Sicurezza. Ingegneria del Software e sicurezza. Alice, Bob, e Trudy. Sicurezza non si caratterizza in modo semplice
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- Marta Giorgi
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1 Sicurezza nelle reti Sicurezza: molti significati crittografia autenticazione Integrità dei messaggi Certificazione e distribuzione delle chiavi Altro? Alcuni esempi: applicazioni: sicure trasporto: SSL, SET network: IP security Sicurezza Sicurezza non si caratterizza in modo semplice Valori (non facili da determinare) Determinare la presenza di attacchi (non sempre è possibile) Affrontare e risolvere gli attacchi (a volte in tempo reale) 1 2 Ingegneria del Software e sicurezza Sistemi Software Specifica (che cosa fa) Implementazione (come lo fa) Correttezza (cosa effettivamente fa) Sicurezza dei sistemi software Specifica: politica Implementazione: meccanismi Correttezza: assurance 3 Alice, Bob, e Trudy Figure 7.1 goes here Hello-world nel mondo della sicurezza Bob e Alice hanno la necessità di comunicare tra loro in modo sicuro Trudy, intruder è in grado di intercettare e modificare i messaggi 4 1
2 Proprietà Politica di sicurezza Secrecy -- segretezza: solo il sender ed il receiver designato dovrebbero essere in grado di comprendere il contenuto di un msg Sender: cifra (encrypt) il msg Receiver: decifra (decrypt) il msg Authentication -- autenticazione: sender e receiver sono in grado di confermare l identità dell altra componente coinvolta nella comunicazione Message Integrity integrità del messaggio: sendere receiver vogliono avere la sicurezza 5 che il contenuto del msg non sia stato alterato Insieme di proprietà di sicurezza = politica di sicurezza Esempio: una banca on line Autenticazione dei clienti Segretezza dei dati dei clienti e di tutti ali altri dati interni al sistema Integrità del sistema di interazione Ma anche non repudiation delle transazioni e altre proprietà 6 Politiche Non esiste una unica nozione di sicurezza che si applica in tutte le situazioni Sistemi differenti richiedono politiche di sicurezza differenti Le capacità di interazione con l ambiente possono portare a politiche di sicurezza tra loro in conflitto (e.g. non repudiation e deniability) Sicurezza e Internet 7 8 2
3 Distributed DoS handlers agents 9 10 port Determinare i servizi attivi type 7 TCP/UDP 9 TCP/UDP 13 TCP/UDP 19 TCP/UDP 21 TCP 23 TCP 37 TCP/UDP 53 TCP/UDP 69 UDP 110 TCP 113 TCP/UDP 161 UDP name echo discard daytime chargen ftp telnet time domain tftp pop3 auth snmp port type 513 UDP 514 UDP 517 UDP 2049 TCP/UDP 512 TCP 513 TCP 514 TCP name who syslog talk NFS exec login shell services marked with use cleartext passwords 11 Il gergo della sicurezza Principali Utente Sistema Servizio La nozione di principale dipende dal livello di astrazione Indirizzo IP Gli host delle sottorete IP Le persone che utilizzano gli host 12 3
4 Testo in chiaro Crittografia K A K B Testo in chiaro Crittografia: chiave simmetrica Testo in chiaro K K Testo in chiaro Testo cifrato Testo cifrato Figure 7.3 goes here Figure 7.3 goes here Chiave simmetrica: le chiave del sender e del receiver sono identiche Chiave pubblica: chiave di cifratura: public, chiave di decifratura:secret 13 A: E(K,M) = C B: D(K,C) = M 14 Chiave simmetrica Alfabeto di cifratura: sostituzione di caratteri secondo uno schema monoalfabetico: sostituzione di un carattere per un altro plaintext: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz ciphertext: mnbvcxzasdfghjklpoiuytrewq E.g.: Plaintext: bob. i love you. alice ciphertext: nkn. s gktc wky. mgsbc Attacchi Analisi della frequenza Analisi del pattern (schema) delle frasi Proprietà statistiche
5 Algoritmo DES DES: Data Encryption Standard Standard [NIST 1993] Chiave simmetrica a 54 bit Testo in chiaro 64 bit Cosa si ottiene? Decifrare è computazionalmente costoso Crittografia a chiave pubblica Chiave simmetrica Sender e receiver devono conoscere la chiave Come si fa in rete ad incontrarsi? Chiave Pubblica 1. Sender e receiver non condividono alcun segreto 2. encryption key: public 3. decryption key: private Public key cryptography Figure 7.7 goes here Tecniche di crittografia = generazione della firma digitale Sender firma in modo digitale un documento. Verificabile: receiver deve essere in grado di verificare che solamente il sender ha firmato. Firma digitale Esempio: Bob cifra m con la sua chiave privata d B, ottenendo il msg d B (m). Bob invia ad Alice m e d B (m)
6 Alice verifica la firma di Bob tramite la chiave pubblica Se e B (d B (m) ) = m, allora Bob ha firmato con la sua chiave privata. Firma digitale Non-repudiation: Alice può provare che Bob ha effettivamente firmato 21 Key Distribution Center (KDC) Alice e Bob vogliono condividere una chiave simmetrica. KDC: server che condivide una chiave (diversa) con tutti gli utenti registrati Chiavi di Alice e Bob: K A-KDC K B-KDC r r r Alice comunica con il KDC ottenendo la chiave di sessione R1, e K B-KDC (A,R1) Alice invia a Bob K B-KDC (A,R1), Bob estrae R1 Alice, Bob condividono la chiave R1. 22 Autorità e chiavi pubbliche Autorità di certificazione (CA) crea un dertificato che lega la chiave pubblica ad una determinata entità. Entità (persone, router, etc.) possono registrare la propria chiave pubblica con CA. Fornire degli attestati di identità al CA. CA crea i certificati (con firma digitale) 23 sicure Alice vuole inviare una mail sicura a Bob. genera una chiave simmetrica K S. cifra il messaggio con K S cifra K S con la chiave pubblica di Bob. invia a Bob K S (m) e e B (K S ). 24 6
7 sicure autenticazione del sender e integrità del messaggio sicure segretezza, autenticazione ed integrità Pretty good privacy (PGP) Standard per la cifratura di . Basato su chiavi pubbliche, simmetriche, firma digitale, funzioni hash. Messaggio Cifrato: ---BEGIN PGP SIGNED MESSAGE--- Hash: SHA1 Bob:My husband is out of town tonight.passionately yours, Alice ---BEGIN PGP SIGNATURE-- - Version: PGP 5.0 Charset: noconv yhhjrhhgjghgg/12epj+lo8g E4vB3mqJhFEvZP9t6n7G6m27 5Gw2 ---END PGP SIGNATURE--- 7
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