования последующего обмена данными.

История и стандартизация

BAC был впервые стандартизирован Международной организацией гражданской авиации (ICAO) в документе Doc 9303 «Машиносчитываемые проездные документы». Первая версия стандарта была опубликована в 2004 году, а BAC стал обязательным требованием для биометрических паспортов, выпускаемых с 2006 года.

Протокол основан на алгоритмах DES и 3DES, которые к моменту внедрения BAC уже считались устаревшими для высокозащищённых систем. Однако на момент разработки стандарта эти алгоритмы были широко доступны и обеспечивали достаточный уровень защиты от массового несанкционированного считывания.

Криптографические алгоритмы

BAC использует симметричное шифрование с алгоритмами:

• DES (Data Encryption Standard) — 56-битный ключ, применяется в базовом режиме.
• 3DES (Triple DES) — 112-битный ключ, применяется в режиме CBC (Cipher Block Chaining) для шифрования данных и в режиме MAC (Message Authentication Code) для контроля целостности.

Для генерации сеансового ключа используется алгоритм, основанный на хешировании случайных чисел и ключа доступа. Длина сеансового ключа составляет 112 бит для 3DES.

Применение

BAC применяется в следующих типах документов:

• Биометрические паспорта (ePassports) — наиболее распространённое применение. BAC защищает доступ к данным о владельце (фотография, отпечатки пальцев, подпись), хранящимся на чипе.
• Национальные удостоверения личности — многие страны внедрили BAC в свои ID-карты с биометрическими данными.
• Водительские удостоверения — в некоторых государствах используются чипы с BAC для защиты персональных данных.
• Виды на жительство — документы для иностранных граждан, содержащие биометрические данные.

Уязвимости и критика

BAC подвергается критике по нескольким причинам:

Недостаточная длина ключа

Использование 56-битного ключа DES делает протокол уязвимым для атак полным перебором (brute force). Современные вычислительные мощности позволяют взломать такой ключ за несколько часов. Даже 112-битный 3DES считается недостаточно стойким по современным стандартам.

Зависимость от MRZ

Данные MRZ легко считываются оптически (например, через фотографию паспорта) или могут быть получены законным путём (например, при регистрации в гостинице). Если злоумышленник получает эти данные, он может вычислить ключ доступа и получить доступ к чипу.

Атака «человек посередине»

Теоретически возможна атака, при которой злоумышленник перехватывает обмен данными между чипом и считывателем, подменяя случайные числа. Однако из-за взаимной аутентификации такая атака сложна в реализации.

Отсутствие защиты от отслеживания

BAC не предотвращает возможность отслеживания чипа по его уникальному идентификатору (UID), который передаётся в открытом виде. Это позволяет злоумышленникам определять местоположение владельца паспорта.

Замена на более современные протоколы

В ответ на критику BAC были разработаны более защищённые протоколы:

• Password Authenticated Connection Establishment (PACE) — протокол, заменивший BAC в новых версиях стандарта ICAO. PACE использует более стойкое шифрование (AES) и не требует предварительного знания MRZ для установления соединения. Вместо этого используется пароль, который может быть изменён владельцем документа.
• Supplemental Access Control (SAC) — дополнительный протокол, обеспечивающий более высокий уровень защиты для особо чувствительных данных, таких как отпечатки пальцев.

С 2010 года ICAO рекомендует использовать PACE вместо BAC, а с 2015 года PACE стал обязательным для новых типов документов. Однако многие старые паспорта всё ещё используют BAC.

Реализация в России

В России биометрические паспорта (заграничные паспорта нового поколения) начали выпускаться с 2006 года. Они используют BAC для защиты данных на чипе. Внутренние паспорта гражданина РФ с электронным носителем (чипом) также применяют BAC. С 2023 года в России начался выпуск электронных паспортов нового образца, которые могут использовать более современные протоколы, но подробности реализации не раскрываются.

Интересные факты

• BAC был одним из первых протоколов, применённых в массовых биометрических документах, и его уязвимости стали предметом многочисленных научных исследований.
• В 2008 году группа исследователей из Нидерландов продемонстрировала возможность клонирования чипа паспорта с BAC, используя только данные MRZ и открыто доступное оборудование.
• BAC не защищает данные от чтения после того, как соединение установлено — злоумышленник, получивший доступ к чипу, может скопировать все данные.
• В некоторых странах (например, в Германии) BAC был заменён на PACE уже в 2010 году, что значительно повысило безопасность документов.

Источники

• ICAO Doc 9303 — Machine Readable Travel Documents, Part 10: Logical Data Structure (LDS) for Storage of Biometrics and Other Data in the Contactless Integrated Circuit (IC).
• ISO/IEC 14443 — Identification cards — Contactless integrated circuit cards — Proximity cards.
• Федеральный закон «О порядке выезда из Российской Федерации и въезда в Российскую Федерацию» (с изменениями, касающимися биометрических паспортов).
• Научные статьи: «Security Analysis of the BAC Protocol in ePassports» (2008), «PACE: A New Security Protocol for ePassports» (2010).