Mecanismos de Defesa. Autenticação. esforço do algoritmo ideal

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1 Autenticação esforço do algoritmo ideal se todas as senhas consistem de 7 caracteres escolhidos aleatoriamente entre os 95 caracteres ASCII representáveis no vídeo : 7 13 o universo de combinações é 95 = 7x10 combinações se forem efetuadas cifragens por segundo, seriam necessários anos para gerar as combinações possíveis

2 Autenticação Reforma de senhas Uso de senhas menos vulneráveis a ataque usando dicionário educação do usuário obrigação de uma senha boa (npasswd e passwd+) Evitar armazenar senhas no arquivo /etc/passwd, usando um shadow password file Deve-se notar que estas reformas não resolvem o problema de revelar involuntariamente a senha durante acesso remoto via Internet

3 Autenticação Senhas e a Internet Deve ser evitado totalmente o envio de senhas de autenticação desprotegidas através da rede Há duas soluções práticas senhas não reutilizáveis autenticação desafio-resposta Ambas utilizam tecnologia criptográfica e serão discutidas mais tarde Se a funcionalidade do seu sistema depende do acesso remoto dos seus funcionários, estas soluções devem ser consideradas conceito de terminais seguros ( secure terminals ) comando su

4 Autenticação Acesso sem autenticação Os comandos r (rlogin, rsh, rcp) O conceito de Trusted Hosts permite logins remotos sem autenticação O arquivo /etc/hosts.equiv Identifica as máquinas confiáveis da rede Nunca deve ser uma máquina não local O arquivos.rhosts Semelhante ao hosts.equiv, mas permite acesso somente a uma combinação user-host Permite que cada usuário dê acesso remoto sem autenticação à máquina onde tem uma conta sua

5 Registro e auditoria o processo de monitorar o comportamento do sistema é conhecido como auditoria arquivos de log fazem o registro de informações tais como : comandos utializados pelos usuários tentativas mal sucedidas de login data do último login de cada usuário tentativas de uso do comando su, com ou sem sucesso os arquivos de log permitem construir uma trilha de auditoria para tornar o sistema mais seguro arquivos de log também estão sujeitos a alterações e podem ser apagados : uma boa prática é enviá-los para uma máquina segura (PC ou Mac) conectada à rede através de linha serial

6 Registro e auditoria Rede corporativa interna Log Linha serial Log Log host Cópia segura do Log

7 Registro e auditoria Arquivos básicos de Log lastlog -->> registra a data/hora do mais recente login com ou sem sucesso de cada usuário o seu conteúdo é reportado toda vez que : o usuário entrar ou for executado o comando finger seu conteúdo muda a cada login

8 Registro e auditoria Arquivos básicos de Log AIX Version 4 (C) Copyrights by IBM and by others 1982, login: neuman neuman's Password: Last unsuccessful login: Mon Jan 4 22:52: on /dev/pts/0 from Last login: Tue Jan 12 16:24: on /dev/pts/1 from $ utmp -->> registra informações relacionadas a cada um dos usuários logados no momento os comandos que reportam as informações contidas neste arquivo são : who, whodo, write, users, finger, ps

9 Registro e auditoria Arquivos básicos de Log utmp tipo de informações contidas no arquivo (BSD) nome do terminal utilizado para o login nome do usuário nome do host de onde se originou a conexão, se o login foi feito pela rede data/hora em que o usuário se logou o comando last é utlizado para visualizar o conteúdo do arquivo de forma inteligível

10 Registro e auditoria Arquivos básicos de Log messages -->> registra mensagens comumente enviadas à console sulog -->> registra tentativas de execução do comando su, sejam elas com ou sem sucesso loginlog -->> registra tentativas de acesso falhas pacct/acct -->> registra comandos executados individualmente pelo usuário o conteúdo do arquivo é lido através do comando lastcomm

11 Registro e auditoria Arquivos específicos de Log xferlog -->> registra todos os arquivos transferidos (WU FTPd). Para cada transferência, os seguintes dados são registrados : data e hora da transferência nome do host remoto que iniciou a transferência tamanho do arquivo transferido nome do arquivo transferido tipo de arquivo transferido ( a para ASCII, b para binário direção da transferência ( o para saindo, i para chegando)

12 Registro e auditoria Arquivos específicos de Log access_log -->> registra os acessos ao servidor WWW (HTTPd) o programa getstats, disponível na Internet para download (www.eit.com/software/getstats/getstats.html), é utilizado para analisar o arquivo access_log. Ele permite dizer quantas pessoas acessaram o servidor, de onde elas estão acessando, quais são os arquivos mais visitados e outras estatísticas interessantes.

13 Registro e auditoria SYSLOG sistema de log de propósito geral do Unix permite ao administrador controlar : os tipos de eventos a serem registrados para onde enviar tais informações toda mensagem tem associada uma facilidade e uma prioridade o servidor syslogd, ao iniciar, lê o arquivo de configuração /etc/syslog.conf para determinar os tipos de eventos que devem ser registrados e onde registrá-los

14 Registro e auditoria SYSLOG informações típicas no syslog.conf : *.err;kern.debug;auth.notice /dev/console daemon,auth.notice /var/adm/messages lpr.* /var/adm/lpd-errs auth.* root, nosmis *.emerg * *.alert dectalker mark.* /dev/console

15 Registro e auditoria Recomendações estabelecer uma política de logs séria realizar backups regularmente dos logs, de preferência diariamente revisar os arquivos de log diariamente considerar a possibilidade de usar ferramentas/scripts para : monitorar/analisar logs circular seus logs verificar a integridade dos arquivos de log

16 Registro e auditoria Recomendações sincronizar todas as máquinas e dispositivos de rede com servidores de tempo (ex. NTP-Network Time Protocol) o NTP é um sistema de sincronização de relógio de máquinas

17 Criptografia Ciência que trata da escrita secreta, mantendo a informação protegida contra revelação não autorizada Conceito antigo que geralmente foi utilizado para fins militares e diplomáticos Serviço básico: enviar informação entre correspondentes, de modo que seja ininteligível a terceiros pode ser usado também para: integridade - deteção de modificação de mensagens autenticação - verificação de identidade

18 Criptografia Operações usam algoritmo, que pode ser publicamente conhecido um valor secreto ou chave Dificuldade computacional importância de ser oneroso quebrar o código sem antes conhecer a chave função do algoritmo, e do tamanho da chave aumentar a chave em 1 bit dobra o número de combinações que precisam ser investigadas

19 Criptografia Existem operações de cifrar e decifrar: O <- C[A] e A <- C [O] onde A = texto aberto (plaintext) O = texto opaco (ciphertext) C = chave (key) C = chave inversa (C e C são parâmetros das operações)

20 Criptografia A O A C C Controversia sobre se deve ser restrita sua utilização: Ös cidadãos de um país deveriam ter o direito de criar e guardar documentos que o governo não consegue ler? R. Rivest, 1994

21 Criptografia O Governo Americano vem tentando controlar a difusão de tecnologia criptográfica: na lei norteamericana, criptografia é considerada material bélico: a exportação de hardware ou software criptográfico requer uma licença perseguição de Phil Zimmerman, depois da divulgação do software PGP introdução do Clipper Chip, possibilitando quebra de sigilo criptográfico com ordem judicial Muitos algoritmos criptogáficos são patenteados nos EUA, mas não em outros países

22 Criptografia Algoritmos simétricos -->> usam a mesma chave para cifrar e decifrar mensagens: chamamos de chave secreta a chave que precisa ser compartilhada entre os dois correspondentes Algorimos assimétricos -->> usam uma chave pública para cifrar a mensagem e uma chave privada para decifrá-la. Neste caso, a chave pública é divulgada publicamente, sem comprometer o sigilo da mensagem ou da chave privada.

23 Criptografia.

24 Criptografia Em sistemas simétricos existe apenas uma chave: C = C ou seja, a operação e chave usadas para decifrar um texto são as mesmas usadas para cifrá-lo. Problema da distribuição da chave: Antes do início de qualquer comunicação sigilosa, será necessário que ambos os participantes saibam a mesma chave secreta.

25 Criptografia Métodos de chave secreta Convertem um bloco de tamanho fixo de texto aberto para um bloco de texto opaco do mesmo tamanho, usando uma chave de tamanho fixo. a conversão precisa ser 1 a 1 (para ser inversível), tipicamente envolvendo substituição e permutação métodos modernos fazem uma sequência de rodadas, nas quais os dados de entrada são sucessivamente convertidos, com parametrização ditada pela chave usada.

26 Criptografia Métodos de chave secreta ROT13: usado na Usenet: não tem chave e não é seguro crypt: programa antigo de Unix; não é seguro. DES (Data Encryption Standard): usa chave de 56 bits. RC2, RC4: algoritmos de Rivest mantidos sigilosos por RSA Data Security; usa chaves até 1024 bits. (só 40 bits para exportação) IDEA: usa chave de 128 bits. Skipjack: algoritmo secreto do governo dos EUA; usa chave de 80 bits.

27 Criptografia Métodos de chave pública Em sistemas assimétricos existem duas chaves distintas, K e K, e sabendo o valor de K não é viável calcular K. Escrevemos as operações de cifrar e decifrar: O <- Cx [A] e A <- Dx [O] para as chaves pertencentes à pessoa X. A chave de cifrar, Cx, também chamada de chave pública, é publicada num diretório. A chave de decifrar, Dx, é de conhecimento só do dono. Para enviar um texto para ser lido somente por X, deve cifrá-lo com a chave pública de X.

28 Criptografia Métodos de chave pública A teoria de chaves pública/privada foi apresentada por Diffie e Hellman em 1976, sem a apresentação de um algoritmo prático O sistema mais conhecido é conhecido como RSA (Rivart, Shamir e Adleman), publicado em O algoritmo depende da teoria de números, e envolve exponenciação.

29 Criptografia Métodos de chave pública A simetria do algoritmo RSA pode também ser usado para gerar assinaturas digitais O remetente da mensagem a assina cifrando-a com sua chave privada e envia a mensagem assinada com a chave pública de Y O = Cy[Dx[M]] Decifração de O sucessivamente com a chave privada de Y seguida com a chave pública de X revela a mensagem M e a garantia que ela só poderia ter sido cifrada por X: Cx[Dy[O]] = Cx [Dy[Cy[Dx[M]] = Cx[Dx[M]] = M

30 Criptografia Métodos de chave pública A eficácia de RSA Comparado com sistemas de chave secreta, as chaves são muito grandes e são lentas as operações de cifrar e decifrar Portanto, deve-se preferir restringir ao essencial (o estabelecimento de um canal de comunicação) o uso de chaves públicas Mensagens sigilosas devem ser cifradas com uma chave secreta (chave de sessão)

31 Criptografia Métodos de chave pública Chave de Sessão usada com chaves públicas Uma chave secreta é gerada para a sessão e enviada ao(s) correspondente(s) Chaves públicas são usadas principalmente para distribuição de chaves secretas: se X quiser enviar a mensagem M para Y usando uma chave de sessão S, X transmite para Y o texto CY[S],S[M] A mesma chave S pode ser usada enquanto dure a sessão em pauta

32 Criptografia Funções hash uniderecionais (Message digest) É uma espécie de checksum criptográfico Uma função hash transforma uma mensagem, de tamanho arbitrário, num padrão de bits, de tamanho fixo (16 a 20 bytes é típico) Embora seja impossível inverter a função, deverá ser tb. difícil encontrar 2 mensagens que correspondam ao mesmo padrão de bits. Alguns algoritmos: MD2 [Kaliski, 1992] MD5 [Rivest, 1992] SHS [NIST, 1993] 128 bits 128 bits 160 bits

33 Criptografia Funções hash (Message digest) Autenticação de mensagens usando hash Assinatura digital feita cifrando uma mensagem inteira com chave privada é caro Pode cifrar a mensagem com chave secreta e o valor hash da mensagem com chave privada a um custo menor. X envia a Y: Cy[S], S[M], Dx[H(M)] H é a função hash e S é uma chave secreta. Uma alternativa mais sigilosa é: Cy[S], S[M, Dx[H(M)]] Assinatura de mensagens sem cifração enviar a mensagem: M, H(M, S) onde S é uma chave secreta

34 Criptografia Funções hash (Message digest) exemplo de aplicação ( Fair coin flip ) Alice e Bob querem ir ao cinema. Alice liga para Bob e pergunta que filme irão assistir, propondo Titanic. Bob responde que gostaria de ver Vida de insetos. Diante do impasse, eles aceitam que a moeda vai decidir. O protocolo usado é o seguinte : Alice and Bob concordam no uso de uma função hash Bob gera um número randômico longo, joga a moeda e, dependendo se deu cara ou coroa, acrescenta 1 ou 0 ao final da sequência de bits que representam o número. Ele então aplica a função no número obtido.

35 Criptografia Funções hash (Message digest) exemplo de aplicação ( Fair coin flip ) Bob comunica a Alice o resultado do cálculo Alice escolhe cara ( 1 ) ou coroa ( 0 ) e comunica ao Bob Bob revela pra Alice o número randômico escolhido e diz se Alice ganhou ou perdeu Alice verifica o cálculo de Bob Nenhuma das partes (Bob ou Alice) pode enganar e o resultado seria o mesmo caso estivessem lado a lado

36 Criptografia Funções hash (Message digest) Assinatura digital resumo de mensagem cifrado com a chave secreta de alguém (ou algum processo) para certificar seu conteúdo implementa as funções de integridade, autenticação e nãorepudiação no envio, a mensagem é cifrada através de um algoritimo de função hash e o resultdao (valor hash) é assinado com a chave secreta na recepção, o valor hash é decifrado através da chave pública. O valor hash também pode ser recriado através da mensagem e, se os dois valores forem iguais, pode ser assumido com certeza que a mensagem é a mesma assinada

37 Criptografia Sistemas híbridos criptografia com chave pública é lento combina os dois métodos : escolhe chave simétrica aleatória e envia-a criptografada com chave pública para o outro lado a criptografia em si é feita com a chave simétrica

38 Criptografia Gerência de chaves públicas O que ocorre se A possui uma chave pública que acha que é de B mas na realidade é de um ladrão C? C pode enviar mensagens assinadas para A como se fosse B (A acha que a mensagem é de B) C pode ler mensagens criptografadas enviadas para B

39 Criptografia Soluções de gerência de chaves pegar a chave fisicamente (floppy disk) verificar chaves por telefone pegar chave de B de alguém seguro (D) que emite um certificado assinado a respeito o certificado pode ser público, já que todos sabem a chave pública de D pegar chave de B de um servidor público mas : verificar o fingerprint da chave fingerprint = MD5 da chave em hexadecimal

40 Criptografia Intermediários confiáveis Vamos supor que usamos chaves secretas numa rede de N computadores precisamos de N(N-1)/2 chaves secretas para autenticar todos os acessos possíveis entre pares de computadores ao acrescentar mais um computador, será necessário gerar mais N chaves existe o problema da distribuição segura destas chaves Solução escalável: designar um nó da rede para centralizar operações de segurança os demais nós confiam neste geralmente conhecido como Centro de Distribuição de Chaves - CDC (Key Distribution Center - KDC)

41 Criptografia Intermediários confiáveis Centro de distribuição de chaves (CDC) CDC possui chaves para todos os demais nós Se nó X quer se comunicar com nó Y: X solicita ao CDC uma chave para conversar com Y o CDC autentica X e gera a chave de sessão CXY a ser usada entre X e Y o CDC envia para X: CX[CXY, T], onde T é um tiquete contendo CY[X, prazo, CXY ] X envia o tiquete T para Y Se Y aceitar, incia-se a sessão entre X e Y

42 Criptografia Intermediários confiáveis Centro de distribuição de chaves (CDC) CDC CX CY X CXY Y

43 Criptografia Intermediários confiáveis Autoridades de certificação (cartórios) Chaves públicas não precisam ser distribuídas seguramente, apenas publicadas Uma autoridade de certificação (AC) é um nó confiável que gera certificados: mensagens assinadas com a chave privada da AC um certificado contém e nome e a chave pública de um principal (usuário ou serviço) certificados podem ser guardados em qualquer lugar conveniente, por exemplo, num diretório. Uma AC é o equivalente para chaves públicas de um CDC para chaves secretas

44 Criptografia Aplicações Senhas não-reutilizáveis 3 maneiras de funcionar: lista de senhas pré-gerada e guardada pelo sistema e pelo usuário senha atual gerada sob demanda Geração de senhas: aleatoriamente: (só com lista) as senhas sucessivas são independentes algoritmicamente: (lista ou sob demanda) existe uma lei de derivação da seqüência de senhas, permitindo calculá-las sob demanda baseado num relógio: (sob demanda) a senha é derivada da hora corrente de um dispositivo portátil, cifrada por uma chave secreta. Requer uma sincronização aproximada de relógios

45 Criptografia Aplicações Autenticação forte - desafio-resposta elimina o envio do segredo (senha) pela rede usa criptografia, o que normalmente a restringe a usuários computadores Idéia básica: usuário se identifica ao sistema sistema envia um desafio - uma mensagem arbitrária, M usuário responde com a mesma mensagem cifrada, R Opções para cifrar: chave secreta: R <- C[M] função hash, H: R = H(M, C) assinar com chave pública: R <- Dusuário[M]

46 Criptografia Aplicações Desafio-resposta - 2 Cartão SNK-004 da Digital Pathways usa cifração DES e uma chave secreta programada protegido por PIN (senha) alternativa de software para Mac, DOS e Windows SecurID da Security Dynamics não há desafio, só resposta resposta baseada no valor do relógio com precisão de 1 minuto, cifrado com uma chave secreta requer sincronização aproximada de relógios usa software proprietário no servidor (algoritmo próprio de cifração)

47 Criptografia Aplicações Kerberos Desenvolvido no MIT no Projeto Athena. Nome vem do cão de 3 cabeças Cerbero que guarda o mundo dos mortos Hades as três cabeças permitem que ele olhe ao redor e ninguém pode passar por ele Objetivos: autenticação e distribuição de chaves Kerberos usa o modelo CDC empregando cifração DES considerado padrão para autenticação remota baseado num servidor de autenticação seguro Suporte integrado em alguns SOs comerciais, especialmente Solaris e BSDI, e os fontes estão disponíveis para uso com outros.

48 Criptografia Aplicações Kerberos - Idéia básica troca de informações entre o cliente e o servidor de autenticação Kerberos o servidor de autenticação concede um ticket para acessar um serviço particular apenas o servidor de autenticação conhece as senhas de cada usuário o ticket pode ser usado para obter serviços de servidores de aplicação.

49 Criptografia Aplicações Kerberos - Arquitetura kerberos Workstation cliente Uma vez por login Uma vez por tipo de serviço Servidor de autenticação (SA) Servidor de tickets (ST) Uma vez por sessão de serviço Servidor de aplicação (SA)

50 Criptografia Aplicações Kerberos - passos no login usuário X pede ao SA acesso ao serviço V SA devolve um ticket de concessão de ticket (TCT) e uma chave de sessão, criptografados com a senha do usúário cliente pede senha ao usuário e decriptografa TCT e a chave de sessão só obtem ambos se senha for correta senha nunca passou pela rede roubo da mensagem de volta não adianta

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