Introduzione agli aspetti di sicurezza dei sistemi informatici

Mario.Masciarelli@LNF.INFN.IT

19 Settembre 2005

Contenuti:

• Introduzione

• Firewalling: ACL Cisco

• Firewalling: IPTables

• Nessus

IntroduzionePerche’ la sicurezza informatica e’ un

problema di cui occuparsi

Nel maggio 2003 CSI (Computer Security Institute) e la FBI hanno intervistato 530 responsabili di computer security in aziende, agenzie governative, istituzioni finanziarie, istituzioni mediche e università.

Tra i 530 partecipanti:•90% ha avuto intrusioni•75% ha avuto perdite finanziarie

IntroduzioneIl problema e’ in crescita

Danni quantificati:

• Prima del 2000:120 M$• 2000: 266 M$• 2001: 378 M$• 2002: 456 M$

IntroduzioneCosa rendere sicuro

1.Riservatezza dei dati presenti nei sistemiAd esempio dati anagrafici dei clienti nei siti di e-commerce, e-banking, etc…

2.Riservatezza della comunicazioneAd esempio il traffico tra cliente e sito di e-commerce o anche una comunicazione con scambio di dati riservati (info commerciali tra aziende)

3.Controllo dei sistemi e delle retiAd esempio per garantire il management da parte dei gestori

4.Integrità dell’informazioneGaranzia del fatto che i dati ricevuti non siano stati modificati durante il tragitto.

5.Il livello di servizio offertoAd esempio per garantire servizi quali VoIP o streaming multimediale

6.L’identità di chi accede ai serviziAd esempio per e-commerce, e-government, etc…

7.PrivacyAd esempio nel caso in cui sia necessario garantire l’anonimato (es. sondaggi).

IntroduzioneCosa puo’ accadere

1. L’informazione sui nostri sistemi puo’ essere compromessa:Gen. 2002, un hacker penetra nei sistemi della online Resources (software finanziario); usa

questi sistemi per accedere ad una banca di NY che viene ricattata.2. La comunicazione può essere compromessa:

Nella seconda guerra mondiale, molti U-boat tedeschi furono distrutti dopo che gli Inglesi riuscirono a decifrare i messaggi che utilizzavano la macchina Enigma.

3. I nostri sistemi possono essere compromessi:Agosto 2001, Code Red infetta 359.000 server in 14 ore

Scandisce la rete alla ricerca di server IIS vulnerabili; rallenta i server; lascia backdoor per gli hacker

Molti altri virus prendono il controllo del sistema operativo e inviano messaggi.IMPORTANTE: I sistemi compromessi possono essere utilizzati per attaccare altri siti sensibili

4. I nostri dati possono essere alterati:Settembre 1999, i siti del NASDAQ e dell’AMEX vengono violati; gli hacker aprono dei propri

account di email.5. Il nostro servizio puo’ essere interrotto

Febbraio 2000: attacco Mafiaboy di tipo Distributed Denial of Service (DDoS): Yahoo, CNN, eBay, Amazon non disponibili per più di 3 ore.

IntroduzioneAltre informazioni sugli attacchi

1. Numero degli attacchi:gli USA sono i primi nel mondo per il numero assolutoIsraele è in testa per il numero di attacchi per abitante

2. Circa il 45% degli attacchi è critico.3. Gran parte delle maggiori società sono attaccate continuamente (specialmente le

società finanziarie).4. Molti attacchi sono semplici scansioni alla ricerca di nodi vulnerabili

5. Molti utenti sono sempre connessi (ad esempio tramite ADSL) da sistemi altamente insicuri (home computing)

6. I dispositivi wireless (cellulari o palmari) iniziano ad essere interessati da virus

IntroduzioneCome ci si puo’ proteggere

Segretezza delle informazioni sui propri sistemi

Uso esteso della crittografia

Segretezza della comunicazione Controllo degli accessi (hardware, software, sistema, applicazioni)

Controllo dei nostri sistemi e reti Autenticazione (password, certificazione, biometrica)

Integrita’ dei dati Virtual Private Networks (VPN)

Denial Of Service (DoS) Sistemi per la rilevazione delle intrusioni (IDS)

Autenticita’ dei parteners della comunicazione

Ridondanza delle strutture

Privacy Cultura della riservatezza

IntroduzioneTipologie di attacco

Sorgente Destinatario

Flusso normale

IntroduzioneTipologie di attacco - Interruzione

Sorgente Destinatario

Flusso normale

Sorgente Destinatario

Interruzione

IntroduzioneTipologie di attacco - Intercettazione

Sorgente Destinatario

Flusso normale

Sorgente Destinatario

Intercettazione

IntroduzioneTipologie di attacco - Modifica

Sorgente Destinatario

Flusso normale

Sorgente Destinatario

Modifica

IntroduzioneTipologie di attacco - Creazione

Sorgente Destinatario

Flusso normale

Sorgente Destinatario

Creazione

IntroduzioneCrittografia & Steganografia

crittografia Kryptos (segreto) e Grafein (scrittura)

steganografia Steganos (coperto) e Grafein (scrittura)

Consiste nel nascondere un messaggio da trasmettere tra due entita’ in modo che una terza non lo posso trovare.

Consiste nel nascondere un il significato di un messaggio da trasmettere tra due entita’ in modo che una terza non possa capirne il significato.

Entrambe queste tecniche sono state storicamente usate. I risultati migliori si ottengono utilizzandole congiuntamente.

IntroduzioneCenni storici

Steganografia: • Antica Grecia: Scrittura su tavolette ricoperte di cera• Tatuaggi sulla testa rasate degli schiavi• Antica Cina: mess. scritti sulla seta avvolta e ricoperta di cera fatta ingoiare• Messaggi di testo in file MP3 o JPG

Crittografia: • Scitala (5 sec. AC)• Trasposizione monoalfabetica lineare (traslazione)• Trasposizione plurialfabetica

IntroduzioneCrittografia

Abbiamo visto dagli esempi che sono fondamentali 2 concetti nella crittografia:

1. Il metodo (scitala, traslazione, trasposizione)

2. La chiave (diametro della scitala, numero di lettere, elenco delle coppie)

Mentre il primo e’ pubblico, la chiave DEVE essere segreta. Una volta scoperta la chiave TUTTI i messaggi possono essere letti.

IntroduzioneCrittanalisi

Si definisce crittanalisi l’insieme delle tecniche utilizzate per tentare di ‘rompere’ un codice di cifratura.

Ad es.: analisi statistica per la traslazione

IntroduzioneCrittografia

A seconda del metodo di cifratura possiamo dividere la crittografia in 2 tipi:

1. Simmetrica (o a chiave privata)

2. Asimmetrica (o a chiave pubblica)

IntroduzioneCrittografia simmetrica

Tipico protocollo:• A e B si accordano su un sistema di cifratura• A e B si accordano su una chiave di cifratura• A cifra il suo messaggio con la chiave decisa• A invia il messaggio a B• B decifra il messaggio con la stessa chiaveVariazione:• A seleziona una nuova chiave per ogni messaggio e

la cifra con la chiave accordata• A invia la nuova chiave a B che la decifra con la

chiave accordata• A cifra il messagio da inviare con la nuova chiave

IntroduzioneCrittografia a chiave pubblica

Vantaggio principale:• A e B non hanno necessita’ di scambiarsi la chiave di cifratura

(punto debole della cifr. simmetrica)Idea di principio:• Usare 2 chiavi diverse per cifrare e decifrareFunzionamento:• A e B generano una propria coppia di chiavi• La chiave privata viene mantenuta segreta e deve essere

sufficientemente robusta alla crittanalisi• A e B si scambiano la chiave pubblica• A e B si scambiano i messaggia cifrati con la chiave pubblica del

destinatario• Solo il VERO destinatario puo’ decifrare il messaggio con la

propria chiave privata

IntroduzioneCrittografia a chiave pubblica

Requisiti:• Deve essere computazionalmente facile generare una coppia di

chiavi• Deve essere computazionalmente facile cifrare un messaggio

con la chiave pubblica• Deve essere computazionalmente facile decifrare un messaggio

con la chiave privata• Deve essere computazionalmente impossibile calcolare la

chiave privata dalla chiave pubblica• Deve essere computazionalmente impossibile risalire al

messaggio conoscendo la chiave pubblica e il messaggio cifrato• Ognuna della 2 chiavi deve decifrare un messaggio cifrato con

l’altra chiave

IntroduzioneCrittografia a chiave pubblica

Firma digitale:• Se il mittente cifra il messaggio con la propria chiave privata, il

destinatario puo’ verificare (tramite chiave pubblica del mittente) che il messaggio provenga proprio da lui!

• NOTA: In questo caso il messaggio e’ pero’ leggibile da tutti!• Ma se il messaggio viene cifrato sia con la chiave privata del

mittente, sia con la chiave pubblica del destinatario, solo il destinatario puo’ leggerlo ed essere anche sicuro della provenienza!