Segurança no Acesso Remoto VPN

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1 Segurança no Acesso Remoto Edmar Roberto Santana de Rezende 1 Orientador: Prof. Dr. Paulo Lício de Geus 1 Financiado por Robert Bosch Ltda 1de 31

2 Apresentação Motivação Redes Privadas Virtuais () Análise dos Protocolos Cenários Soluções Considerações adicionais Implementação Conclusões e Trabalhos futuros 2de 31

3 Motivação Empresa Robert Bosch Ltda Trabalho: Um Modelo de Segurança de Redes para Ambientes Cooperativos - Emilio Tissato Nakamura Cliente Remoto 3de 31

4 Redes Privadas Virtuais () Conceitos básicos: Criptografia Confidencialidade, integridade e autenticidade da comunicação Tunelamento Encapsulamento, transmissão e desencapsulamento dos dados A B A B 4de 31

5 Redes Privadas Virtuais () Tipos de : -to-gateway Transparente ao usuário Túnel iniciado nos gateways A B A B Client-to-gateway Túnel iniciado pelo usuário remoto Software Cliente Cliente 5de 31

6 Redes Privadas Virtuais () Acesso Remoto Tradicional Pool de modens Servidor de acesso à rede Altos custos Cliente Remoto Rede de Telefonia Pública Pool de modens Servidor de Acesso à Rede Acesso Remoto Redução de custos com infra-estrutura e ligações Maior escalabilidade Implicações de segurança Cliente Remoto Provedor de Acesso à 6de 31

7 Análise do Protocolos PPTP Negociação de parâmetros e canal de controle sem proteção Estrutura bastante simples IP GRE PPP Dados (Datagrama IP) Cifrado L2TP Não existem mecanismos de proteção do túnel L2TP Deve ser combinado com outros protocolos para suprir a ausência de segurança IP UDP L2TP PPP Dados (Datagrama IP) Cifrado 7de 31

8 Análise do Protocolos L2TP/IPSec Overhead considerável Desempenho Segurança Sem bons resultados na prática (resets e timeouts) Novo IP ESP UDP L2TP PPP IP Original Autenticado Cifrado Dados ESP Trailer ESP Auth IPSec Atende às necessidades de segurança Carente de padronização em aspectos de funcionalidade Novo IP ESP IP Original TCP/UDP Autenticado Cifrado Dados ESP Trailer ESP Auth 8de 31

9 Cenários Usuários dial-up/dsl/cablemodem Cliente Remoto Provedor de Acesso à Ambiente corporativo para Extranets Usuário SGW-A SGW-B S1 S2 Corporação A Corporação B Notebook em uma extranet para rede interna da corporação POP Notebook da Corporação A SGW-A SGW-B FTP Corporação A Corporação B Desktop em uma extranet para rede interna da corporação POP Desktop da Corporação B SGW-A SGW-B FTP Corporação A Corporação B 9de 31

10 Cenários Requisitos Autenticação dos extremos do túnel Suporte a mecanismos de autenticação legada Configuração do sistema remoto Presença virtual da máquina remota Configuração da política de segurança Adequar o sistema remoto à política de segurança Auditoria Registro de eventos relevantes Passagem por intermediário Permitir a passagem por firewalls e NAT 10 de 31

11 Soluções Autenticação Autenticação IKE Bidirecional (mútua) Simétrica Autenticação legada XAUTH Autenticação Híbrida CRACK PIC Fase 1 Main Mode Initiator Responder 11 de 31 Proposta da Fase 1 Proposta aceita Diffie-Hellman Diffie-Hellman Autenticação Autenticação Proposta da Fase 2 Proposta aceita Fase 2 Quick Mode Confirmação Dados

12 Soluções XAUTH Autenticação apenas unidirecional Utiliza mecanismos do Mode-Config Requer modificações no IKE Fase 1 Main Mode Initiator Responder 12 de 31 Proposta da Fase 1 Proposta aceita Diffie-Hellman Diffie-Hellman Autenticação Autenticação XAUTH... Proposta da Fase 2 Proposta aceita Fase 2 Quick Mode Confirmação

13 Soluções Autenticação Híbrida Insere um novo método de autenticação no IKE Utiliza o XAUTH Requer modificações no IKE Fase 1 Main Mode Initiator Responder 13 de 31 Proposta da Fase 1 Proposta aceita Diffie-Hellman Diffie-Hellman Autenticação Híbrida Autenticação Híbrida XAUTH... Proposta da Fase 2 Proposta aceita Fase 2 Quick Mode Confirmação

14 Soluções CRACK Insere um novo método de autenticação no IKE Requer modificações no IKE Fase 1 Main Mode Initiator Responder 14 de 31 Proposta da Fase 1 Proposta aceita Diffie-Hellman Diffie-Hellman Autenticação CRACK Autenticação CRACK Autenticação CRACK... Proposta da Fase 2 Proposta aceita Fase 2 Quick Mode Confirmação

15 Soluções PIC Troca de chaves baseada no ISAKMP Autenticação do usuário baseada no EAP Não requer modificações no IKE Initiator Responder PIC... Fase 1 Main Mode 15 de 31 Proposta da Fase 1 Proposta aceita Diffie-Hellman Diffie-Hellman Autenticação Autenticação Proposta da Fase 2 Proposta aceita Fase 2 Quick Mode Confirmação

16 Soluções Configuração do sistema remoto Mode-Config DHCP sobre IPSec Túnel IPsec com tráfego interno encapsulado Presença virtual do cliente Endereço virtual Cliente Remoto Máquinas locais 16 de 31

17 Soluções Mode-Config Define uma nova troca ISAKMP (Transaction Exchange) Requer modificações no IKE Endereço IP atribuído pelo ISP ( ) ( ) Endereço IP virtual ( ) Presença virtual do cliente Cliente Remoto Provedor de Acesso à Máquinas locais ( /24) 17 de 31

18 Soluções DHCP sobre IPSec Combina as funcionalidades de ambos os protocolos Não requer modificações no IKE Endereço IP atribuído pelo ISP ( ) Servidor DHCP ( ) Endereço IP virtual Cliente Remoto Provedor de Acesso à (Relay DHCP) ( ) Presença virtual do cliente Túnel IPSec Máquinas locais ( /24) 18 de 31

19 Soluções Configuração da política de segurança Anti-vírus e firewall pessoal gerenciáveis Cliente como ponte para a rede da organização Atacante Cliente Remoto Provedor de Acesso à Túnel IPSec 19 de 31

20 Soluções Passagem por intermediário NAT Traversal (NAT-T) Utiliza encapsulamento UDP Somente os extremos do túnel necessitam de suporte IP ESP IP Original TCP/UDP Dados ESP Trailer ESP Auth IP UDP NAT-T ESP IP Original TCP/UDP Dados ESP Trailer ESP Auth 20 de 31

21 Considerações adicionais Posicionamento do gateway na topologia de segurança Em frente ao firewall Atrás do firewall Combinado ao firewall Em paralelo ao firewall Ao lado do firewall na DMZ 21 de 31

22 Considerações adicionais Em frente ao firewall Rede Interna Difícil diferenciar tráfego de tráfego não Firewall Atrás do firewall Não há filtragem do tráfego Firewall Rede Interna 22 de 31

23 Considerações adicionais Combinado ao firewall Sobrecarga Falhas no gateway podem comprometer o firewall Em paralelo ao firewall Entrada alternativa para a rede interna Não há filtragem do tráfego Firewall Firewall Rede Interna Rede Interna 23 de 31

24 Considerações adicionais Ao lado do firewall Firewall Rede Interna Solução mais adequada na DMZ Rede Interna DMZ 2 Rede Interna Filtro externo DMZ 2 Filtro interno Rede Interna Firewall Firewall Firewall DMZ DMZ 1 DMZ 1 Servidor Web Servidor FTP Servidor Web Servidor FTP Servidor Web Servidor FTP 24 de 31

25 Implementação FreeS/WAN sobre Linux Autenticação! Certificados digitais Configuração do sistema remoto! DHCP sobre IPSec Configuração da política de segurança! Scripts executados após o estabelecimento de túneis Passagem por intermediário! NAT-T Suporte a clientes Windows Clientes Windows 2000 e Windows XP 25 de 31

26 Implementação Autenticação dos extremos do túnel Certificados digitais (Patch X.509) Identidades Coringa Listas de Revogação de Certificados (CRL) Protocolo de Status de Certificado Online (OCSP) CA #0 Usuário 1 #2 CA CA CA #0 #1 CA CA Usuário 1 CA #0 Usuário 2 #3 CA CA Túneis IPSec Usuário 2 26 de 31

27 Implementação Configuração do sistema remoto DHCP sobre IPSec Cliente Remoto a) ISAKMP SA (Main Mode) a) Cliente Remoto <=> DHCP DISCOVER Cliente Remoto Relay DHCP Servidor DHCP Cliente Remoto Relay DHCP Servidor DHCP /16 b) DHCP SA (Quick Mode, curto tempo de vida) b) Cliente Remoto : UDP/bootpc <=> : UDP/bootps / /16 c) IPSec SA (Quick Mode) c) Cliente Remoto <=> /16 27 de 31

28 Implementação Configuração da política de segurança prepluto=script postpluto=script leftupdown=script rightupdown=script Passagem por intermediário NAT Traversal (Patch NAT-T) Suporte a clientes Windows Clientes Windows 2000 e Windows XP Suporte nativo ao IPSec + ferramentas de configuração Alternativa: SSH Sentinel 28 de 31

29 Conclusões Acesso Remoto é uma alternativa viável Redução de custos + Segurança Protocolo! IPSec em modo túnel Aspectos carentes de padronização Soluções Autenticação dos extremos do túnel Autenticação legada (PIC)! Autenticação baseada em certificados digitais (ICP) Configuração do sistema remoto DHCP sobre IPSec Passagem por intermediário NAT Traversal (NAT-T) 29 de 31

30 Conclusões Implementação FreeS/WAN! alternativa de baixo custo Funcionalidades: Suporte a certificados digitais DHCP sobre IPSec NAT-T Compatibilidade com clientes : FreeS/WAN Sistemas Windows 2000 e XP Clientes comerciais: PGPnet SafeNet/Soft-PK SafeNet/SoftRemote SSH Sentinel 30 de 31

31 Trabalhos futuros Escalabilidade e Gerência Crescimento do nº de clientes Limitações nos equipamentos Processamento criptográfico intenso Configuração da política de segurança Configuração remota! mecanismos inexistentes Políticas de alto nível! implementação em baixo nível Facilidade de uso Popularização da tecnologia 31 de 31

32 Agradecimentos 32 de 31

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