La crittografia nell infrastruttura di rete

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1 Nota di Copyright RETI DI CALCOLATORI II Prof. PIER LUCA MONTESSORO Ing. DAVIDE PIERATTONI Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo ed i copyright relativi alle slides (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà degli autori prof. Pier Luca Montessoro e ing. Davide Pierattoni, Università degli Studi di Udine. Le slide possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici ed universitari afferenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell Università e Ricerca Scientifica e Tecnologica, per scopi istituzionali, non a fine di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altro utilizzo o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampe) in toto o in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da parte degli autori. L informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data della pubblicazione. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. L autore non assume alcuna responsabilità per il contenuto di queste slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento dell informazione). In ogni caso non può essere dichiarata conformità all informazione contenuta in queste slide. In ogni caso questa nota di copyright e il suo richiamo in calce ad ogni slide non devono mai essere rimossi e devono essere riportati anche in utilizzi parziali Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 2 Argomenti della lezione La crittografia nell infrastruttura di rete Sicurezza nell infrastruttura di rete: VPN, Sicurezza nel livello di trasporto: SSL Sicurezza a livello applicativo: SSH, SHTTP, secure copy, SET Sicurezza nelle reti wireless 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 4 Estensioni di TCP/ per la sicurezza Estensioni di TCP/ per la sicurezza HTTP FTP SMTP HTTP FTP SMTP TCP Nell infrastruttura di rete 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 5 SSL/TLS TCP Nel livello di trasporto 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 6 1

2 Estensioni di TCP/ per la sicurezza S/MIME S-HTTP TCP SET PGP HTTP SMTP VPN (Virtual Private Network) Traffico privato su parte di infrastruttura pubblica (tipicamente ) Nelle applicazioni 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 8 VPN (Virtual Private Network) Requisiti: Sicurezza (non accessibile a chiunque) Riservatezza Trasparenza alle applicazioni Modelli di VPN Overlay Esempio: Extranet Peers 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 10 Overlay I router della rete non sono a conoscenza dell esistenza della VPN Realizzazione mediante tunneling Problemi: Overhead di imbustamento (può richiedere frammentazione) Perdita della QoS Overlay Problemi: Routing potenzialmente non efficiente tunneling tunneling non utilizzato 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 12 2

3 Peers Tutti i router della rete conoscono e gestiscono la VPN Routing classico Problemi: Incompatibilità con piano di indirizzamento privato Più difficile garantire la sicurezza Famiglia di protocolli per la sicurezza al livello 3 (RFC 2401 e RFC 2411) 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 14 Protocolli principali: (Authentication Header) Protocolli principali: (Encapsulation Security Payload) Autenticazione della sorgente e integrità dei messaggi Autenticazione, integrità e segretezza 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 16 Costruisce una connessione logica a livello 3: SA (Security Association canale unidirezionale) Security Association Identificata da: Identificatore del protocollo di sicurezza ( o ) Indirizzo del mittente Identificatore a 32 bit della connessione (SPI: Security Parameter Index) 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 18 3

4 Authentication Header () Authentication Header () protocollo = 51 segmento TCP/UDP segmento TCP/UDP contiene l informazione originale di protocollo e le informazioni SA contiene un digest del datagram originale firmato con DES, MD5 o SHA 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 20 Authentication Header () Encapsulation Security Payload () protocollo = 50 digest segmento TCP/UDP segmento TCP/UDP trailer autent. contiene un numero di sequenza su 32 bit per ciascun datagram (difesa da attacchi di replica e man-in-the-middle) cifrato autenticato 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 22 Protocolli di gestione di Protocolli di gestione di Protocollo IKE: Internet Key Exchange (RFC 2409) Scambio di chiavi Protocollo ISKMP: Internet Security Association and Key Management Protocol (RFC 2407 e RFC 2408) Procedure per stabilire e interrompere le SA 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 24 4

5 Tunneling con Tunneling con nuovo originale segmento TCP/UDP nuovo originale segmento TCP/UDP trailer autent. cifrato autenticato 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 26 SSL e TLS Autenticazione SSL (Secure Socket Layer): cifratura e autenticazione fra client e server Web TLS (Transport Layer Security): RFC 2246 basato su SSL Applicazione tipica: commercio elettronico Il browser contiene lista di Certification Authorities fidate Il browser autentica il server prima dell invio dei dati (es. numero di carta di credito) È anche possibile l autenticazione del client da parte del server 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 28 SSL e TLS Le informazioni scambiate all interno di una sessione SSL/TLS sono cifrate Utilizzo di chiavi simmetriche scambiate con chiavi pubbliche RSA Secure Electronic Transaction (SET) Sviluppato in origine da Visa International e MasterCard International Limitato a messaggi inerenti a transazioni commerciali Coinvolge (e certifica) acquirente, venditore e banca del venditore 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 30 5

6 Problemi di sicurezza nelle reti wireless Sicurezza nelle reti locali wireless Chiunque può facilmente divenire parte della rete Spiare traffico Utilizzare la rete Essenziali meccanismi per Riservatezza Autenticazione 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 32 La storia di IEEE IEEE e (2000) Quality of service IEEE i (2001) Sicurezza IEEE F (2003) Inter-access point protocol (IAPP) Autenticazione (deautenticazione) Primo passo per comunicare Open system authentication Identificativo inviato alla stazione con cui autenticarsi Shared key authentication Chiave segreta scambiata tramite canale sicuro 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 34 Riservatezza (privacy) Associazione (deassociazione) Wired equivalent privacy (WEP) Cifratura simmetrica Chiave segreta di 64 bit Algoritmo RC4 Molto fragile IEEE i Problemi di distribuzione chiave Necessaria per usare il distribution system Legame tra stazione e UN access point Conseguentemente anche con distribution system Primo mattone per la mobilità 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 36 6

7 Riassociazione Distribuzione Associazione da un access point ad un altro Cambiamento parametri di associazione esistente Importante per BSS-transition Invio di trame attraverso il distribution system Modalità di consegna non specificate da IEEE Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 38 Partecipazione ad una rete Partecipazione ad una rete Ci sono in giro una stazione o un access point? Scansione dei canali Passiva Attiva Autenticazione Associazione Se c è access point Accettazione dei parametri di livello MAC e di livello fisico 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 40 Roaming Roaming Spostamento da una cella all altra di un ESS senza interruzioni Inter-Access Point Protocol (IAPP) IEEE F Announce Protocol Notifica di nuovo access point Parametri di configurazione Handover Protocol Informa della riassociazione con differente access point L access point precedente invia trame per la stazione al nuovo access point Aggiornamento forwarding table 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 42 7

8 Sicurezza nelle WLAN IEEE 802.1x Osservando traffico cifrato è possibile ricavare la chiave segreta usata dal WEP Nuova architettura IEEE i IEEE 802.1x per l autenticazione della stazione Pensato in generale per le LAN Scambi di chiavi su canale non sicuro per Autenticazione Integrità Segretezza Extensible authentication protocol (EAP) 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 44 Architettura IEEE 802.1x Authentication server EAP RADIUS protocol La crittografia nell infrastruttura di rete 2010 Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) Pier Luca Montessoro (si veda la nota a pagina 2) 46 8