La sicurezza informatica nelle applicazioni di rete Roberto Cecchini GARR-CERT SINM 2000 Lecce, 2-4...

La sicurezza informaticanelle applicazioni di reteLa sicurezza informaticanelle applicazioni di rete

Roberto CecchiniGARR-CERT

SINM 2000Lecce, 2-4 Ottobre 2000

Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000 2

La sicurezza informatica nelle applicazioni di rete

GARR-CERTGARR-CERT

Il servizio– istituito nel Marzo 1999, pienamente operativo da Giugno 1999;– 8 unità: 2 a tempo pieno e 6 a tempo parziale, sede centrale a

Firenze Gli utenti sono tutte le istituzioni afferenti alla rete GARR. I compiti

– rispondere alle segnalazioni di incidenti, avvertire ed assistere gli utenti coinvolti e seguire gli sviluppi;

– diffondere informazioni sulle vulnerabilità più comuni e sugli strumenti di sicurezza da adottare;

– gestire corsi di aggiornamento tecnico; – provare strumenti esistenti, e svilupparne di nuovi per esigenze

specifiche. Coordinamento con gli altri CSIRT Europei



GARR-CERT: chi siamoGARR-CERT: chi siamo

Membri– Roberto Cecchini (coordinatore) <[email protected]> – Claudio Allocchio <[email protected]> – Paolo Amendola <[email protected]> – Luca dell'Agnello <[email protected]> – Francesco Gennai <[email protected]> – Enrico Morandi <[email protected]> – Francesco Palmieri <[email protected]> – Andrea Pinzani <[email protected]>



GARR-CERT: procedura di gestione incidentiGARR-CERT: procedura di gestione incidenti http://www.cert.garr.it/incidenti.php3

(approvata dall’OTS GARR il 20/12/99)1. GARR-CERT invia una comunicazione di apertura incidente ai

responsabili locali coinvolti e all’APM;2. se il problema non viene risolto GARR-CERT invia all'APM la richiesta di

filtraggio sul router di connessione alla rete GARR;3. se l'APM non interviene entro i tempi richiesti, GARR-CERT invia al

GARR-NOC la richiesta di filtraggio sul router di accesso al GARR. Tempi di intervento richiesti:

– open mail relay: 3 giorni; – nodi origine di azioni ostili (port scan, attacchi, ecc.): 1 giorno; – router utilizzati per attacchi DoS (ad es. smurf) perché erroneamente

configurati: 1 ora.



GARR-CERT: serviziGARR-CERT: servizi

Server web: http://www.cert.garr.it/ Mailing list:

– [email protected]• gli iscritti sono i membri di GARR-CERT;• riceve anche i mail diretti ad [email protected];• chiunque può (e dovrebbe) usarlo per segnalare incidenti.

– [email protected] • segnalazione di allarmi di sicurezza;• comunicazioni di interesse generale;• iscrizione aperta a tutti (maggiori dettagli sul server web).

Documenti (reperibili sul server web). Security Alerts Controllo vulnerabiltà (su richiesta dell’APM).



Mi hanno compromesso! (1/2)Mi hanno compromesso! (1/2)

Staccate la macchina dalla rete e lavorate in single user– potrebbe essere meglio staccare la corrente!– molto probabilmente ps, ls, find, netstat, ecc. non sono

affidabili Provate a seguire le tracce dell’intruso (qualche volta si

dimentica di ripulirle…):– messages, xferlog, wtmp, maillog, ecc.

• molto consigliabile che i file di log vengano salvati anche su un’altra macchina

– shell history file. Fate un backup il più completo possibile (anche a fini legali)

– in alternativa smontate (e conservate) il disco.



Mi hanno compromesso! (2/2)Mi hanno compromesso! (2/2)

Cercate di scoprire come è entrato l’intruso Modificate tutte le password Se l’intruso è diventato root (cosa abbastanza probabile…)

– reinstallate il sistema operativo (all’ultima versione e all’ultima patch!)

• è molto difficile altrimenti essere sicuri che non siano rimaste backdoor

– controllate l’esistenza di file suid/gid nelle directory utente– attenzione a riutilizzare i vecchi file di configurazione

Quali altre macchine potrebbero essere state compromesse?– usavate .rhost (o simili)?– che accessi sulla rete locale sono stati fatti durante la

compromissione?



Come segnalare l’incidenteCome segnalare l’incidente

Inviate un mail a [email protected] (o riempite il modulo online su http://www.cert.garr.it/) con (potete usare la chiave PGP di GARR-CERT se desiderate una maggiore riservatezza):– data e ora (con timezone e precisione del vostro clock);– descrizione dell’incidente;– come essere contattati;– estratti dai log e eventuali file lasciati dall’intruso:

• se oltre 500k non li spedite, limitatevi a dire che li avete: verrete richiamati;

– permesso (o diniego) di diffondere la vostra identità. Riceverete un mail di conferma apertura incidente e verrete

tenuti aggiornati sugli sviluppi fino alla chiusura. Valutate l’ipotesi di una denuncia alla Polizia Postale (anche

solo a fini cautelativi).



Incidenti segnalati a GARR-CERTIncidenti segnalati a GARR-CERT

0

50

100

150

200

6/ 99 8/ 99 10/ 99 12/ 99 2/ 00 4/ 00 6/ 00 8/ 00



Sicurezza: necessità di baseSicurezza: necessità di base

Riservatezza:– la comunicazione è stata intercettata?

Autenticazione:– il mio interlocutore è veramente chi dice di essere?

Integrità:– i dati ricevuti sono proprio quelli spediti?

Non ripudio:– il mio interlocutore può negare di aver detto quello che ha

detto? Disponibilità

– il mezzo di comunicazione è stato reso inutilizzabile?



Tipi di attacchiTipi di attacchi

Ormai chiunque può diventare un hacker. Spesso i sistemi in rete sono mal gestiti o addirittura

abbandonati. IPv4 non è stata progettata pensando alla sicurezza delle

applicazioni– spoofing;– session hijacking;– man-in-the-middle;– Denial of Service (DoS);

• SYN flood, mail bombing, ping flood, ecc. ecc.

– sniffing;– analisi del traffico.

Con IPv6 le cose dovrebbero andare meglio...



ProtezioniProtezioni

Host– strumenti di intrusion detection e controllo

• COPS, Tiger, tripwire, swatch

– “personal” firewall• ipf, ipchains

– scanner• nmap, sara, nessus

Reti locali– packet filter e firewall– network intrusion detection

Protocolli di connessione– IPSec– SSH– SSL/TLS– PGP, S/MIME



FirewallFirewall

Dei dispositivi tra due reti con le seguenti proprietà:– tutto il traffico deve passare attraverso il firewall;– solamente il traffico autorizzato dalla politica locale di sicurezza

può attraversarlo. Di solito supportano proxy per applicazioni tcp

– telnet, ftp, http, ecc. Diverse tipologie

– dual homed host;– screened home host;– screened subnet.



Cosa filtrare (o bloccare)?Cosa filtrare (o bloccare)?

default deny stance o default permit stance?– http://www.cert.org/security-improvement/practices/p058.html

porte da considerare con attenzione (la lista è parziale: vedere il documento sul server web di GARR-CERT):

– ftp– telnet– smtp– domain – bootp– tftp– http – pop2/pop3/imap – sunrpc– nntp – nbios-ns/nbios-dgm/nbios-ssn – snmp/snmptrap – exec/login/shell– syslog – printer – mountd – openwin – NFS – X11



Packet filterPacket filter

Un device (ad es. un router) che controlla ogni pacchetto IP in arrivo per decidere se inoltrarlo o no.

I filtri si basano sulle seguenti informazioni (dall’header del pacchetto)– tipo di protocollo; – porte;– indirizzi sorgente e destinazione;– flag e opzioni tcp.

Possono anche mantenere informazioni sulle sessioni tcp e udp (stateful inspection devices).



Firewall: dual homed hostFirewall: dual homed host

Nessun routing tra rete esterna ed interna

Sul firewall packet filtering e proxy services

Single point of failure

Rete esterna

Dual homed host



Firewall: screened subnetFirewall: screened subnet

Massimo grado di sicurezza

I router operano come packet filter vincolando il percorso dei pacchetti

Su DMZ pacchetti per e da solo il Bastion Host (BH)

I due router possibilmente diversi

Rete esterna

External router

BH

Internal router

DMZ



Firewall: limitazioniFirewall: limitazioni

È sempre possibile accesso non autorizzato alla rete esterna via modem

Scarsa protezione dagli attacchi dall’interno Scarsa o nessuna protezione da virus, applet Java, e controlli

ActiveX Si possono utilizzare tunnel per evitare le protezioni



CrittografiaCrittografia

La crittografia risponde alle esigenze di sicurezza.– Riservatezza:

• cifratura.

– Autenticazione:• firma digitale;• certificati.

– Integrità:• one-way hash (message digest).

– Non ripudio:• Integrità e Autenticazione.



Riservatezza: cifraturaRiservatezza: cifratura

Converte un testo “in chiaro” in uno inintelligibile. Richiede almeno una “chiave” (un numero). Può essere di due tipi:

– simmetrica (a chiave “privata”)• relativamente veloce; • come recapitare la chiave ai corrispondenti in modo sicuro?

– asimmetrica (a chiave “pubblica”)• lenta: si usa di solito insieme a quella simmetrica;• senza il problema della trasmissione della chiave “privata”.



Cifratura a chiave privataCifratura a chiave privata

Richiede una chiave segreta nota solo ai corrispondenti

La stessa chiave serve per cifrare e decifrare il messaggio

Come trasferire la chiave in modo sicuro?

Per n utenti il numero delle chiavi è O(n2).

A Bciao

3$r ciao

A Bciao

3$r ciao

3$r

3$r



Cifratura a chiave pubblicaCifratura a chiave pubblica

Ogni utente ha due chiavi generate contemporaneamente: una privata e una pubblica:– dalla chiave pubblica è

praticamente impossibile scoprire quella privata;

– quello che si cifra con una, si può decifrare solo con l’altra.

Non è necessario nessuno scambio di chiavi segrete:– il mittente cifra con la chiave

pubblica del destinatario;– il destinatario decifra con la

propria chiave privata. Per n utenti il numero di chiavi

è O(n)

Chiavi di B

pubblica

privata

Chiavi di A

pubblica

privata

A Bciao 3$r ciao

A Bciao cy7 ciao

3$r

cy7



Integrità: one-way hashIntegrità: one-way hash

Funzioni che hanno in ingresso un messaggio di lunghezza variabile e producono una stringa di lunghezza fissa (hash).

È praticamente impossibile trovare un messaggio che produca un hash specificato.

Modificando anche un solo bit del messaggio si ottiene un hash completamente diverso.



Autenticazione: firma digitale Autenticazione: firma digitale

A calcola l’hash del messaggio e lo cifra con la sua chiave privata: l’hash cifrato è la firma digitale

A invia il messaggio e l’hash a B.

B ricalcola l’hash sul messaggio e lo confronta con quello cifrato da A.

Se i due hash sono uguali, il messaggio non è stato modificato e A non può ripudiarlo.

Chiavi di A

pubblica privata

A

ciao ciaohash (A)

B

hash (B)

hash (A)

= ?

ciao



Autenticazione: certificatiAutenticazione: certificati

La firma digitale rende sicuro un messaggio se:– la chiave privata di A non è stata compromessa;– B è in possesso della vera chiave pubblica di A.

La convalida delle chiavi pubbliche viene fatta tramite i certificati: un’autorità esterna (Certification Authority) garantisce dell’autenticità delle chiavi pubbliche.

Due modelli esistenti:– X.509: organizzazione gerarchica;– PGP: “web of trust”



Certificati X.509Certificati X.509

Un certificato X.509 è composto fondamentalmente da:– informazioni sul propietario;– la data di scadenza;– la chiave pubblica del proprietario;– informazioni sull’autorità garante (la Certification Authority o

CA); Il certificato è firmato dalla CA:

– cioè il certificato contiene anche un hash del suo contenuto, cifrato con la chiave privata della CA.



CA: catene gerarchiche e fiduciaCA: catene gerarchiche e fiducia

Per: INFN CA

Firma: INFN CA

Per: Verisign

Firma: Verisign

Per: AltraCA

Firma: Verisign

Per:Leo

Firma:AltraCA

Per:Silvia

Firma:AltraCA

Per:Carlo

Firma:INFNCA

Anche le CA hanno un proprio certificato.

Una CA può garantire anche altre CA, di livello inferiore:– catene gerarchiche di

certificati. All’origine della catena c’ è

una Root CA, che ha un certificato auto-firmato (root certificate).

I certificati delle CA sono largamente pubblicizzati, quindi difficili da falsificare.



Root CARoot CA

I browser contengono preinstallati alcuni root certificates– visibili sotto Signers nel

menu Security (Communicator).

Si possono aggiungere, eliminare e modificare i certificati.



Public Key Infrastructure (PKI)Public Key Infrastructure (PKI)

Una o più Certification Authority organizzate gerarchicamente o via “web of trust”– Politica di emissione dei certificati: Certificate Practice

Statement (CPS)– Emette certificati per server e utenti finali (eventualmente per

altre CA)– Mantiene una Certificate Revocation List (CRL)– Gestisce servizi WWW e LDAP

Gestione delle chiavi private– Generazione

• via browser• via hardware: ad es. SmartCard

– Custodia• Hard disk (insicuro!)• SmartCard

IETF Working Group: PKI X.509 e Simple PKI



Protocolli (1/3)Protocolli (1/3)

Network level– trasparenti per le applicazioni, che non devono essere

modificate – il network layer deve essere modificato

Transport level– viene fornita una libreria di funzioni che può essere utilizzata

dai progammi applicativi– necessaria la modifica dei programmi applicativi

Application level– trasparenti per la rete– i servizi di sicurezza devono essere individualmente inclusi in

ogni applicazione– necessaria la modifica dei programmi applicativi




La lista non è esaustiva. network level

– PPTP (Microsoft et al., giugno 1996)• permette di incapsulare protocolli non IP, ad es. IPX e NEtBEUI;• password “in chiaro” o cifrate (LAN Manager hash e Windows NT hash) ;• Versione Microsoft del Challenge Handshake Authentication Protocol (MS-CHAP).

– L2F (Cisco, Aprile 1996), L2TP (IETF PPP Working Group, Maggio 1998)– IP Security Architecture per IPv4 e IPv6 (IPsec)

• cifratura e autentificazione

• l’uso pricipale è nella creazione di reti private (VPN) e per la connessione sicura dei “road warriors” alle intranet aziendali

trasport level– Secure Shell (SSH), v1 e v2– Secure Sockets Layer (SSL) / Transport Layer Security (TLS)

application level– S/MIME, PGP– SMTP, DNS, ecc.– Kerberos (V4 e V5)– DCE




IP + IPsec

TCP

teln

et

FTP

htt

p

IP

TCP

SSL/TLS

IP

TCP

SSH

SSLt

eln

et

SSLF

TP

htt

ps

ssh

sftp

scp

IP

TCP

FTP

htt

p

teln

et

PGP, S/MIME



IPsecIPsec

Autenticazione e cifratura al livello network– Authentication Header (AH)

• autentifica ogni pacchetto;

– Encapsulating Security Payload (ESP)• cifra i dati in ogni pacchetto;

– Internet Key Exchange (IKE)• protocollo di negoziazione

– metodi di autentificazione– metodi di cifratura

• consente scambio sicuro di chiavi



IPsec: end-to-endIPsec: end-to-end

IP Header

AH Header

TCP Header

Dati

Authentication Header

(tranne per i campi variabili)

IP Header

ESP Header

TCP Header

DatiESP

TrailerESP Auth

autenticato

crittografato

autenticato

Encapsulated Security Payload

• AH• campi variabili: TOS,

Frg offset, TTL, …• ESP

• autentificazione facoltativa

• l’IP header non è protetto



IPsec: tunnelIPsec: tunnel

Encapsulated Security Payload

autenticato

crittografato

TCP Header

DatiESP

TrailerESP Auth

IP Header esterno

ESP Header

IP Header

originale

A B

1 2

CAGli indirizzi A e B non sono visibili all’esterno dei gateway 1 e 2



Prodotti che supportano VPN con IPsecProdotti che supportano VPN con IPsec

S/WAN (Linux)– http://www.freeswan.org

Windows 2000 Router (e firewall) VPNC: associazione di aziende con prodotti VPN

– http://www.vpnc.org– circa 30 membri



SSHSSH

Rimpiazza telnet e i comandi “r” (rlogin, rshell)– Versione 1 e Versione 2 (IETF SECSH Working Group);

• nella versione 1 richiede una distribuzione “manuale” delle chiavi di host e utenti;

– protegge da:• IP spoofing;• IP source routing;• DNS spoofing;• sniffing; • man-in-the-middle;

– tunneling traffico tcp e X11;– compressione dei dati (facoltativa, utile per connessioni lente).

Ulteriori informazioni:– http://www.ssh.com/– http://www.openssh.com/



SSL/TLSSSL/TLS

Secure Sockets Layer (SSL) sviluppato da Netscape Communications– L’ultima versione (V3.0) è del Marzo 1996;

– Netscape Communicator, Internet Explorer. Transport Layer Security (TSL) Working Group (IETF)

– versione 1.0 del Gennaio 1999 (RFC 2246). Utilizza certificati X.509 Può essere usato per ogni applicazione TCP (ad es. HHTP, Telnet,

FTP, POP3, IMAP)– usato da praticamente tutti i server web “sicuri”: https://…..

– le vecchie applicazioni “insicure” possono essere usate in modalità tunnel (ad es. stunnel: http://www.stunnel.org)\

Non interagisce bene con firewall/proxy (man-in-the-middle)– SSL tunneling protocol

http://www.openssl.org/



S/MIMES/MIME

Permette di inviare e-mail MIME firmati e crittografati Suppportato (tra gli altri) da Communicator e Outlook Utilizza certificati X.509



Certificato utenteCertificato utente



Messaggio (firmato e crittografato)Messaggio (firmato e crittografato)

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