Corso di Sicurezza Informatica. Sicurezza Web. Ing. Gianluca Caminiti

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1 Corso di Sicurezza Informatica Sicurezza Web Ing. Gianluca Caminiti

2 SSL

3 Sommario Considerazioni sulla Sicurezza del Web Secure Socket Layer (SSL) 3

4 Brevi Considerazioni sulla Sicurezza del Web Web come mercato ad alta visibilità per informazioni aziendali e piattaforma per transazioni finanziarie. Complessità del software web -> possibili vulnerabilità nascoste. Gli utenti non sono consapevoli dei rischi che corrono (es. injection...). 4

5 Strumenti di Sicurezza nello stack TCP/IP 5

6 SSL & TLS SSL (v3 Netscape,1996) TLS (IETF,1999) La prima versione di TLS si può vedere come un SSL v3.1 TLS v1.2 (08/2008) 6

7 Architettura di SSL 7

8 Sessione e Connessione Sessione: è un associazione fra client e server. creata dal protocollo Handshake. definisce parametri di crittografia che possono essere mantenuti per molteplici connessioni. Connessione: relazione (transitoria) che consente un certo servizio. E associata ad una sessione. 8

9 SSL Record Protocol Questo protocollo fornisce autenticazione (tramite MAC) riservatezza (tramite crittografia simmetica) 9

10 SSL Record Protocol: Funzionamento a Regime 10

11 SSL Record Protocol: Funzionamento a Regime Dimensione frammento: bytes MAC = MD5 o SHA-1 Crittografia simmetrica a blocchi: AES, IDEA, RC2-40, DES-40, DES, 3DES, Fortezza a flusso: RC4-40, RC

12 Formato SSL Record (cenni) 12

13 SSL Record Protocol Payload 13

14 Protocolli di alto livello Protocollo Handshake (descritto in seguito) Protocollo Change Cipher Spec E usato al termine del protocollo di Handshake per eseguire il commit sulla scelta della suite di cifratura da usare. Protocollo Alert (prossima slide) 14

15 Protocolli di alto livello Protocollo Alert warning close_notify, warning sui certificati fatal (termina la connessione corrente, le altre possono continuare): unexpected_message, bad_record_mac, handshake_failure, etc. 15

16 Protocollo Handshake Parte più complessa di SSL. Permette a server e client la reciproca autenticazione. Serve per negoziare i parametri di cifratura, del MAC e le chiavi crittografiche. E usata prima di trasmettere i dati dell applicazione. 16

17 Protocollo Handshake 17

18 Protocollo Handshake Fase 1. Stabilire le capacità di sicurezza di client e server. Fase 2. Autenticazione Server e scambio delle chiavi. Fase 3. Autenticazione Client e scambio della chiavi. Fase 4. Conclusione. 18

19 Protocollo Handshake fase 1 Fase 1. Stabilire le capacità di sicurezza. Il client invia al server un messaggio client_hello contenente i parametri: versione SSL supportata dal client valore random (usato per lo scambio delle chiavi, per evitare attacchi replay) suite di cifratura metodo di compressione 19

20 Protocollo Handshake fase 1 Suite di cifratura, contiene: metodo per lo scambio delle chiavi RSA (la chiave segreta è cifrata con la chiave pubblica RSA del ricevente) scambio di certificati Fixed Diffie-Hellman (il server invia un certificato firmato dalla CA con i parametri pubblici D-H, il client risponde con i suoi parametri, eventualmente contenuti in un certificato se è richiesta l autenticazione del client) scambio di certificati Ephemeral D-H (ogni parte invia i parametri pubblici D-H e li firma con la propria chiave privata RSA o DSS) - scambio di certificati per autenticare le chiavi pubbliche. I parametri possono essere one-time. Anonymous D-H (D-H senza autenticazione, vulnerabile a man-inthe-middle) Fortezza (poco usato) Cipher spec 20

21 Diffie Hellman 21

22 Protocollo Handshake fase 1 Suite di cifratura, contiene: metodo per lo scambio delle chiavi Cipher spec CipherAlgorithm: RC4,RC2, DES,... MACAlgorithm: MD5 o SHA-1 CipherType: a blocchi o a flusso... 22

23 Protocollo Handshake fase 2 Fase 2. Autenticazione del server e scambio delle chiavi. il server, in tutti i casi tranne Anonymous D-H: invia msg certificate, contiene il certificato che autentica la chiave pubblica del server. Nel caso di Fixed D- H contiene i par. pubblici 23

24 Protocollo Handshake fase 2 Fase 2. Autenticazione del server e scambio delle chiavi. il server, in tutti i casi tranne che per Fixed D-H: invia msg server_key_exchange, in dettaglio: Anonymous D-H: i par. pubblici D-H Ephemeral D-H: i par. pubblici D-H e la firma degli stessi. 24

25 Protocollo Handshake fase 2 Fase 2. Autenticazione del server e scambio delle chiavi. il server, a meno che non usi Anonymous D- H o RSA senza autenticazione del client: invia un msg certificate_request per richiedere un certificato al client msg server_hello_done conclude fase 2 25

26 Protocollo Handshake fase 3 Fase 3. Autenticazione del client e scambio delle chiavi. il client, se il server lo ha richiesto, invia un certificato con msg certificate. poi invia un msg client_key_exchange: in caso di scambio RSA, il client genera un valore segreto pre-master che cifra con la chiave pubblica del server (contenuta nel certificato o nel msg server_key_exchange, tmporanea) Ephemeral o Anonymous D-H: invia i parametri pubblici (nel primo caso firmati con la propria chiave privata RSA) Fixed D-H: invia un messaggio nullo 26

27 Protocollo Handshake fase 3 Fase 3. Autenticazione del client e scambio delle chiavi. msg certificate_verify (opz.) conclude fase 3 Il client firma un messaggio per fornire prova che possiede la chiave privata associata a quella pubblica presente nel certificato scambiato col server. 27

28 Protocollo Handshake fase 4 Fase 4. Conclusione. il client invia un msg change_cipher_spec (che fa parte dell altro protocollo) per attivare le scelte fatte in relazione alla suite di crittografia e poi un msg finished che usa tali algoritmi, chiavi e valori segreti. Il server fa la stessa cosa. A questo punto client e server possono scambiarsi dati a livello di applicazione in modo sicuro. I valori effettivi usati per MAC e crittografia sono calcolati da client e server sulla base dei parametri scambiati nelle fasi 2 e 3. 28

29 Transport Layer Security Formato di record identico a quello di SSL. RFC simile a SSLv3. Differenze: version number message authentication code pseudorandom function alert codes cipher suites client certificate types certificate_verify and finished message cryptographic computations padding 29

30 Corso di Sicurezza Informatica Sicurezza della Posta Elettronica Ing. Gianluca Caminiti

31 PGP

32 Sommario Pretty good privacy 32

33 Pretty Good Privacy autore: Philip R. Zimmerman PGP offre riservatezza autenticazione sia per la posta elettronica che per applicazioni di memorizzazione di file. 33

34 PGP è molto popolare Disponibile gratuitamente per una molteplicità di piattaforme. Basato su algoritmi ben noti. Ampia gamma di applicazioni. Non controllato o sviluppato da organizzazioni governative o da standard internazionali. 34

35 Descrizione Operativa Offre 5 servizi: Auteticazione Riservatezza Compressione Compatiilità con l Segmentazione 35

36 36

37 Compatibilità con l Formato radix-64: ogni gruppo di 3 byte è mappato su 4 caratteri ASCII La dimensione del messaggio aumenta del 33% 37

38 Segmentazione Ci può essere la limitazione della lunghezza del messaggio: es. 50,000 bytes. PGP automaticamente effettua la suddivisione. Dal lato del ricevente PGP assembla I vari segmenti tenendo conto dell ordine corretto ed eliminando gli header. 38

39 Sommario dei servizi PGP Funzione Algoritmo Firma digitale DSS/SHA oppure RSA/SHA Cifratura CAST o IDEA o 3DES con Diffie-Hellman o RSA per scambio chiave di sessione Compressione ZIP Compatibilità E- Radix-64 mail Segmentazione - 39

40 40

41 Riferimenti Stallings 41

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