Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili

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1 Sicurezza informatica Corso di Laurea Magistrale in Informatica Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili Andrea Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 1

2 Chi sono Mi interesso di sicurezza informatica dallo scorso millennio Connettere significava intrecciare Hacker non aveva ancora alcun significato Ho fondato Linkspirit, azienda che si occupa di Consulenza nella progettazione di software e sistemi Verifiche di sicurezza su software e sistemi Formazione in materia di sicurezza informatica Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 2

3 Cosa faccio Partecipo a diversi progetti liberi legati la divulgazione della cultura sulla sicurezza informatica Progetto scuole Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 3

4 Di cosa parliamo oggi OWASP Mobile Security Project: analisi delle 10 vulnerabilità più rischiose in ambito mobile Descrizione tecnica Scenari ed esempi d'attacco Modalità di rilevazione e prevenzione Sguardo ai rischi derivanti da reverse engineering e modifica dinamica del codice applicativo Scorsa dei 10 controlli di sicurezza più importanti in ambito mobile secondo OWASP ed ENISA Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 4

5 La sicurezza informatica Insieme di misure di carattere organizzativo, tecnologico e procedurale mirate a garantire CONFIDENZIALITÀ INTEGRITÀ DISPONIBILITÀ dell'informazione. Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 5

6 Come funziona Definizione di politiche di accesso a servizi e informazioni autenticazione autorizzazione chi può fare cosa Difesa perimetrale Difesa interna Formazione degli utenti Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 6

7 Sicurezza informatica offensiva Utilizzo di strumenti e metodologie usate dagli attaccanti reali Accesso a servizi ed informazioni senza possedere i permessi previsti dalle politiche di sicurezza Lettura Confidenzialità Scrittura Integrità / Disponibilità Evidenzia le vulnerabilità di sicurezza Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 7

8 Sicurezza applicativa Modellazione ed analisi dei rischi derivanti dal software Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 8

9 Sicurezza applicativa Modellazione ed analisi dei rischi derivanti dal software Consapevolezza di analisti, sviluppatori, beta tester, utenti finali Sviluppo dell'architettura (secure by design) Ciclo di sviluppo del software Scrittura del codice Controlli di sicurezza comuni nelle fasi di test / review Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 9

10 Sicurezza applicativa Modellazione ed analisi dei rischi derivanti dal software Consapevolezza di analisti, sviluppatori, beta tester, utenti finali Sviluppo dell'architettura (secure by design) Ciclo di sviluppo del software Scrittura del codice Controlli di sicurezza comuni nelle fasi di test / review Utilizzo consapevole da parte degli utenti finali Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 10

11 Sicurezza applicativa Il problema non è tecnologico, ma culturale! Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 11

12 Uno sguardo all'architettura mobile Librerie / Servizi Applicazione Sistema operativo Hardware Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 12

13 Uno sguardo all'architettura mobile Utente Librerie / Servizi Applicazione Sistema operativo Hardware Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 13

14 Uno sguardo all'architettura mobile Lato client Lato server Internet Librerie / Servizi Utente Applicazione UMTS Wi-Fi Applicazione Server Web Librerie / Servizi Sistema operativo Hardware Sistema operativo Hardware Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 14

15 Superficie d'attacco nativa (out of the box) Piattaforma Hardware Sistema operativo Librerie e servizi Applicazioni native Contatti Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 15

16 Superficie d'attacco, altro Applicazioni di terze parti Backend esposti su Internet Tutto quello che ci sta sotto App Market Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 16

17 Superficie d'attacco ereditata Molte applicazioni mobili fanno uso del web Alcune sono a tutti gli effetti applicazioni web Altre fanno uso di API basate sul web (ReST) Il web non è stato progettato per essere sicuro Per progettare applicazioni mobili sicure, bisogna avere ben chiare le problematiche di sicurezza ereditate dal web Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 17

18 La metodologia O W A S P Open Web Application Security Project Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 18

19 Open Web Application Security Project Associazione senza scopo di lucro Missione: aumentare la visibilità relativa la sicurezza del software al fine di permettere di prendere decisioni informate ad imprese ed individui Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 19

20 Di cosa si occupa OWASP Si occupa di ricerca e divulgazione della cultura della sicurezza Mantiene svariati (e rinomati) progetti legati la sicurezza applicativa Includono informazioni circa librerie, API, best practices, auditing, suddivisi nelle tre categorie Protect Detect Life Cycle Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 20

21 OWASP Top 10 Mobile Risks Descrive le dieci problematiche di sicurezza in ambiente mobile valutate come più rischiose Indirizzato a sviluppatori, designer, manager ed organizzazioni Indipendente da linguaggio / framework utilizzato Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 21

22 Progetti OWASP collegati Mobile Security Project Top Ten Mobile Risks Technical Risks of Reverse Engineering and Unauthorized Code Modification Development Guide Secure Coding Practices Quick Reference Guide Code Review Guide Risk Rating Methodology Threat Risk Modeling Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 22

23 Top 10 Mobile Risks - Final List 2014 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 Weak Server Side Controls Insecure Data Storage Insufficient Transport Layer Protection Unintended Data Leakage Poor Authorization and Authentication Broken Cryptography Client Side Injection Security Decisions Via Untrusted Inputs Improper Session Handling Lack of Binary Protections Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 23

24 M1: Weak Server Side Controls Agenti di minaccia: qualunque entità non fidata utilizzata come input al backend Utente Malware Applicazione vulnerabile Il problema è di implementazione del backend E' una problematica di sviluppo web Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 24

25 M1: prevenzione Fare uso di tecniche di sviluppo sicuro lato server Top Ten Project A1 Injection A2 Broken Authentication and Session Management A4 Insecure Direct Object References A7 Missing Function Level Access Control A10 Unvalidated Redirects and Forwards Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 25

26 SQL Injection on Infostrada backend database Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 26

27 A1: Injection Parametrizzazione insicura di una query SQL 1. var_id = _post(id); 2. query = SELECT * FROM tab WHERE id = ' + var_id + ' ; 3. result = invia_query_al_database(query); 4. fai_qualcosa_con(result); Parametri attesi _post(id) = n naturale (o, al più, intero) Esempio di parametro inatteso _post(id) = 23'; DROP TABLE tab; -- Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 27

28 A2: Broken Authentication and Session Management Brute force su password o username password deboli Predizione di identificativo di sessione o credenziali di accesso Replay autenticazione al di fuori di un canale crittografato Session spotting assegnazione di sessione al di fuori di un canale crittografato Session fixation assegnazione malevola di sessione precedente-mente avviata Timeout di sessione troppo lunghi o inesistenti Password non crittografate o non salate nella base dati Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 28

29 A4: Insecure Direct Object References 1. conto = _post['conto']; 2. query = prepara('select * FROM conti WHERE conto = %', conto); 3. result = invia_al_database(query); 4. fai_qualcosa_con(result); Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 29

30 A4: prevenzione E' necessario effettuare una mappatura degli oggetti cui l'utente ha diritto di accesso 1. query = prepara('select prendicontidasessione(%)', session_id); 2. conti[] = invia_al_database(query); 3. metti_conti_in_dropdown(conti[], dropdown); interazione dell'utente Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 30

31 A4: prevenzione 1. map_conto = prendi_indice_selezionato(dropdown); 2. query = prepara('select verificapermessi(%,%)', conti[map_conto], session_id); 3. result = invia_al_database(query); 4. if (result) { 5. tutto_ok_procedi(); 6. } else { 7. biasima_utente_e_disconnetti(session_id); 8. } Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 31

32 A7: Missing Function Level Access Control Un utente non è in grado di autenticarsi all'applicazione, ma può richiamare direttamente una funzione, ad esempio: backend/esegui_qualcosa.php?comando=fai_questo Una funzione contiene un parametro che specifica l'azione da eseguire, il livello di autorizzazione non viene verificato: dalla chiamata backend/gestisci.cgi?azione=mostra alla chiamata backend/gestisci.cgi?azione=modifica Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 32

33 A7: prevenzione Contrariamente ad A4 la verifica avviene a livello di funzione 1. function funzione(id_sessione, ) { 2. aut_rich = CO_LIVELLO_AUTORIZZAZIONE_RICHIESTO; 3. if verifica_autorizzazione(id_sessione, aut_rich) { 4. tutto_ok_procedi(); 5. } else { 6. disconnetti(id_sessione); 7. } 8. } Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 33

34 A10: Unvalidated Redirects and Forwards L'applicazione usa una pagina per il redirect che attende in input un parametro contenente l'url di destinazione backend/go.cgi?to= L'applicazione usa forward per ruotare le richieste da una funzione applicativa alla successiva usando un parametro per determinare la destinazione: backend/funzione1.cgi?fwd=funzione2.cgi Questo porta alla possibilità di alterazione del normale flusso di controllo Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 34

35 M2: Insecure Data Storage Agenti di minaccia: furto o smarrimento del dispositivo, malware, app ripacchettizzata Vettori d'attacco: navigazione all'interno del filesystem del dispositivo Debolezza: deriva dallo storage insicuro sul dispositivo Può essere molto grave: credenziali, token di autenticazione, cookies Dati geografici, personali, bancari, ID personale (!), etc Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 35

36 M2: Prevenzione Nulla di ciò che non c'è può essere rubato Non salvare nulla in locale se non è strettamente necessario Non salvare credenziali d'accesso Se si salvano token, far scadere le sessioni! Utilizzare api di crittografia di sistema standard Considerare l'utilizzo di altri livelli di crittografia al di sopra di quelli forniti dal sistema Applicare i permessi opportuni sui file utilizzati Non utilizzare chiavi hardcoded Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 36

37 M3: Insufficient Transport Layer Protection Agenti di minaccia: informazioni in transito fra dispositivo e backend. Vettori d'attacco: Rete wifi compromessa o monitorata (MITM) dispositivi del fornitore di accesso infrastruttura lato server malware sul dispositivo Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 37

38 M3: Insufficient Transport Layer Protection Debolezza: deriva dalla mancanza di mutua autenticazione degli endpoint crittografia delle informazioni in transito Spesso SSL/TLS viene usato in sola fase di autenticazione e scambio token Usare SSL non significa necessariamente usarlo bene Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 38

39 M3: scenari d'attacco Mancata verifica del certificato o dell'endpoint Certificato corretto e firmato da CA fidata Presentato da server malevolo Negoziazione di protocollo di cifratura debole SSL3 e BEAST attack basato sulla debolezza di degli IV nel caso TLS 1.0 e CRC Perdita di informazioni sensibili Invio di informazioni sensibili verso altri endpoint attraverso canali non crittografati Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 39

40 M3: prevenzione Assumere come non sicure le connessioni di rete Utilizzare SSL/TLS, quanto meno al trasporto di credenziali e token di sessione Utilizzare protocolli di cifratura standard e sicuri, scegliere chiavi adeguatamente lunghe e complesse Utilizzare certificati firmati da CA accreditate, ove possibile preferire il pinning (accordo) Non disabilitare o ignorare la verifica della catena SSL Stabilire connessioni sicure solo dopo aver verificato l'identità del server endpoint Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 40

41 M3: prevenzione Avvertire l'utente attraverso l'ui in caso di riscontrato errore nei certificati Non inviare informazioni confidenziali attraverso canali alternativi (sms, mms, etc) Ove possibile aggiungere un livello di crittografia prima di SSL E' possibile intercettare il traffico all'interno del dispositivo prima che venga crittografato in SSL Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 41

42 M4: Unintended Data Leakage Agenti di minaccia: malware, applicazioni ripacchettizzate, accesso fisico al dispositivo Vettori d'attacco: API per l'accesso alle zone di memoria condivise, strumenti di analisi forense Debolezza: Salvataggio involontario (OS, libs, etc) di informazioni sensibili in zone di memoria condivisa Deriva dalla mancata consapevolezza di come le informazioni gestite vengono trattate Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 42

43 M4: prevenzione Per ogni asset strategico è necessario conoscere le modalità di gestione a basso livello di: cache, cookie buffer di copia/incolla, tastiera modalità di background log e modalità di debug E' importante sapere come queste informazioni vengono processate da sistema operativo, librerie e framework Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 43

44 M5: Poor Authorization and Authentication Agenti di minaccia: richieste al backend, forzatura di autenticazione locale Vettori d'attacco: inclusione delle informazioni di autenticazione mediante richieste dirette al backend attacco locale all'applicazione ( M10) Debolezza: il formato del dispositivo porta all'utilizzo di PIN possibilità di utilizzo offline: delegazione all'app delle decisioni in merito all'autorizzazione Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 44

45 M5: Scenari d'attacco Attacchi al frontend (modalità offline) Rimozione dei controlli di autorizzazione Visualizzazione di informazioni scaricate ma non rese disponibili a livello di presentazione Attacchi al backend Esecuzione di funzioni in modalità anonima (rimuovendo i token di sessione dalle richieste) A7 Esecuzione diretta di funzioni non mostrate nella UI, per le quali l'utente non ha i diritti di esecuzione A7 Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 45

46 M5: prevenzione Assumere aggirabili tutti i controlli di autenticazione ed autorizzazione lato client Ove possibile devono essere fatti lato server Nel caso siano necessari controlli locali, effettuare verifiche di integrità del codice dell'applicazione ( M10) Non permettere di usare PIN come password Brute force lato client Se rubate bastano pochi tentativi per romperle, anche se salvate in maniera sicura Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 46

47 M6: Broken Cryptography Agenti di minaccia: qualunque entità possa accedere a dati crittografati in maniera errata Vettori d'attacco: decrittografia dei dati tramite accesso fisico al dispositivo, cattura del traffico di rete, malware sul dispositivo Debolezza: utilizzo di algoritmi di cifratura deboli o errori nel processo di crittografia Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 47

48 M6: Broken Cryptography If you're typing the letters A-E-S into your code, you're doing it wrong Thomas Ptacek Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 48

49 M6: cosa non fare Affidamento a processi di crittografia implementati localmente In genere i sistemi di crittografia implementati localmente possono essere aggirati Esempio: protezione locale degli eseguibili di ios Processo di gestione delle chiavi insicuro Inclusione delle chiavi con il contenuto (file system) Inclusione delle chiavi nel codice (hard-coding) Utilizzo di algoritmi insicuri, deprecati o propri(etari) Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 49

50 M7: Client Side Injection Agenti di minaccia: qualunque entità possa inviare dati all'applicazione, utenti esterni o interni, altre applicazioni, file o l'applicazione stessa Vettori d'attacco: attacchi testuali che sfruttano la sintassi di un interprete o iniezione di codice applicativo Debolezza: l'input malevolo forza un cambio di contesto e viene interpretato come eseguibile, anche con alti privilegi iniezione diretta di codice eseguibile all'interno dell'app ( M10) Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 50

51 M7: scenari d'attacco all'applicazione SQL Injection su SQLite ( A1) Accesso ai dati dell'applicazione JavaScript Injection (XSS A3) Furto di sessioni Local File Inclusion Accesso a file e contenuto delle directory dell'app Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 51

52 M7: scenari d'attacco al codice Attacchi al codice eseguibile ( M10) Modifica del livello di presentazione Buffer overflow ed esecuzione di codice arbitrario Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 52

53 M7: prevenzione Validare tutti gli input all'applicazione Parametrizzare le query SQL Inibire l'esecuzione di JavaScript nei controlli WebView o preferire l'uso dei browser mobili Validare l'input ai file manager e disabilitare l'accesso al filesystem alle WebView Su ios avere cura di proteggere C ed Objective-C Proteggere le funzioni Objective-C prone ad attacchi di tipo format string Non usare funzioni C prone all'iniezione (strcat, strcpy, strncat, strncpy, etc) Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 53

54 M8: Security Decisions via Untrusted Inputs Agenti di minaccia: IPC (Inter Process Communication) Vettori d'attacco: lettura o modifica dei messaggi IPC utilizzati per prendere decisioni di sicurezza ( A10) Debolezza: utilizzare informazioni non fidate per prendere decisioni di sicurezza Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 54

55 M8: prevenzione Non passare informazioni confidenziali attraverso IPC, in quanto in molti scenari possono essere lette (!) Utilizzare white-list di applicazioni fidate da cui accettare input attraverso IPC Per il passaggio di informazioni, utilizzare funzioni che permettano di ottenere il BundleID dell'app chiamante Validare tutti gli input ricevuti tramite IPC Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 55

56 M9: Improper Session Handling Agenti di minaccia: qualunque entità abbia accesso al traffico http(s), ai cookie, ai token di sessione, etc Vettori d'attacco: accesso fisico al dispositivo, cattura del traffico di rete o malware Debolezza: esposizione di token di sessione in fase di assegnazione, salvataggio o utilizzo degli stessi ( A2) Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 56

57 M9: scenari d'attacco Chiusura di sessioni lato client (e non lato server) Mancanza di timeout di sessione Mancanza di rotazione dei token al cambio di livello di autorizzazione Creazione insicura dei token di sessione Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 57

58 M9: prevenzione Chiudere le sessioni lato server Impostare timeout di sessione adeguati in base al livello di autorizzazione Ruotare i token ad ogni cambio del livello di autorizzazione Creare token in maniera casuale Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 58

59 M10: Lack of Binary Protections Agenti di minaccia: analisi, reverse e modifica dell'applicazione Vettori d'attacco: modifica dell'app inserimento di funzionalità malevole esposizione di dati confidenziali e proprietà intellettuale superamento di blocchi (sicurezza, licenza, etc) Debolezza: l'applicazione non implementa controlli sulla propria integrità Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 59

60 M10: Lack of Binary Protections Decrittografia del codice dell'app o analisi mediante debugger Visualizzazione delle strutture di controllo (diagramma di flusso) Modifica al livello di presentazione (html,js, css) ed esecuzione di codice JavaScript modificato Sostituzione di chiavi di crittografia o certificati per decifrare il traffico generato Superamento di controlli di sicurezza mediante modifica di applicazione o spazio di memoria Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 60

61 M10: prevenzione Implementare controlli di sicurezza per la rilevazione di Ambiente jailbroken Ambiente di debug Modifiche ai checksum Modifiche al pinning dei certificati Modifiche del codice a runtime Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 61

62 Rischi derivanti dalla modifica del codice Ripacchettizzazione di applicazione modificata Decrittografia, modifica malevola e fornitura attraverso canali non ufficiali dell'applicazione Swizzling dei metodi mediante la fornitura di librerie esterne Fornitura di metodi malevoli con medesima firma di quelli richiamati dall'applicazione Aggiramento dei controlli di sicurezza mediante la modifica del flusso di controllo Autenticazione, autorizzazione e gestione delle sessioni Validazione di dati, verifica di firme, gestione licenze Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 62

63 Rischi derivanti dalla modifica del codice Aggiramento dei sistemi di verifica di ambienti jailbroken Modifica del livello di presentazione Modifica dei file che definiscono il livello di presentazione Sostituzione di chiavi di crittografia Esecuzione di attacchi di tipo MITM (Man In The Middle) Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 63

64 Rischi derivanti da reverse ed analisi del codice Possibilità di analisi di logiche applicative o di business mediante Esposizione delle firme dei metodi Monitoraggio di API, librerie e chiamate di sistema Esposizione delle strutture dati (nomi degli attributi) Esposizione delle stringhe Intercettazione di chiavi di crittografia Decompilazione degli algoritmi Decrittografia delle applicazioni Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 64

65 Top Ten Mobile Controls C1 Identify and protect sensitive data on the mobile device C2 Handle password credentials securely on the device C3 Ensure sensitive data is protected in transit C4 Implement user authentication,authorization and session management correctly C5 Keep the backend APIs (services) and the platform (server) secure C6 Secure data integration with third party services and applications Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 65

66 Top Ten Mobile Controls C7 Pay specific attention to the collection and storage of consent for the collection and use of the user s data C8 Implement controls to prevent unauthorized access to paid-for resources (wallet, SMS, phone calls etc.) C9 Ensure secure distribution/provisioning of mobile applications C10 Carefully check any runtime interpretation of code for errors Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 66

67 Qualche riferimento Network intelligence SSL/TLS attacks: Part 1 BEAST Attack HP Enterprise Security HP Fortify Taxonomy Software Security Errors Infosecurity magazine Two Thirds of Personal Banking Apps Found Full of Vulnerabilities Defuse Security Password Hashing Security: Salted Password Hashing Doing it right Thomas Ptacek If You're Typing The Letters A-E-S Into Your Code, You're Doing It Wrong. OWASP Format string attack PenTest Magazine SSH Tunnels: How to Attack Their Security ENISA Smartphone Secure Development Guideline LifeHacker How to Crack Just About Any Mac App (and How to Prevent It) Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 67

68 Sicurezza informatica Corso di Laurea Magistrale in Informatica Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili Andrea Seminario sulla sicurezza delle applicazioni mobili 68