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

GARR-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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

GARR-CERT: chi siamo Membri Roberto Cecchini (coordinatore) <Roberto.Cecchini@fi.infn.it> Claudio Allocchio <Claudio.Allocchio@elettra.trieste.it> Paolo Amendola <Paolo.Amendola@ba.infn.it> Luca dell'Agnello <luca.dellagnello@cnaf.infn.it> Francesco Gennai <Francesco.Gennai@iat.cnr.it> Enrico Morandi <Enrico.Morandi@fi.infn.it> Francesco Palmieri <fpalmier@unina.it> Andrea Pinzani <Andrea.Pinzani@fi.infn.it> Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

GARR-CERT: procedura di gestione incidenti http://www.cert.garr.it/incidenti.php3 (approvata dall’OTS GARR il 20/12/99) GARR-CERT invia una comunicazione di apertura incidente ai responsabili locali coinvolti e all’APM; se il problema non viene risolto GARR-CERT invia all'APM la richiesta di filtraggio sul router di connessione alla rete GARR; 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. Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

GARR-CERT: servizi Server web: http://www.cert.garr.it/ Mailing list: cert@garr.it gli iscritti sono i membri di GARR-CERT; riceve anche i mail diretti ad abuse@garr.it; chiunque può (e dovrebbe) usarlo per segnalare incidenti. sicurezza@garr.it 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). Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

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. Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

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? Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Come segnalare l’incidente Inviate un mail a cert@garr.it (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). Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Incidenti segnalati a GARR-CERT Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Sicurezza: 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? Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Tipi 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... Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Protezioni Host Reti locali Protocolli di connessione 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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Firewall 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. Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Packet 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). Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Firewall: 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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Firewall: screened subnet Rete esterna 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 BH External router DMZ Internal router Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Firewall: 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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Crittografia La crittografia risponde alle esigenze di sicurezza. Riservatezza: cifratura. Autenticazione: firma digitale; certificati. Integrità: one-way hash (message digest). Non ripudio: Integrità e Autenticazione. Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Riservatezza: 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”. Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Cifratura 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 B ciao 3$r Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Cifratura 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 A B ciao 3$r cy7 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Integrità: 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. Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

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 hash (A) B hash (B) = ? Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Autenticazione: 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” Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Certificati 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. Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

CA: catene gerarchiche e fiducia 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. Per: INFN CA Firma: INFN CA Per: Verisign Firma: Verisign Per: AltraCA Per:Leo Firma:AltraCA Per:Silvia Per:Carlo Firma:INFNCA Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Root CA I browser contengono preinstallati alcuni root certificates visibili sotto Signers nel menu Security (Communicator). Si possono aggiungere, eliminare e modificare i certificati. Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Protocolli (1/3) Network level Transport level Application 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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Protocolli (2/3) 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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Protocolli (3/3) SSLtelnet SSLFTP https ssh sftp scp FTP http telnet IP TCP FTP http telnet PGP, S/MIME telnet FTP http IP TCP SSL/TLS IP TCP SSH IP + IPsec TCP Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

IPsec 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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

(tranne per i campi variabili) IPsec: end-to-end AH campi variabili: TOS, Frg offset, TTL, … ESP autentificazione facoltativa l’IP header non è protetto Authentication Header IP Header AH Header TCP Header Dati autenticato (tranne per i campi variabili) Encapsulated Security Payload IP Header ESP Header TCP Header Dati ESP Trailer ESP Auth crittografato autenticato Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

IPsec: tunnel A B 1 2 CA Gli indirizzi A e B non sono visibili all’esterno dei gateway 1 e 2 Encapsulated Security Payload autenticato crittografato TCP Header Dati ESP Trailer ESP Auth IP Header esterno ESP Header IP Header originale Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Prodotti 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 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

SSH 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/ Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

SSL/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/ Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

S/MIME Permette di inviare e-mail MIME firmati e crittografati Suppportato (tra gli altri) da Communicator e Outlook Utilizza certificati X.509 Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Certificato utente Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000

Messaggio (firmato e crittografato) Lecce, 2-4 Ottobre 2000 SINM 2000