Elementi di Sicurezza e Privatezza Lezione 18 Protocolli di rete e vulnerabilità. Chiara Braghin

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1 Elementi di Sicurezza e Privatezza Lezione 18 Protocolli di rete e vulnerabilità Chiara Braghin

2 IPv6: quanti lo usano? RIPE (Réseaux IP Européens) IPv6 Act Now Google misura da Settembre 2008 la disponibilità di connessioni IPv6 dei suoi utenti 6to4 e Toredo sono i più comuni IPv6 over IPv4 tunneling protocol 1

3 Problemi di instradamento

4 Routing (1) Stanford.edu earthlink.net BGP Autonomous System (AS) OSPF gruppo di router e reti sotto il controllo di una singola autorità amministrativa 3

5 Routing (2) OSPF (Open Shortest Path First) Usato per instradare pacchetti dentro un singolo AS BGP (Border Gateway Protocol) Usato per instradare pacchetti tra AS Consente il rispetto di alcune politiche di sicurezza e vincoli nell instradamento del traffico di rete Attacchi comuni: comunicare falsi percorsi per fare in modo che il traffico passi attraverso host compromessi 4

6 Border Gateway Protocol (BGP) - 1 Protocollo di instradamento esterno usato solo su router che connettono un Autonomous System (AS) ad un altro AS Implementato su TCP, porta 179 RFC da 1771 a 1774 Protocollo basato sul vettore delle distanze Le rotte/percorsi vengono scambiati nella forma di sequenze ordinate di ID di AS Ciascun AS esporta la rotta ai suoi vicini dopo essersi aggiunto in testa (AS k,as k 1,, AS 0 ) - route announcement AS 0 è lʼorigine del route announcement 5

7 Border Gateway Protocol (BGP)

8 Border Gateway Protocol (BGP) - 3 Supporta l instradamento basato su politiche (es. accordi bilaterali tra provider): ogni AS ha una propria politica spesso ci sono motivi non tecnici per prendere decisioni sull instradamento: motivi politici, organizzativi o di protezione utilizzo della politica da parte di BGP: ad ogni rotta viene assegnato un punteggio basandosi sulle politiche ( se la rotta viola la politica), la rotta seguita è quella con distanza minore decide quali rotte che annunciare ad altri decide quali rotte accettare da altri Le politiche di instradamento non fanno parte del protocollo BGP: vengono fornite esternamente come informazioni di configurazione. 7

9 BGP: problemi di sicurezza Cosa manca: Autenticazione degli Autonomous System (AS) Autenticazione e autorizzazione a rappresentare un AS da parte di un router Integrità e autenticazione di tutto il traffico BGP i pacchetti BGP non sono autenticati un attaccante può comunicare una rotta arbitraria Autorizzazione a esportare rotte e indirizzi Possibilità di rimuovere una rotta Incentivo alla disonestà: gli ISP pagano per favorire alcune rotte 8

10 S-BGP (1) Nasce nel 2000 come primo tentativo di architettura sicura per BGP Esiste un implementazione in fase di studio e di standardizzazione Utilizza crittografia a chiave pubblica Sistema dispendioso 9

11 S-BGP (2) Public Key Infrastructure (PKI) per supportare l autenticazione (delle rotte, di un AS, di un router BGP, ecc.) Frima digitale dei messaggi dei router Le rotte contengono le firme dei precedenti AS/router IPsec: comunicazione point-to-point tra router sicura 10

12 S-BGP (3) Cosa richiede l utilizzo di S-BGP? S-BGP PKI Gli ISP devono comportarsi come Certification Authority, producendo certificati per il loro spazio di indirizzi IP address Problema: gli ISP molto poco interessati Implementazione del protocollo S-BGP I venditori di router devono offrire S-BGP software nei loro prodotti (con parte di memoria non volatile) Problema: venditori non molto interessati ALTRIMENTI aggiungere un dispositivo interfaccia Gli ISPs devono gestire i prodotti S-BGP 11

13 S-BGP: riferimenti A Survey of BGP Security, K. Butler, T. Farley, P. McDaniel, J. Rexford, ACM,

14 Domain Name System

15 DNS (Domain Name System) È un meccanismo di ricerca per tradurre nomi in indirizzi IP e viceversa Schema di denominazione gerarchico basato su dominio Sistema di database distribuito È un database composto da tre elementi: un namespace (spazio dei nomi) i DNS server che offrono informazioni sui namespace i resolver (client) che interrogano i server sul namespace 14

16 DNS (2) Spazio dei nomi gerarchico root org net edu com uk ca wisc ucb stanford cmu mit cs ee www 15

17 DNS server (1) Una macchina che tiene una tabella dei nomi e i corrispondenti indirizzi IP Ci sono 13 root server nel mondo, ad esempio:.it,.de,.com,.edu. Risponde alle interrogazioni DNS Tipi di name server: server autorevoli (authoritative) di tipo master (primari) e di tipo slave (secondari) server ricorsivi (caching o forwarder caching) server con funzionalità miste 16

18 DNS server (2) Servizio gerarchico Root servers per domini a livello superiore Authoritative servers per sottodomini 17

19 DNS server (3) Funzionamento di massima: Quando un applicazione specifica un nome, il programma locale (resolver): va al DNS authoritative server più vicino ed esegue la ricerca se il nome non è memorizzato, il server DNS locale richiede l indirizzo a un root server (connessione UDP) il root server stabilisce il server dei nomi appropriato e gli invia la richiesta 18

20 Name server ricorsivo Il server ricorsivo esegue vere ricerche: pone domande al DNS al posto dei client Il server ricorsivo ottiene le risposte dal server autorevole ma quando le inoltra al client le contrassegna come non autorevoli Le risposte vengono memorizzate nella cache per un riferimento futuro 19

21 Resolver I resolver sono programmi che pongono domande al sistema DNS per conto dell applicazione Di solito sono implementati in una libreria di sistema: gethostbyname(char *name); gethostbyaddr(char *addr, int len, type); 20

22 Processo di risoluzione e cache Resolver A? Domanda: A (A = Address) Caching Forwarder (ricorsiva) Aggiunta alla cache A? Chiedi A? Chiedi al A? ripe-server root server gtld-server 21

23 RR (Resource Record) Usato dal DNS per tradurre i nomi in dati Un record è costituito da: etichetta, TTL, classe, tipo e RDATA TTL: Time To Live, validità del record la classe IN (Internet Name) è la più usata ci sono molti tipi di record RR: A indica IP address record, NS indica Name Server address tutto ciò che sta dopo l identificatore di tipo è detto RDATA IN A etichetta TTL classe tipo RDATA 22

24 TTL TTL è un timer usato nelle cache: indica per quanto tempo i dati possono essere riusati i dati stabili possono avere TTL alti 23

25 Pacchetto DNS (1) Query ID: valore casuale di 16 bit, lega univocamente la risposta alla query (un server può avere più query in attesa), in genere incrementato di 1 alla query successiva QR: (Query/Response) 0 se query del client, 1 se response del server Opcode: 0 per query standard AA: (Authoritative Answer) 1 se risposta autorevole TC: (Truncated) 1 se la risposta del server è più lunga dei 512 byte del pacchetto UDP RD: (Recursion Desired) 1 se il client desidera che sia il server a fare le ricerche ricorsivamente, 0 nel caso in cui voglia solo l informazione più vicina alla soluzione RA: (Recursion Available) Z: Reserved rcode: indica se la risposta ha successo o no Figura tratta da 24

26 Pacchetto DNS (2) Question count: il client inserisce nel campo dati la domanda che specifica il nome da risolvere, il tipo e la classe. Il server ripete sempre la domanda, quindi il valore del contatore è sempre 1 Answer/Authority/Addirtional Record count: valori aggiornati dal server, indicano il tipo di risposta del server Answer: indica che il server è riuscito a risolvere il nome Authority: a quale server rivolgersi (indicato con hostname e non IP addr.) Addl. Record: indica l indirizzo IP degli hostname dati DNS question/answer Data: campo in cui vengono inserite le domande e le risposte relativi ai counter appena descritti 25

27 Richiesta del resolver al NS 26

28 Risposta al resolver (1) La risposta contiene l indirizzo IP del server a cui rifare la domanda (chiamato glue ) La risposta viene ignorata nel caso in cui il QueryID non venga riconosciuto Indica per quanto si può tenere nella cache 27

29 Risposta al resolver (2) RISPOSTA FINALE (memorizzata nella cache del resolver per una risposta più veloce a domande successive) 28

30 Esempio (1) 29

31 Esempio (2) 30

32 Esempio (3) - Vulnerabilità 31

33 Esempio (4) - Vulnerabilità 32

34 Esempio (5) - Vulnerabilità Politica first-come first-served, se l attaccante risponde per primo, la risposta considerata valida è

35 DNS Cache Poisoning (1) Idea: far memorizzare nella cache al server la risposta sbagliata per fare in modo che una richiesta al sito venga rediretta al sito Dan Kaminsky Black Hat security conference Luglio 2008!!!! 34

36 DNS Cache Poisoning (2) Sito vittima 35

37 DNS Cache Poisoning (3) 36

38 Esempi di DNS Poisoning Gennaio 2005, il nome di dominio di un grande ISP di NY (Panix) veniva risolto con un sito in Australia Novembre 2004, gli utenti di Amazon e Google venivano ridirezionati sul sito di una farmacia online (Med Network Inc.) Marzo 2003, un gruppo soprannominato "Freedom Cyber Force Militia" ridirezionava i visitatori del sito di Al-Jazeera e si presentava con il messaggio "God Bless Our Troops Attacchi meno comuni del fishing, non richiedono l invio di nessuna mail 37

39 DNSsec (1) Estende DNS per: Integrità dei dati Autenticazione dei dati DNS Authenticated Denial of Existence 38

40 DNSsec (2) DNSSEC RFC Standard (Marzo 2005) per le core functionality di DNSSEC: RFC DNS Security Introduction and Requirements RFC Resource Records for the DNS Security Extensions RFC Protocol Modifications for the DNS Security Extensions RFC DNS Security (DNSSEC) Hashed Authenticated Denial of Existence RFC DNSSEC Operational Practices 39

41 DNS: riferimenti ide-kaminsky-dns-vuln.html 40