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Difference between revisions of "Germany/Projekte/Top 10 fuer Entwickler-2013/A6-Verlust der Vertraulichkeit sensibler Daten"
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byte[] ivBytes = new byte[16]; | byte[] ivBytes = new byte[16]; | ||
(new SecureRandom()).nextBytes(ivBytes); | (new SecureRandom()).nextBytes(ivBytes); | ||
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Grundsätzlich gibt es bei der Verschlüsselung immer viele Wahlmöglichkeiten. Die Benutzung der ESAPI erleichtert die Handhabung ungemein, da neben einer großen Bandbreite an Verschlüsselungs-, Hash-, und Signaturalgorithmen auch Methoden für die Schlüsselerzeugung- und verwaltung unterstüzt werden. Die Verschlüsselung eines Textes beispielsweise reduziert sich dann zu: | Grundsätzlich gibt es bei der Verschlüsselung immer viele Wahlmöglichkeiten. Die Benutzung der ESAPI erleichtert die Handhabung ungemein, da neben einer großen Bandbreite an Verschlüsselungs-, Hash-, und Signaturalgorithmen auch Methoden für die Schlüsselerzeugung- und verwaltung unterstüzt werden. Die Verschlüsselung eines Textes beispielsweise reduziert sich dann zu: | ||
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− | CipherText ciphertext = ESAPI.encryptor().encrypt( new PlainText(myplaintext) ); | + | CipherText ciphertext = |
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Revision as of 18:25, 2 May 2013
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A7 Kryptografisch unsichere Speicherung
______ | Ausnutzbarkeit SCHWIERIG |
Verbreitung SELTEN |
Auffindbarkeit SCHWIERIG |
Auswirkung SCHWERWIEGEND |
Application / Business Specific |
Jeder Benutzer des Systems ist zu betrachten.
Haben diese ein Interesse, auf geschützte Daten unberechtigt zuzugreifen? Wie steht es um Administratoren? |
Angreifer brechen üblicherweise nicht die eigentliche Kryptografie. Statt dessen finden Sie Schlüssel, Klartexte oder greifen über Kanäle mit automatischer Entschlüsselung auf Daten zu. | Fehlende Verschlüsselung vertraulicher Daten ist die häufigste Schwachstelle, gefolgt von unsicherer Schlüsselerzeugung, der Speicherung statischer Schlüssel und die Nutzung schwacher Algorithmen. Schwache Hashwerte ohne Salt kommen zum Passwortschutz oft vor. Ein eingeschränkter Zugriff lässt externe Angreifer solche Probleme i.d.R. nicht leicht entdecken. Den nötigen Zugriff müssen sie vorher auf andere Weise erlangen. | Fehler kompromittieren regelmäßig vertrauliche Daten. Es handelt sich hierbei oft um sensitive Daten wie personenbezogene Daten, Benutzernamen und Passwörter oder Kreditkarteninformationen. | Betrachten Sie den Wert verlorener Daten und die Auswirkungen auf die Reputation des betroffenen Unternehmens. Hat es ggf. auch juristische Konsequenzen, wenn die Daten bekannt werden? |
Mögliche Angriffsszenarien
Szenario 1: Eine Anwendung speichert verschlüsselt Kreditkartendaten in einer Datenbank, um Sie vor Angreifern zu schützen. Die Datenbank ist so eingerichtet, dass die Daten beim Auslesen automatisch entschlüsselt werden. Durch SQL-Injection können in diesem Fall alle Kreditkartendaten im Klartext ausgelesen werden. Das System hätte so konfiguriert sein sollen, dass nur nachgelagerte Anwendungen und nicht die Webanwendung selbst entschlüsseln dürfen. |
Wie kann ich 'Kryptografisch unsichere Speicherung' verhindern?
Eine Übersicht über alle Tücken unsicherer Kryptografie liegt weit außerhalb des Rahmens der Top 10. Für alle vertraulichen Daten sollten Sie zumindest:
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Verteidigungs-Option 1 gegen 'Kryptografisch unsichere Speicherung':
Beispiel für das sichere Hashen von Passwörtern. Um die Sicherheit zu erhöhen sollte jedes Passwort mit einem Zufallswert (Salt) berechnet und möglichst viele Iterationen beim Hashing genutzt werden. Geheime Schlüssel sollten natürlich nicht wie im Beispiel im Quellcode stehen. String password = "Password"; // salt anlegen und mit zufälligen Bytes befüllen byte[] salt = new byte[8]; (new SecureRandom()).nextBytes(salt); // Hash-Generator anlegen (verwendeter Algorithmus ist SHA-256) // und mit salt initialisieren (=> höhere Sicherheit gegen Angriffe) MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); digest.reset(); digest.update(salt); byte[] input = digest.digest(password.getBytes("UTF-8")); // Hash in mehreren Iterationen (n = 100.000) berechnen // mehr Iterationen verlangsamen Angriffe (signifikant?) for (int i = 0; i < 100000; i++) { digest.reset(); input = digest.digest(input); } // am Ende der Iterationen enthält input den berechneten Hash Und dies ist ein einfaches Beispiel für die Veschlüsselung von Texten, hier mit dem AES-128 Algorithmus. Die Auswahl an Verschlüsselungsparametern wie beispielsweise Algorithmus, Ciphermodus oder Schlüssellänge ist groß. Bei der Wahl der Parameter kommt es dabei immer auf die jeweiligen Daten und die Anwendung an. Geheime Schlüssel sollten natürlich nicht wie im Beispiel im Quellcode stehen. // CBC Cipher immer mit einem zufällig erzeugten // Initialization Vector (IV) initialisieren (Länge 16 Byte) byte[] ivBytes = new byte[16]; (new SecureRandom()).nextBytes(ivBytes); // den Schlüssel erzeugen SecretKeySpec key = new SecretKeySpec("My128bitMastrKey".getBytes(), "AES"); // Container für die Verschlüsselungs Parameter IvParameterSpec paramSpec = new IvParameterSpec(ivBytes); // Chiffrierer erzeugen und initialisieren // Algorithmus: AES // Modus: CBC // Padding: PKCS5Padding Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, paramSpec); // Verschlüsselung durchführen byte[] encrypted = cipher.doFinal(plainText.getBytes()); |
Verteidigungs-Option 2 gegen 'Kryptografisch unsichere Speicherung':
Geheime Schlüssel sollten natürlich nicht wie im nebenstehenden Beispiel im Quellcode stehen. Um Schlüssel sicher, aber auch gleichzeitig einfach zugänglich und austauschbar aufzubewahren empfiehlt sich eine spezielle Schlüsseldatei, wie beispielweise der Java KeyStore. In dieser Datei werden die Schlüssel mit einem MasterKey gesichert, die Datei selbst sollte getrennt von den verschlüsselten Daten abgelegt werden: char[] password = getMasterKey(); byte[] salt = new byte[20]; // salt mit zufälligen Bytes befüllen (new SecureRandom()).nextBytes(salt); // neuen Schlüssel erzeugen SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1"); PBEKeySpec pbeKeySpec = new PBEKeySpec(password, salt, 1000, 128); SecretKey mySecretKey = factory.generateSecret(pbeKeySpec); // neuen KeyStore für symmetrische Schlüssel erzeugen KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JCEKS"); ks.load(null, null); // Schlüssel speichern KeyStore.ProtectionParameter passwordProtection = new KeyStore.PasswordProtection(password); KeyStore.SecretKeyEntry entry = new KeyStore.SecretKeyEntry(mySecretKey); ks.setEntry("beispielkey", entry, passwordProtection); // KeyStore in Datei speichern FileOutputStream fos = new FileOutputStream("SecretKeyStoreDatei"); ks.store(fos,password); fos.close();
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Verteidigungs-Option 3 gegen 'Kryptografisch unsichere Speicherung':
Grundsätzlich gibt es bei der Verschlüsselung immer viele Wahlmöglichkeiten. Die Benutzung der ESAPI erleichtert die Handhabung ungemein, da neben einer großen Bandbreite an Verschlüsselungs-, Hash-, und Signaturalgorithmen auch Methoden für die Schlüsselerzeugung- und verwaltung unterstüzt werden. Die Verschlüsselung eines Textes beispielsweise reduziert sich dann zu: CipherText ciphertext = ESAPI.encryptor().encrypt( new PlainText(myplaintext) ); |
Verteidigungs-Option 1 gegen 'Verlust der Vertraulichkeit sensibler Daten':
Um die Verschlüsselung auf der Transportebene sollte sich der Entwickler nie selbst kümmern, sondern dies immer dem webserver überlassen: Im J2EE-Deployment-Descriptor der Anwendung (= web.xml) ist die folgende Konfiguration vorzunehmen, um sicherzustellen, nur ausschließlich über https kommuniziert wird: <security-constraint> <web-resource-collection> <web-resource-name>Protected Context</web-resource-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </web-resource-collection> <!-- auth-constraint an dieser Stelle für Authentisierung --> <user-data-constraint> <transport-guarantee>CONFIDENTIAL</transport-guarantee> </user-data-constraint> </security-constraint> Für Session-Cookies ist immer das Attribute SECURE zu setzen: <session-config> <cookie-config> <secure> true </secure> </cookie-config> </session-config> In der Server-Configuration ist sicherzustellen, dass nur TLS und SSL3 unterstützt werden. Das Speichern von vertraulichen Inhalten am Client oder auf einem Proxy kann über den Header Cache-Control verhindert werden: Header set Cache-Control "no-cache, no store, must-revalidate" Weitere HInweise im Transport Layer Protection Cheat Sheet |
Verteidigungs-Option 1a gegen 'Unzureichende Absicherung der Transportschicht':
Die Sicherheitskonfiguration unter Option 1 hat noch die folgenden die Schwachstelle, dass MITM nicht zuverlässig verhindert wird. MITM erzeugt üblicherweise einen Zertifikatsfehler am Client, der üblicherweise aber ignoriert wird. Deshalb wurde der HTTP-Header "HTTP Strict Transport Security" eingeführt. Damit werden kompatible Browser (Firefox, Chrome, Opera aber bisher NICHT IE) angewiesen, dass
Konfiguration im Apache: Header set Strict-Transport-Security "max-age=16070400; includeSubDomains" Da der HSTS-Header nur über https übermittelt wird ist zusätzlich ein Redirect nötig: <VirtualHost *:80> ServerAlias * RewriteEngine On RewriteRule ^(.*)$ https://%{HTTP_HOST}$1 [redirect=301] </VirtualHost> Quellen: |
Referenzen
OWASP Einen umfangreicheren Überblick über die Anforderungen und die hierbei zu vermeidenden Probleme gibt es unter ASVS requirements on Cryptography (V7). Des Weiteren:
Andere |
Verteidigungs-Option 1 gegen 'Kryptografisch unsichere Speicherung':
tbd Text |
Verteidigungs-Option 2 gegen 'Kryptografisch unsichere Speicherung':
tbd Text |
Verteidigungs-Option gegen 'Kryptografisch unsichere Speicherung':
tbd Text | |
Auswirkung(en) auf den Benutzer
(ganze Breite) Text |
Referenzen
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