Proposta de estudo CNC

Transcrição

1 Proposta de estudo CNC Vitor Hugo Galhardo Moia Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação FEEC APRESENTAÇÃO GRUPO DCA DE SEGURANÇA 30 de março de 2015 Campinas - SP

2 Agenda Introdução Estudo Modelo Inicial Modelo Inicial Cifrar arquivo Modelo Inicial Decifrar arquivo Modelo Inicial - Compartilhamento Conclusão Trabalhos Futuros 2

3 Introdução CNC: Computação em Nuvem para Ciência Grupo de trabalho da RNP (Rede Nacional de Ensino e Pesquisa). Objetivo: estudo, integração e avaliação de ferramentas de baixo custo para o armazenamento de dados na nuvem, dentro do ambiente de rede da RNP. 3

4 Estudo Proposta Implementação de um protocolo criptográfico responsável pela segurança e privacidade dos dados dos usuários na nuvem da RNP. Oferecimento de serviços criptográficos nível 3 (no lado do cliente). Geração dos certificados feita pelo SAEC (Serviço automático de emissão de certificados). Problemas a serem enfrentados: Complexidade no desenvolvimento do módulo e integração com o OwnCloud. Sobrecarga no gerenciamento das chaves pelos usuários. Dificuldades em compartilhamento de arquivos. Integração com ferramentas de autenticação federada, como o CAFe. 4

5 Estudo Objetivo: Responder a questões como: Como e onde será armazenada a chave privada do usuário? Como será realizado o compartilhamento de arquivos, de modo simples e fácil? Como e onde buscar as chaves públicas (certificados) dos usuários para o compartilhamento? Como fazer tudo isso e ainda aproveitar de características como a independência de dispositivos? A implementação de autenticação federada tem algum impacto sobre este modelo? Se sim, como pode ser resolvido? 5

6 Modelo Inicial Cada arquivo será cifrado com uma chave derivada de seu conteúdo. Permite a deduplicação, porém esta poderá ocorrer somente no servidor, para evitar certos tipo de ataques. A chave privada do usuário será armazenada na nuvem, de forma criptografada. Utilização de um algoritmo como o PBKDF A senha utiliza será uma segunda senha, diferente da senha de autenticação (semelhante ao ProtonMail). Permite independência de dispositivos, pois as chaves podem ser acessadas de qualquer dispositivo a qualquer momento. 6

7 Modelo Inicial Acesso de qualquer local OwnCloud PC Ch. Privada cifrada _ Tablets Smartphones Smart Tv 7

8 Modelo Inicial As chaves públicas dos usuários (que se apresentarão em forma de certificados) serão armazenadas em uma base de dados. Toda vez que um usuário for compartilhar um arquivo, ele deve baixar o certificado direto desta base e conferi-lo antes de usar. Cada usuário armazenará também a sua própria chave pública no mesmo local onde está a sua chave privada. Esta base de dados também manterá uma lista de certificados revogados. Quando um usuário solicitar algum certificado desta lista, uma mensagem de aviso/erro deve ser retornada, o notificando. As chaves pública (cerificado) e privada, serão gerados por uma terceira parte, o SAEC. 8

9 Modelo Inicial Autenticação federada: O provedor de serviço (a nuvem neste caso), terceiriza o processo de autenticação a um provedor de identidade de confiança do mesmo (instituições de ensino). O usuário é redirecionado para o CAFe (intermediário no processo) para a autenticação. Neste momento, ao selecionar sua instituição de ensino, é redirecionado para realizar a autenticação. Depois de autenticado, o CAFe envia um token para o provedor de serviço com alguns atributos do usuário e uma confirmação do sucesso/fracasso no processo de autenticação. 9

10 Modelo Inicial 10 Copyright RNP 2004

11 Modelo Inicial CAFe Comunidade Acadêmica Federada 1. O usuário direciona seu navegador para a página do serviço desejado. 2. O servidor redireciona o navegador para o serviço de descoberta da federação (WAYF). 3. O serviço de descoberta apresenta ao usuário as instituições que oferecem provedores de identidade para a federação. 4. O usuário seleciona uma instituição, e seu navegador envia ao serviço de descoberta os dados dessa seleção. 5. O serviço de descoberta redireciona o navegador para a instituição selecionada. 6. O provedor de identidade da instituição envia ao navegador a página de autenticação do usuário. 7. O usuário fornece suas credenciais e o navegador as envia ao provedor de identidade. 8. O provedor de identidade gera um handle e o envia ao navegador, que o encaminha ao provedor de serviço, que assim obtém a prova de autenticação do usuário. Para algumas aplicações, isso é suficiente para autorizar o acesso do usuário ao serviço. 9. Opcionalmente, o provedor de serviço pode enviar um pedido de atributos ao provedor de identidade/atributos, utilizando o handle para especificar o usuário em questão. 10. O provedor de identidade/atributos retorna os valores dos atributos requisitados. 11

12 Modelo Inicial Autenticação federada: Neste modelo, quando o provedor de serviço recebe o token de autenticação, o mesmo contem alguns atributos do usuário. Contudo, não possui a senha do usuário. Modelos convencionais utilizam a senha de autenticação para derivar uma chave simétrica e cifrar a chave privada do usuário. Com a utilização de autenticação federada, não há nenhum atributo privado do usuário que possa ser utilizado como senha para cifrar a sua chave privada. 12

13 Modelo Inicial Autenticação federada: Solução: Utilizar um esquema semelhante ao utilizado pelo ProtonMail, que utiliza duas senhas: uma para a autenticação e outra para a decifragem dos s dos usuários. Neste caso, uma senha seria utilizada para a autenticação, que é a mesma utilizada na instituição de ensino do usuário, e outra senha adicional, criada na primeira iteração do usuário com o serviço, que não é armazenada em local algum. Se o usuário perder esta senha, ele não conseguirá decifrar seus dados. O servidor fica impossibilitado de realizar a recuperação de senha, em caso de perda. Proteção máxima dos dados do usuário, contanto que a senha nunca seja enviada para o provedor de nuvem ou o provedor de serviço. 13

14 Modelo Inicial Cifrar arquivo Criptografia do conteúdo no cliente (Computador do usuário: cliente) Arquivo em claro AES 256 Arquivo cifrado Ah1720jdsif 0kdsjfdsi fjsjfds w9203ij jfkdslf9 ssd9dsw23 Storage OwnCloud HASH Ch. secreta RSA 4096 Ch. secreta cifrada Ch. Pública do usuário 14

15 Modelo Inicial Decifrar arquivo Criptografia do conteúdo no cliente (Computador do usuário: cliente) Arquivo em claro AES 256 Arquivo cifrado Ah1720jdsif 0kdsjfdsi fjsjfds w9203ij jfkdslf9 ssd9dsw23 Storage OwnCloud Segunda senha Derivar chave Ch. secreta RSA 4096 Ch. secreta cifrada Ch. Privada cifrada AES 256 Ch. Privada do usuário Destruir 15

16 Modelo inicial - Compartilhamento OwnCloud TLS Cliente A - dono de um arquivo TLS Cliente B deseja o arquivo 2 A confere o certificado de B 5 A cifra a chave do arquivo com a ch. pública de B 16

17 Modelo inicial - compartilhamento OwnCloud TLS Cliente A - dono de um arquivo TLS Cliente B deseja o arquivo B decifra a chave 15 B decifra o arquivo 17

18 Conclusão Não há conclusões ainda, o estudo começou recentemente. Contudo, pode-se concluir apenas que há meios de realizar a cifragem no lado do cliente sem sobrecarregá-lo. Também pode-se dizer que a utilização da autenticação federada neste modelo é possível quando se insere uma segunda senha. 18

19 Trabalhos Futuros Refinar o modelo inicialmente proposto. Estudar as vantagens e desvantagens dessa abordagem. Estudar possíveis modelos alternativos. Implementar o modelo em questão e outros que se mostrem interessantes, a fim de uma comparação mais precisa entre eles. 19

20 Obrigado! 20

21 Perguntas 21

22 Modelo Inicial WAYF Usuário SP IdP Requisição de recurso ao SP Redireciona o browser para o WAYF Pede ao usuário sua instituição Usuário seleciona a instituição Redireciona o browser para o IdP Envia página para autenticação Autenticação Resposta da autenticação e redirecionamento para SP Usuário é autenticado Verificação da resposta