Internet Protocol Security (IPSec)

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1 Internet Protocol Security (IPSec) Segurança de Computadores IPSec - Introdução Preocupados com a insegurança na Internet o IETF (Internet Engineering Task Force) desenvolveu um conjunto de protocolos, o IPSec, para proteger o tráfego no nível de rede entre dois hosts. Os serviços de segurança oferecidos pelo IPSec são: Controle de Acesso; Integridade; Autenticação; Proteção contra replays; Confidenciabilidade. Como IPSec Trabalha Como IPSec Trabalha Utiliza basicamente dois protocolos para provê segurança do tráfego: Cabeçalho estendido para autenticação Authentication Header (AH) Cabeçalho estendido para encriptação Encapsulating Security Payload Header (ESP) Ambos, AH e ESP, são mecanis mos para controle de acesso baseado na distribuição de chaves criptográficas e gerencia mento relativo do fluxo de tráfego destes protocolos seguros. Eles podem ser combinados ou usados separadamente. Possuem dois modos de trabalho: Modo Transporte; Modo Túnel. 1

2 IPSec: : Modo de Transporte IPSec: : Modo Túnel No modo de transporte o IPSec provê proteção principalmente aos protocolos das camadas superiores ampliando o campo de dados do pacote IP; Tipicamente usado para comunicação fim-afim; ESP é usado no modo transporte para encriptar o campo de dados (não encripta o cabeçalho). No modo túnel o IPSec oferece um túnel encriptado para o tráfego seguro de pacotes. TODO o pacote IP original é encriptado; Pacote original é tratado como campo de dados de um pacote externo com novo cabeçalho. Pacote original trafega através de um túnel de um ponto a outro da rede Roteadores no caminho não podem examinar o cabeçalho IP interno. Cabeçalho IPSec Cabeçalho IP original Encriptados Dados Onde IPSec pode ser aplicado Arquitetura do IPSec Firewalls; Roteadores; Estações de trabalho. Protocolos Seguros: Authentication Header (AH); Encapsulating Security Payload (ESP); Associações Seguras; Gerenciamento de Chaves: manual e automático (The Internet Key Exchange (IKE)) Algoritmos para autenticação (Ex.: HMAC- MD5 e HMAC-SHA-1) e encriptação (DES- CBC). 2

3 Associações de Segurança (SA) AS: Parâmetros Relação entre emissor e receptor que estabelece mecanismos de segurança para se estabelecer uma comunicação segura. Cada associação é univocamente identificada por: Índice de parâmetros de segurança (SPI) Endereço de Destino Informações AH Algoritmo de autenticação e parâmetros relacionados Informações ESP Algoritmo de encriptação e parâmetros relacionados Validade da AS AH ESP Suporte a: integridade autenticação Usa MAC Cabeçalho AH: Next Hdr Payload Reserved Security Lgth Parameter Index (SPI) Número de Sequência Dados Autenticados (Integrity Check Value - ICV) Suporte a: Confidencialidade Vários algoritmos podem ser usados: DES IDEA Cabeçalho ESP: Security Parameter Index (SPI) Número de Sequência Dados Cifrados e Parâmetros Dados Autenticados (Integrity Check Value - ICV) 3

4 Gerenciamento de Chaves Gerenciamento de Chaves Distribuição de Chaves 4 chaves para Comunicação 2 para o AH 2 para o ESP Tipos de Gerenciamento de Chaves Manual O administrador configura manualmente as chaves. Automático A criação das chaves é função do IPSec e é realizada sob demanda. Protocolo de Gerenciamento de chaves do IPSec ISAKMP/OAKLEY ISAKMP (Internet Security Association and Key Management Protocol) Não estabelece algoritmo específico para troca de chaves; Descreve uma infraestrutura para negociar, modificar e eliminar associações seguras e chaves. OAKLEY (RFC2412) Descreve os modos de mudança de chaves de sessão; Refinamento do algoritmo Diffie-Hellman. Passos do IPSec 1) Envio de mensagem: No nível de Aplicação os dados passam por uma função de autenticação e integridade da mensagem com provisão opcional de assinatura digital. 2) Criptografia de dados: Os dados são encriptados usando uma chave pública. 3) Pacotes seguros: Os dados são enviados pela Internet como pacotes encriptados em um túnel seguro. 4) Chave de sessão: Os dados são encriptados novamente no túnel com uma chave de sessão. 5) Decriptação de dados: No fim do túnel, os dados são decriptados com uma chave privada. 6) Verificação: Quando os dados chegam ao destino é verificado o remetente e a integridade da mensagem. 7) Mensagem recebida: Mensagem já pode ser lida. Domain Name System Security (DNSSec) Segurança de Computadores 4

5 Introdução DNS DNS s são alvos de muitos tipos de ataques: Denial of Service Buffer Overflow DNS Spoofing Para garantir a segurança dos sistemas de nomes a IETF propôs extensões para o protocolo DNS. Estas extensões são implementadas através da criação de novos tipos de RR s (Resource Record) usados em conjunto com os já existentes (NAME, TYPE, CLASS, TTL, RD Length, e RDATA). O DNS é responsável pelo resolução de nomes de domínio em endereços IP ou o contrário; Os servidores DNS atendem a chamados de clientes (resolvers) ou de outros servidores utilizando a porta 53; As mensagens DNS tem o seguinte formato: DNS DNS A base de dados é hierárquica e distribuída e cada nome de domínio reflete a sua posição nesta hierarquia, por exemplo: dimap.ufrn.br O processo de busca pode ser feito de duas formas: Interativo; root-servers Recursivo. uol com br ufrn dimap com omg org iso DNS s gerenciam uma zona de domínio; DNS s possuem um conjunto de informações da zona, chamadas Resource Record (RR): Name, Type, Class, TTL, RD lenght e RData. Os tipos de RR s mais comuns são: 5

6 DNSSec DNSSec: Resource Record DNSSec provê os seguintes serviços: Autenticação; Checagem de integridade; Distribuição de chaves; e, Transações seguras. Exemplos de novos RR s são: KEY, SIG e NXT. DNSSec é descrito na RFC Cada zona tem uma chave pública e uma privada A chave privada é usada para assinar cada conjunto RR da zona. A assinatura da zona é adicionada ao SIG RR; A chave pública da zona é armazenada no registro KEY RR; O NXT RR informa os RR s contidos no próximo nome de domínio. DNSSec: : Autenticação e Integridade DNSSec provê autenticação usando assinaturas digitais. A assinatura digital usa criptografia de chaves públicas para garantir que um conjunto de dados específicos (como registros de recurso na zona) foram criados ou validados por uma pessoa autentica (administrador da zona); A integridade é garantida com uso de funções hash. DNSSec: : Distribuição de Chaves O registro KEY informa a chave pública da zona que deve ser divulgada quando os sistemas de nomes forem apresentados, estabelecendo assim, uma corrente segura na hierarquia DNS; As chaves serão trocadas de acordo com um protocolo de troca de chaves (ex. IKE); Esta é a primeira negociação realizada entre os sistemas de nomes. 6

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