Administração de Redes Segurança de Sistemas. Baseado no material João Paulo de Brito Gonçalves

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1 Administração de Redes Segurança de Sistemas Baseado no material João Paulo de Brito Gonçalves

2 Introdução Redes de Computadores e a Segurança As corporações (empresas, governos e escolas) estão cada vez mais dependentes de seus sistemas exigem informações compartilhadas; Uso de informações sigilosas (comércio eletrônico) Novas tecnologias (por exemplo, redes sem fio) Necessidade de se manter a Segurança das Informações

3 As preocupações crescem... Aumento do uso da Internet Aumento do registro dos incidentes de segurança (intrusos e funcionários insatisfeitos) Numerosos relatos de vulnerabilidades de softwares (inclusive os de segurança) Proteção física é dificilmente concretizada Segurança de Redes é uma tarefa árdua e complexa!

4 O conceito de Segurança Computacional Capacidade de assegurar a prevenção ao acesso e à manipulação ilegítima da informação, ou ainda, de evitar a interferência indevida na sua operação normal. Objetivos de Segurança Manuseio Integridade Confidencialidade Disponibilidade Descarte Conf. Int. INFORMAÇÂO Disp. Armazenamento Transporte

5 Objetivos de Segurança Confidencialidade Integridade Disponibilidade Garantir que as informações não serão reveladas a pessoas não autorizadas; Garantir a consistência dos dados, prevenindo a criação não autorizada e a alteração ou destruição dos dados; Garantir que usuários legítimos não terão o acesso negado a informações e recursos; Autenticidade Não-repudiação Garantir que um sujeito usando uma identificação é seu verdadeiro detentor Garantir que o participante de uma comunicação não possa negá-la posteriormente

6 Violações e Ataques de Segurança Quando os objetivos de segurança não são alcançados propriedades não são garantidas há uma violação da segurança! Revelação não autorizada da informação Modificação não autorizada da informação Negação indevida de serviço Ataques de Segurança Passivo: ameaça a confidencialidade Ativo: ameaça a integridade e/ou a disponibilidade

7 Ataques de Segurança A Fonte de Informação Fluxo Normal B Destino da Informação A B I Interceptação A B A B Interrupção A B M Modificação F Fabricação

8 9 a Pesquisa Nacional de Segurança da Informação PRINCIPAIS AMEAÇAS À SEGURANÇA DA INFORMAÇÃO Vírus 66% Funcionários insatisfeitos 53% Divulgação de senhas Acessos indevidos Vazamento de informações 51% 49% 47% 41% Fraudes, erros e acidentes Hackers 39% 37% Falhas na segurança física Uso de notebooks Fraudes em 31% 29%

9 9 a Pesquisa Nacional de Segurança da Informação 35% das empresas no Brasil tiveram perdas financeiras 22% das empresas acima registraram perdas de até R$ 50 mil, 8% entre R$ 50 mil e R$ 500 mil e 4% de R$ 500 mil a R$ 1 milhão 65% não conseguem quantificar o valor dos prejuízos PREJUÍZOS CONTABILIZADOS De R$ 50 mil a R$ 500 mil 8% De R$ 500 mil a R$ 1 milhão 4% Mais de 1 milhão 1% Até R$ 50 mil 22% Não foi possível quantificar 65%

10 9 a Pesquisa Nacional de Segurança da Informação Hackers 32% Causa desconhecida 26% Funcionários 23% Ex-funcionários 4% 4% PRINCIPAIS Prestadores de serviço Concorrentes Outros 1% 10% RESPONSÁVEIS PRINCIPAIS PONTOS Acesso remoto 6% Invasão física 6% Outros 5% DE INVASÃO Sistemas Internos 23% Internet 60%

11 Perfil dos Intrusos O Script Kid Um atacante tecnicamente pouco dotado que pesquisa aleatoriamente um grande número de sistemas à procura de vítimas e depois as explora de forma imprevista (destruição ou subversão); tende a deixar muitos vestígios da sua atividade no sistema O Cracker Intrusivo Um atacante tecnicamente avançado que orienta os seus ataques para vítimas específicas, visando quase sempre apropriar-se de informação valiosa sem deixar rastros; é o atacante mais temido por qualquer administrador informático O Cracker Ético (Hacker) Semelhante ao cracker intrusivo mas com intenções totalmente opostas, atuando muitas vezes ao serviço de empresas da área da segurança na informática

12 Tipos de Ataques

13 Criptografia

14 O que é criptografia? Estudo da Escrita(grafia) Secreta(cripto) Esconder a informação Verificar a exatidão de uma informação Base tecnológica para a resolução de problemas de segurança em comunicações e em computação

15 Controles Criptográficos Texto em claro Chave Criptograma Texto original Algoritmo Texto cifrado Algoritmo: seqüência de passos e operações matemáticas que transformam o texto em claro em texto cifrado e viceversa. Chave: número ou conjunto de números; é o parâmetro variável do algoritmo; característica singular/única; para cada chave existe um criptograma diferente Tamanho das chaves: medido em bits (40,56, 128)

16 Sistemas Criptográficos Estudo da Escrita (Grafia) Secreta (Cripto) Três dimensões para classificar os sistemas: Tipo de operações usadas para transformar o texto Substituição cada elemento é mapeado em outro elemento Transposição elementos no texto em claro são re-arrumados Número de chaves usadas Simétrica (uma única chave) Assimétrica (duas chaves cifragem de chave pública) A forma na qual o texto em claro é processado Block cipher (cifragem de bloco) Stream cipher (cifragem de fluxo)

17 Cifras de Substituição Cada símbolo ou grupo de símbolos é substituído por um outro símbolo ou conjunto de símbolos. a b c d e f... Q W E R T Y...

18 Cifras de Substituição Princípio: O resultado da criptografia depende de um parâmetro de entrada, denominado chave. Exemplo. Cifra de César Chave: N = número de letras deslocadas A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C Nada de novo no front. N = 3 N = 4 Qdgd gh qryr qr iurqw. Rehe hi rszs rs jvstx.

19 Cifras de Transposição Reordenam as letras da mensagem sem as disfarçar. Cifra baseia-se numa chave que é uma palavra ou frase que contém palavras repetidas.

20 Cifras de Transposição Os caracteres permanecem os mesmos no texto cifrado, mas a ordem deles muda. Os caracteres permanecem os mesmos no texto cifrado mas a ordem deles muda Omnmmsaoau n sdcet aacea rex amto c or to d esce r im emf serd sae pmdl eooe rs s

21 Cifragem de bloco X Cifragem de fluxo Cifragem de Bloco Divide o texto em blocos e opera sobre cada bloco de maneira independente (8 ou 16 bytes de comprimento) Tabela de chaves não é alterada Padding (preenchimento): adicionar bytes extras a um bloco incompleto; quem decifra tem que ser capaz de reconhecer (e ignorar) o preenchimento S E G U R O

22 Cifragem de bloco X Cifragem de fluxo Cifragem de Fluxo Semelhante ao enchimento de uma só vez 1. Utiliza a chave para construir uma tabela de chaves Texto simples Aula de segurança de redes Fluxo de Chave Texto Cifrado 9%jZR+ ^-wv6g...

23 Criptografia Convencional, Simétrica ou de Chave Secreta Texto original Chave Secreta Compartilhada Texto Chave Secreta Compartilhada Algoritmo de Cifragem cifrado Texto Algoritmo de original Decifragem (inverso do algo. de cifragem) Utiliza a mesma chave para encriptar e decriptar uma mensagem. A segurança de cifragem convencional depende do segredo da chave e não do segredo do algoritmo Implementações dos algoritmos de cifragem em chips (baixo custo)

24 Gerenciamento de Chaves Manter todas as suas chaves seguras e disponíveis para utilização Chave de sessão - troca de , conexão da Web ou armazenar dados em bancos de dados KEK Chave de criptografia de chave Chave protegida To: From: Trata-se de um assunto confidencial Chave de sessão Algoritmo de cifragem Algoritmo de cifragem &(Ijaij(& 9 0j9 {?(*2-0 Qh09124çl9 dn 9~j2{

25 O Problema da Distribuição de Chaves Duas partes precisam compartilhar chaves secretas Como duas os mais pessoas podem, de maneira segura, enviar chaves por meio de linhas inseguras? Trocas de chaves frequentes são desejáveis A força de um sistema criptográfico também está ligado a distribuição das chaves

26 O Problema da Distribuição de Chaves Compartilhamento de chaves antecipadamente Uma chave pode ser selecionada por A e entregue fisicamente a B (pen-drive, CD) A cifra a chave de sessão utilizando criptografia baseada em senha e passa a senha por telefone Caso A e B já compartilham uma chave, a nova chave pode ser enviada cifrada usando a chave antiga (várias chaves) Chave de sessão Chave protegida

27 O Problema da Distribuição de Chaves Terceira Parte Confiável (TTP) Uma (TTP) pode gerar uma chave e entregar fisicamente para A e B A e B confiam em TTP e compartilham uma chave com TTP (entregue fisicamente). Quando A deseja se comunicar com B, este pede uma chave para a TTP Gera a chave de sessão entre A e B Chave de A Chave protegida TTP Chave de B Chave protegida

28 Criptografia de Chave Pública ou Assimétrica O uso do par de chaves tem consequência na: distribuição de chaves, confidencialidade e autenticação. Decifra Cifra Não são idênticas mas são parceiras. Estão matematicamente relacionadas Cada usuário gera o seu par de chaves Privada Pública

29 Criptografia de Chave Pública ou Assimétrica Nesta implementação usuários podem difundir a chave pública para todos que queiram enviar mensagens para eles, visto que apenas com a chave privada será possível a decriptação. Chave Pública é distribuída e a Privada mantida em segredo.

30 Cifragem usando Sistema de Chave Pública (1) A chave pública deve ser colocada em um registrador público (2) A chave privada deve ser muito bem guardada

31 Requisitos para Algoritmos de Criptografia de Chave Pública 1. Computacionalmente fácil para A gerar o par de chaves (pública KPUBb, privada KPRIV b ) 2. Fácil para o emissor gerar o texto cifrado 3. Facil para o Receptor decifrar o texto cifrado com a chave privada 4. Computacionalmente difícil determinar a chave privada (KPRI b ) conhecendo a chave pública (KPUB b ) 5. Computacionalmente difícil recuperar a mensagem M, conhecendo KPUB b e o texto cifrado C 6. Uma das chaves é usada para cifragem e com a outra sendo usada para decifragem

32 Vantagens Não há necessidade de canal seguro na troca de chaves, pois não há riscos. Desvantagens A performance do sistema cai demasiadamente se existe uma grande quantidade de dados para descriptografar.

33 Distribuição de Chaves Bob Chave pública de Alice Chave sessão cifrada To: Alice From: João Trata-se de um assunto confidencial Chave de Sessão Simétrica Algoritmo de Cifragem Simétrico Algoritmo de Cifragem de chave pública &(Ijaij(& 9 0j9 {?(*2-0 Qh09124çl9 dn 9~j2{ Alice

34 Conceitos de Criptografia na Web Assinatura Digital Resumo da mensagem Certificados Digitais Autoridades Certificadoras

35 Assinatura Digital Usa uma informação única do emissor para prevenir a negação do envio e a possibilidade de forjar a mensagem Verificar o Autor e a data/hora da assinatura Autenticar o conteúdo original (não foi modificado e segue uma certa seqüência ou tempo) A assinatura deve poder ser verificável por terceiros (resolver disputas)

36 Assinatura Digital Mecanismo que pode garantir que uma mensagem assinada só pode ter sido gerada com informações privadas do signatário. O mecanismo de assinatura digital deve: A) Assegurar que o receptor possa verificar a identidade declarada pelo transmissor (assinatura); B) Assegurar que o transmissor não possa mais tarde negar a autoria da mensagem (verificação).

37 Assinatura Digital Bob Alice Chave privada do Bob Chave Chave pública pública do do Bob Bob Mensagem autenticada em termos da fonte e da integridade do dado Não garante a confidencialidade da Mensagem

38 Assinatura Digital Mensagem Mensagem isto é isto segredo segredo Algoritmo de assinatura digital Chave privada Assinatura digital Permite ao receptor verificar a integridade da mensagem: O conteúdo não foi alterado durante a transmissão. O transmissor é quem ele diz ser.

39 Sumário de mensagem (message digest) O baixo desempenho no uso da criptografia assimétrica a torna ineficiente para mensagens de tamanhos grandes. Para contornar o problema, a mensagem não é criptografada por inteiro, mas na verdade é criado um extrato (hash, sumário) do documento propósito da função hash é produzir uma impressão digital (fingerprint) - um resumo As funções hash são funções irreversíveis

40 Sumário de mensagem (message digest) Gera um sumário de tamanho fixo para qualquer comprimento de mensagem Efetivamente impossível adivinhar a mensagem a partir do sumário Efetivamente impossível encontrar outra mensagem que gere o mesmo sumário Uma pequena mudança na mensagem muda muito o sumário

41 Assinatura Digital com Resumo ABFC01 FE012A0 2C897C D012DF 41 Algoritmo de Hashing DIGEST F18901B Algoritmo de Criptografia ASSINATURA DIGITAL ABFC01 FE012A0 2C897C D012DF 41 Mensagem com Assinatura Digital MENSAGEM aberta ASSINATURA criptografada

42 Função Hash de uma via H não usa uma chave como entrada Forma mais eficiente Verifica a origem e o conteúdo Mensagem autenticada em termos da fonte e da integridade do dado Não garante a confidencialidade da Mensagem

43 Certificado Digital Resolve a distribuição de chaves Gerenciados pelas Autoridades Certificadoras A certificação das Autoridades Certificadoras é feita através de uma Infraestrutura de chave pública (ICP)

44 Certificado Digital Certificados digitais estabelecem uma forte vinculação entre a chave pública e algum atributo (nome ou identificação) do proprietário Os certificados administram as questões relacionadas com a obtenção, reconhecimento, revogação, distribuição, validação e, mais importante, para que finalidade a chave pública está associada a uma entidade do mundo real

45 Componentes de uma PKI (ICP) Autoridade Certificadora (ACs ou CAs) Emite, gerencia e revoga certificados de usuários finais É responsável pela autenticidade dos seus usuários Fornece aos usuários os seus certificados auto-assinados Públicas (Internet) ou Privadas Autoridade Registradora (AR ou RA) Entidade intermediária entre uma AC e os usuários finais, ajudando uma AC em suas atividades para processamento de certificados Aceitar e verificar as informações de registro Gerar chaves em favor de usuários Aceitar e autorizar solicitações para backup e recuperação de chave Aceitar e autorizar solicitações para revogação de certificados Distribuir ou recuperar dispositivos de hardware (tokens)

46 Revogação de um Certificado Um Certificado pode ser revogado, caso haja comprometimento da chave privada da AC ou da entidade final (usuário); Periodicamente, a AC emite e publica uma Lista de Certificados Revogados (LCR). Razões Chave secreta do usuário está comprometida O usuário não é mais certificado por uma CA (rompimento de contrato) O certificado da CA está comprometido Lista de Certificados Revogados

47 Criptografia de um Certificado

48 Autoridade Certificadora Autoridade Certificadora (Verisign, Certisign, Etc.) C.A. (Certification Authority) CHAVE PRIVADA I.D. do Proprietário I.D. da CA Assinatura Digital Banco do Brasil S.A. Brasilia, DF, Brasil Verisign, Inc. Chave pública (e.g., Banco do Brasil)

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