Autentizace a identifikace - vylepšete si bezpečnost vlastními silami

Internet | 01.04.03

Každý, kdo používá počítač připojený k sítí, se téměř neustále hlásí k různýmsíťovým službám a využívá cizí zdroje, jinak by ostatně ani počítačové sítě neměly s...





Každý, kdo používá počítač připojený k sítí, se téměř neustále hlásí k různým
síťovým službám a využívá cizí zdroje, jinak by ostatně ani počítačové sítě
neměly smysl. Většina služeb v dnešní době využívá jistou formu autentizace
uživatele, a to různými metodami. Málokdo se však zamýšlí nad tím, jak taková
autentizace vlastně funguje a jak je bezpečná. Toto malé zamyšlení je cílem
dnešního článku.


Šifrované versus nešifrované přenosy

Mnoho síťových autentizačních metod používá různé kryptografické algoritmy k
šifrování vzájemné komunikace. Bohužel jsou i takové, které tak nečiní. Nyní se
podíváme na ty protokoly, které k autentizaci šifrování nepoužívají.

Každý z vás již jistě dobře ví, že protokoly jako je FTP, POP, Telnet nebo HTTP
šifrování téměř nevyužívají. Většina uživatelů ale nad tímto faktem mávne rukou
a řekne si, že s tím nemůže osobně nic udělat, a dále se problémem netrápí.
Situace však není tak růžová a jednoduchá, jak by se na první pohled mohlo
zdát. Zejména v komerční sféře může mít takové ignorování faktů kritické
následky, nemluvě o narušení soukromí, které není jistě příjemné nikomu. Na
následujících několika řádcích si ukážeme, jaké může mít používání
nešifrovaných protokolů následky, a co vše lze s trochou šikovnosti zjistit.
Nakonec se podíváme na některé bezpečné alternativy nešifrovaných služeb a
povíme si, jak pomocí nich řešit stávající situaci.


Identifikace serveru a služeb

První věcí, kterou je třeba zjistit, je, jakou vlastně verzi a typ služby
provozujete nebo využíváte. Pokusíme se identifikovat různé služby a jak jistě
uvidíte, pokud nejsou správně nastaveny, prozradí tyto služby o sobě velmi
mnoho. Prvním krokem by měla být identifikace cílového systému, který službu
nabízí. Může jít o poštovní server, FTP server nebo webový server. Jako příklad
jsem vybral systémy, které nabízejí mnoho služeb (což mimochodem není příliš
šťastné a bezpečné řešení). V praxi se můžete setkat (je to velmi
pravděpodobné) s tím, že služby budou nainstalovány na různých systémech.
Uvedené služby běžely pod těmito operačními systémy: Linux RedHat 7.3 a Windows
2000 Professional. Na systémech byly spuštěny tyto služby: SMTP server, FTP
server a HTTP server. Na systému Linux ještě SSH server a na systému Windows
telnet server. Nyní se podíváme, jak vypadal portscan každého systému a jaké
služby identifikoval. Ke skenování portů byl použit nástroj nmap
(www.insecure.org/nmap), který platí za jeden z nejlepších produktů své třídy.

Jak vidíme na obrázcích na vedlejší straně, nabízí každý systém podobné služby.
Nyní se pomocí nástroje telnet podíváme na to, jak se jednotlivé služby
identifikují. Alternativně lze použít i nástroj netcat, který je součástí
většiny linuxových distribucí a je k dispozici i pro operační systém Windows.



Z pohledu správce

Nyní uděláme malou odbočku a podíváme se na problém ze strany správce systému.
Z výpisu je vidět, že se většina služeb identifikuje celkem obsáhle, což ale
nemusí být vždy dobře. Pokud útočník zná druh a verzi dané služby, může
zjistit, byla-li v té které konkrétní verzi dané služby objevena nějaká chyba,
a případně takovou chybu zneužít. S tím souvisí sledování změn a pravidelná
aktualizace softwaru. Jak můžete vidět z výpisů, testované systémy jsou
zprovozněny v základní konfiguraci a ke všemu ještě neaktualizované, což by se
u systémů připojených k síti (a nejen u nich) stávat nemělo.

Nyní si tedy povíme, jak znesnadnit útočníkovi identifikaci běžících služeb.
První a základní věcí je vůbec nespouštět služby, které nepotřebujeme. Proč mít
na své lokální stanici spuštěnu službu telnet, když nechceme, aby náš počítač
využíval někdo jiný? Další věcí je oddělení služeb, které slouží uživatelům
vnitřní sítě, a služeb, jež chceme nabídnout veřejnosti. Zde přicházejí ke
slovu firewally a směrovače. Rovněž není od věci uvažovat o implementaci
takzvané DMZ neboli demilitarizované zóny, do které jsou umístěny služby
nabízené veřejnosti, jež chceme oddělit od naší vnitřní sítě. Do DMZ můžeme
umístit poštovní servery, FTP server nebo webové servery. Konfigurace a
strategie firewallu však není tématem tohoto článku, a tak se raději vrátíme k
našemu tématu a povíme si, jak znesnadnit identifikaci běžících služeb.

Jako první si ukážeme, jak odstranit hlavičku poštovního serveru Sendmail. Tuto
změnu můžete provést pomocí konfiguračních maker m4 nebo přímou editací souboru
sendmail.cf, což je jednodušší, neboť jde o změnu jednoho řádku, a to konkrétně
o změnu řádku obsahujícího direktivu SMTPGreetingMessage=j Sendmail $v/$Z; $b.
Tuto direktivu můžete libovolně měnit, můžete se dokonce vydávat za jiný
poštovní server. Možností je mnoho a rozhodnutí leží jen na vás. Pozor ale na
situaci, kdy se o poštovní server stará více správců a nastavení se provádí
pomocí maker m4. Potom je důležité, aby změna byla provedena i v makru, aby
nedošlo k situaci, kdy druhý správce změní nějaké konfigurační direktivy, znovu
vygeneruje a zavede konfigurační soubor, a všechny změny pak přijdou nazmar.
Dalším velice často používaným poštovní serverem je Postfix. I u něj si
ukážeme, jak změnit jeho hlavičku. Změnu provedete v konfiguračním souboru
Postfixu main.cf, kde je třeba upravit direktivu smtpd_banner. Další službou,
kde je žádoucí změnit hlavičku, je FTP. Povíme si, jak to udělat u
nejrozšířenějšího FTP serveru wu-ftpd. V konfiguračním souboru ftpaccess
editujte direktivy greeting full, greeting brief, greeting terse, greeting
test, banner a hostname. Pokuste se s těmito direktivami experimentovat a
zvolte tu, která vám bude nejvíce vyhovovat. U HTTP serveru, což je v unixovém
světě nejčastěji server Apache a ve světě Microsoftu nejčastěji IIS, je situace
poněkud obtížnější. Například u serveru Apache se při změně hlavičky nevyhneme
editaci zdrojového kódu a následné kompilaci. Změnu hlavičky provedete v
hlavičkovém souboru httpd.h, který je uložen v adresáři apachesource/include,
kde apachesource je adresář, v němž máte uloženy zdrojové kódy serveru. V tomto
souboru změňte hodnotu makra SERVER_BASEPRODUCT a SERVER_BASEVERSION. Verzi
HTTP serveru zjistíte velice snadno zasláním následujícího požadavku na port,
na kterém HTTP server běží: HEAD /HTTP/1.0. Nyní se vraťme do pozice uživatele,
jenž se snaží identifikovat běžící služby a zjišťuje jejich vlastnosti.



Z pohledu uživatele

Dejme tomu, že se vám podařilo více či méně úspěšně identifikovat služby, které
využíváte, a z dostupných informací, jimiž bývají nejčastěji domovské stránky
jednotlivých produktů, jste zjistili, zda služba šifruje komunikaci a na jakém
principu provádí autentizaci. Nyní se budeme zabývat postupem pro případ, kdy
zjistíte, že služba šifrování nevyužívá. Abyste pochopili význam nebezpečí,
které vám hrozí, uděláte nejlépe, když si sami zkusíte, čeho je potenciální
útočník schopen. Nejjednodušším způsobem, jak obejít síťovou autentizaci, je
použití snifferu a odchycení hesla právoplatného uživatele. To je mnohem
snazší, než by se mohlo zdát. Jako sniffer je použit produkt ettercap
(sourceforge.net/ettercap), který nabízí špičkový výkon, mnoho standardních
funkcí, další užitečné plug-iny, a navíc využívá GTK interface pro uživatele,
kteří mají rádi grafické prostředí. Pro konzolové uživatele je vedle klasického
rozhraní přichystáno i rozhraní využívající ncurses. Program umí různé druhy
sniffu, ať již jde o ARP sniffing užitečný zejména na přepínaných sítích, IP
sniffing nebo MAC sniffing. V případě, že na vaší síti běží služba arpwatch,
která sleduje změny na síti, a vy se pokusíte o ARP sniffing, bude arpwatch
hlásit spoustu nestandardních situací, zejména flip-flop sniffovaného stroje.
Proto raději na své aktivity předem upozorněte správce sítě.

Nyní již tedy k samotnému testování nešifrovaných služeb. Myslíte si, že je
vaše pošta v bezpečí před cizími zraky? Zkuste zapnout sniffer, a jako source
adresu vyberte poštovní server a jako destination vyberte svůj systém a zapněte
sniffování (typ zvolte podle požadavků sítě). Nyní na svém stroji zkuste
přijmout/odeslat poštu. Vidíte výsledky? To, co vidíte, může vidět kdokoliv na
vaší sítí, případně každý, kdo má do vaší sítě přistup. Situace však může být
ještě horší. Podívejte se na obrázek vlevo dole. Zde jsme spuštěním příslušného
plug-inu zaznamenali celou komunikaci mezi serverem a klientem, jinými slovy
udělali jsme si kopii e-mailu. Co se stane v případě, kdy poštou posíláte
citlivé informace, mající zásadní vliv na fungování vaší firmy?

Nyní se podíváme na protokol ftp. Opět si zapněte sniffer a pokuste se připojit
k libovolnému ftp serveru. Vidíte vaše jméno a heslo? Pokud ano, může ho vidět
i kdokoliv ve vaší síti, případně na cestě mezi vámi a serverem, ale tuto
situaci již opravdu asi neovlivníte. Co se stane v případě, kdy stahujete
citlivá data z firemního ftp serveru, o kterém si myslíte nebo o němž vám bylo
tvrzeno, že je zabezpečen?

Dobře, řeknou si někteří lidé, a co když omezím přístup jen na povolené IP
adresy? I proti tomuto lze vznést námitku, neboť IP adresa může být velice
snadno zfalšována či podvržena. Nyní se ještě podíváme na HTTP komunikaci,
abychom si ukázali, že ani tento druh přenosu není příliš bezpečný. V prostředí
webu se používá mnoho autentizačních metod. Některé jsou založené na funkcích
serveru, některé na skriptovacích jazycích, jež na serveru fungují. Velice
často se však používá HTTP autentizace, nejčastěji pak typu basic. S tímto
druhem autentizace se jistě každý již někdy setkal.

Bohužel i tento typ autentizace lze velice snadno obejít a překonat. Opět
spustíme náš oblíbený ettercap a budeme chytat veškerý provoz mezi webovým
serverem a klientem. V okně prohlížeče otevřeme stránku a pokusíme se vstoupit
do nějaké autorizované oblasti, která je chráněna HTTP autentizací. Pokud
nemáme takový komfortní nástroj jako je ettercap, jenž nám naservíruje všechna
hesla jako na podnose, ale máme k dispozici "pouze" starý dobrý sniffer,
dostaneme výstup podobný tomuto:

GET /adresar1/adresar2 HTTP/1.0
Autorization: Basic upravena podoba hesla

Jelikož heslo není šifrované, ale pouze upravené pro přenos po síti, je získání
jeho podoby otázkou několika sekund. Stačí nám k tomu například skriptovací
jazyk PHP, Perl atd. Zkuste Perl a base_decode64 nebo její obdobu v PHP. Další
perličkou (slovo nemá souvislost se skriptovacím jazykem Perl ) programu
ettercap je plug-in, který umožňuje zachytávat všechny kopírované soubory přes
protokol HTTP.

Existují také různé autentizační metody, jež využívají sessions, cookies nebo
například hashů md5 algoritmu. Všechny uvedené metody jsou více či méně
bezpečné, ale nemá cenu je zde podrobně rozebírat. Za malou chvilku se podíváme
na metodu, která je při správné implementaci ze všech uvedených nejbezpečnější.



Alternativy

Jestli vás předchozí řádky dostaly do deprese a zoufáte kvůli tomu, že žádná
data nejsou v bezpečí, tak buďte v klidu. Existují metody, jak svá data chránit
a jak nahradit stávající nebezpečné služby jejich bezpečnější alternativou.
Nyní si uvedeme krátký přehled alternativních služeb.


POP, IMAP

Většina poštovních klientů ani POP nebo IMAP serverů šifrování nepodporuje.
Řešením jsou servery APOP a KPOP, které fungují na trochu odlišném principu než
klasický POP server. Princip komunikace spočívá v tom, že server pošle
klientovi požadavek, tento požadavek klient zpracuje tak, že pomocí hesla
vygeneruje odpověď, kterou odešle zpět serveru. K přenosu hesla přes síť tak
vůbec nedochází. Nasazení těchto serverů je bohužel velmi malé. Pokud však máte
vliv a zájem na bezpečnosti dat, nebude pro vás problém daný systém prosadit.
To jsme však řešili pouze otázku autorizace serveru a ne samotného obsahu
elektronické pošty. Pokud si chcete být jisti, že vaši poštu nikdo číst nebude,
sáhněte po kryptografickém nástroji GPG nebo PGP.


FTP

V dnešní době existuje bezpečná náhrada k FTP, a tou je například SCP. SCP
využívá šifrovaného protokolu SSH, a je tudíž daleko bezpečnější než klasické
FTP. Implementace SCP jako náhrada za FTP nese svá rizika. Pokud o tom
uvažujete v prostředí lokální sítě, kterou znáte a ovládáte, není to takový
problém. Pokud uvažujete o náhradě FTP na serveru, jenž je veřejně přístupný,
nese to určitá rizika, zejména v oblasti klientů, které neznáte a neznáte ani
jejich požadavky. Ještě lze říci, že náhrada FTP serveru je vhodnější tam, kde
jsou k dispozici citlivá data, než na serverech, které nenabízejí nic tajného a
mají vysoký bandwidth.


HTTP

Protokol HTTP má svou bezpečnou náhradu v protokolu HTTPS. Ten využívá pro
šifrování dat SSL a celou komunikaci tak činí mnohem bezpečnější. Implementace
SSL je celkem snadná a výrazně zlepší, zkvalitní a učiní důvěryhodnějším vaše
webové sídlo.



"Bezpečné protokoly"

Nyní se podíváme na protokoly, které využívají při přenosu dat šifrování a
další bezpečné metody, a můžeme je tudíž označit jako bezpečné. Půjde zejména o
SSH, SSL a Kerberos. Popíšeme si, na jakém principu fungují, kde se s nimi
můžeme setkat, na co si je třeba při jejich používání dávat pozor. Začneme
protokolem SSH.


SSH

Secure Shell alias SSH je založen na principu šifrování veřejným klíčem. To v
praxi znamená, že pracuje s dvojicí klíčů soukromým a veřejným. V praxi se
nejčastěji setkáme s volnou implementací SSH protokolu OpenSSH, vyvíjenou v
rámci projektu OpenBSD. OpenSSH je dnes standardem ke komunikaci mezi unixovými
systémy. Najdete jej v instalaci všech(?) linuxových distribucí, v xBSD
implementacích a dalších mnoha unix-like systémech. Ve Windows, a to ani ve
verzi 2000 a XP, není žádný šifrovaný protokol standardně implementován a
implicitním nástrojem pro vzdálenou správu (hned po vašem autě) je klasický
telnet, se všemi jeho nevýhodami.

Instalace a práce s SSH je velmi snadná. Nejprve musíme nainstalovat serverovou
část. Záleží na tom, jak program instalujete. Pokud například používáte Linux
RedHat, nabídnou se vám ze standardní instalace k nainstalovaní soubory
openssh-client, openssh-server a openssh. Pokud používáte jinou distribuci nebo
instalujete ze zdrojového kódu, pravděpodobně si stáhnete jen jeden balíček a
ten vám nainstaluje všechny potřebné součásti. Po nainstalování máte jako
klient k dispozici tyto tři nástroje: slogin, scp a ssh. Více o jednotlivých
nástrojích se dozvíte z jejich manuálových stránek.

Další věcí, kterou by měl každý uživatel počítače udělat, je vygenerování svého
privátního a veřejného klíče. To lze učinit pomocí příkazu ssh-keygen. Globální
konfigurační soubor pro klienty se nachází typicky v adresáři /
etc/ssh/ssh_config a konfigurační soubor pro server v souboru
/etc/ssh/sshd_config. Doporučuji řádně přečíst dokumentaci předtím, než začnete
ssh používat, a dát si pozor na změny klíčů, které často svědčí o něčem
nestandardním. Pokud se vám zobrazí hláška o změně klíče, nepište slepě, že si
přejete klíč přijmout, ale raději si zkontrolujte systém fyzicky, pokud k němu
máte přístup, případně kontaktujte svého systémového administrátora a na
případnou změnu ho upozorněte.


SSL

SSL (Secure Socket Layer) je podobně jako SSH založeno na kryptografii s
použitím veřejných klíčů. SSL můžete stejně dobře (stejně nejspíš ne )
implementovat do webového serveru Apache, stejně jako do serveru IIS. Pokud
používáte webový server Apache z nějaké standardní distribuce, budete mít
pravděpodobně zabudovánu podporu SSL přímo do kódu programu. Stačí ji pak pouze
aktivovat v konfiguračním souboru httpd.conf a nechat takto změněný
konfigurační soubor serverem načíst. Většina direktiv je velmi dobře
okomentována a vysvětlena. Pokud instalujete Apache ze zdrojového kódu, budete
muset pomocí direktiv přidat podporu SSL. Více vám napoví příkaz ./configure
-help. Po nainstalování budete muset ještě vygenerovat certifikáty pro váš
server. Tyto certifikáty musí být podepsány certifikační autoritou. Pokud
nechcete platit za podpis certifikátu, který jste si vytvořili jen pro vlastní
testovací účely, můžete si jej sami podepsat. Počítejte ale s tím, že prohlížeč
vás bude při každém otevření certifikátu upozorňovat na to, že jde o
samopodepsaný certifikát.

Stejně jako u SSH, se i zde můžete stát obětí útoku. Aby byl útočník v napadení
systému úspěšný, bude potřebovat vaši spolupráci. Pokud se vám tedy někdy
zobrazí varovná hláška o tom, že byl certifikát změněn, okamžitě věc prošetřete
a neklikejte bezhlavě na OK.


Kerberos

Kerberos je velmi zajímavý projekt, který je určen ke zvýšení bezpečnosti, a
proto se na něj podíváme podrobněji a vysvětlíme si jeho princip a funkce.

Počátky systému Kerberos sahají až do roku 1983, kdy se na MIT (Massachussets
Institute of Technolgy) ve spolupráci s firmami IBM a Digital začalo pracovat
na projektu Athena, jehož cílem bylo zapojení počítačů do sítě a jejich
následné využití k výuce. Vývojáři systému narazili během vývoje na mnoho
problémů, zejména s bezpečností dat a autentizací. Výsledek byl systém
Kerberos, který pracuje jako síťový autentifikační systém. V současné době je
Kerberos k dispozici ve dvou hlavních verzích, a to ve verzi 4 a 5 (přesněji IV
a V). My si nejdříve popíšeme, na jakém principu Kerberos pracuje, a pak se
podíváme na rozdíly mezi verzemi.

Autentifikace je v systému Kerberos založena na znalosti hesel. Tato hesla jsou
uložena na serveru Kerberos a kryptována standardním algoritmem DES, takže
mohou být v případě potřeby dešifrována. Z toho logicky plyne, že server musí
být nejen fyzicky, ale i programově naprosto bezpečný. Na serveru by neměly
běžet žádné jiné služby, a rovněž by měl být umístěn na místě, kde k němu
nebudou mít přístup nepovolané osoby. A jak tedy vypadá následná autentizace v
případě, že používáte server Kerberos? Pro uživatele se naprosto nic nemění.
Těm se zobrazí standardní přihlašovací dialog typu login: a password:. Důležité
je, jak vnitřně Kerberos pracuje, a co z toho pro uživatele plyne. Zde rovněž
vyvstávají rozdíly mezi verzemi IV a V. Podíváme se na obě varianty.


Kerberos IV.

Po zadání jména (login: ) odešle stanice serveru Kerberos zprávu s vaším
uživatelským jménem a informací o tom, že se chcete přihlásit do systému.
Server, jelikož zná vaše heslo a jméno, ověří vaše uživatelské jméno ve své
databázi, a pokud je v pořádku, odešle vám tiket, jejž zašifruje vaším heslem,
které také zná. Když tento tiket dorazí do vašeho systému, požádá vás systém o
zadání hesla. Pokud zadáte správné heslo, dešifruje jím systém tiket a přihlásí
vás do systému. V momentě, kdy vám systém povolí přihlášení, zlikviduje
informaci o vašem heslu a dále výhradně pracuje s tiketem.


Kerberos V.

V této verzi serveru Kerberos čeká stanice až do doby, kdy zadáte své heslo. Až
poté kontaktuje server a odešle mu zprávu s vaším uživatelským jménem a
aktuálním časem, který je šifrován vaším heslem. Server po obdržení této zprávy
zjistí ve své databázi vaše jméno a heslo, a pokusí se dešifrovat časový údaj.
Pokud vše proběhne v pořádku, pošle vám server tiket zašifrovaný vaším heslem.

Z informací tedy v praxi plyne následující:

- Hesla nejsou uložena na žádné stanici v síti kromě serveru Kerberos

- Hesla se při procesu autentizace nepřenáší po síti, pracuje se výhradně s
tikety.


Implementace Kerbera do stávající sítě

Implementace systému Kerberos není jednoduchou záležitostí. Je třeba si
rozmyslet všechny potřeby sítě, vzít v potaz každý detail. Ne pro každého je
použití systému Kerberos vhodným řešením. Samotná instalace již tak složitá
není.


Závěrem

Na závěr lze říci, že používání autentizačních mechanismů není snadná věc.
Pokud to s bezpečností myslíte vážně, musíte začít uvažovat o nahrazení
standardních mechanismů jejich bezpečnějšími alternativami. Proces přechodu na
bezpečnější alternativy není jednoduchou záležitostí a vyžaduje mnoho změn
současného systému. Tento přechod se vám však bohatě vyplatí a nakonec bude
sloužit ke spokojenosti správců sítě a uživatelů.



Nápady, dotazy, návrhy témat, jež vás zajímají a připomínky zasílejte na adresu
igm@centrum.cz. Na vaše dotazy k této problematice se pokusíme najít odpovědi.















Komentáře

K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.