View
45
Download
2
Category
Preview:
DESCRIPTION
Autentisering, smartkort og biometriske systemer. 3. november 2004 Atle Nes. Oversikt. Autentisering Smartkort Nettverkssikkerhet Kerberos Biometriske systemer. Autentisering. Hva er autentisering?. Systemet forsøker å avgjøre om brukeren er den han/hun utgir seg for å være. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Autentisering, Autentisering, smartkort og smartkort og
biometriske systemerbiometriske systemer
Autentisering, Autentisering, smartkort og smartkort og
biometriske systemerbiometriske systemer
3. november 20043. november 2004Atle NesAtle Nes
Oversikt1. Autentisering2. Smartkort3. Nettverkssikkerhet4. Kerberos5. Biometriske systemer
Autentisering
Hva er autentisering?• Systemet forsøker å avgjøre om
brukeren er den han/hun utgir seg for å være.
• Autentiseringen avgjør så om brukeren gis adgang og tildeles berretiget sikkerhetsnivå, eller nektes adgang til tjenesten
Hvor bruker man autentisering?
• Datamaskiner og dataprogrammer• Bankautomater• Mobiltelefoner• Alarmsystemer• Dører
Datamaskiner og dataprogrammer
• Løses vanligvis ved at brukeren taster inn sitt brukernavn og passord og dermed beviser sin identitet ovenfor systemet
• Passordet representerer kunnskap som ideelt sett bare er kjent av systemet og brukeren selv
Noe man vet• Passordet består normalt av en
tekststreng eller en PIN-kode• Andre metoder kan være å
benytte visuell informasjon eller personlige spørsmål
• Problemer: Noe man vet kan glemmes, tekststrenger er utsatt for ordbokangrep
Minibank og mobiltelefon
• Løses ved at brukeren setter inn sitt kort og taster inn sin kode
• Kombinerer PIN-kode (noe man vet) og bankkort/SIM-kort (noe man har).
• Noe av den hemmelige kunnskapen er altså plassert på en gjenstand som man har med seg
Noe man har• Gjenstanden kan være et smartkort,
en nøkkel, et sertifikat, eller rett og slett en papirbit med informasjon
• En enkel utvidelse kan altså være å skrive ned noe av passordet og huske resten
• Problemer: Noe man har kan mistes, stjeles eller glemme å ta det med
Smartkort• Har utviklet seg fra enkle
magnetkort med minne til mer kompliserte kort med evne til å utføre dataprosessering
• Benyttes for å lagre hemmeligheter og personlig data på en sikker måte, samt interagere med en smartkortleser
Historie• Oppfunnet og patentert av
franskmannen Roland Moreno i 1974
• Først kommersielt benyttet i franske telekort (Telecarte) i 1983
• Det arbeides med å bytte teknologi fra magnetstripe til smartkort for VISA og Mastercard
Kryptering i smartkort• Sensitive data lagres kryptert på
kortet og skal ikke kunne leses av hvis ikke brukeren er autentisert
• Vanligste krypteringsalgoritmene som benyttes er DES, AES (secret key), RSA, DSS, DH (public/private key), samt en rekke proprietære formater
Angrep på smartkort• Analysere variasjon i strømforbruket
for dermed å avsløre den lagrede hemmeligheten (regnekrevende operasjoner krever mer strøm)
• Få smartkortet til å lekke informasjon ved å endre temperatur, strømforsyning, klokkefrekvens etc.
• Koble seg direkte til bestemte komponenter på kortet
Noen mottiltak• Utføre flere like regneoperasjoner
for å forvirre• Sensorer på kortet for temperatur,
strømforsyning, klokkefrekvens etc.• Aldri ha hemmeligheter i klartekst
mellom komponenter på kortet• Dagens smartkort er generelt sett
godt beskyttet
Betale med kort i butikk
• I tillegg til kort og kode sjekker kassadamen bildet på bankkortet for å se at det er deg
• Hvis kortet ikke får kontakt med sentralen kan man underskrive med signatur
• Bilde og signatur er begge eks. på biometriske egenskaper (noe man er)
Noe man er• Biometrisk identifikasjon er basert
på at alle mennesker er forskjellige• De vanligste systemene er basert
på fingeravtrykk, øyemønster, stemme, signatur eller ansikt
• Problemer: Egenskapene er ikke hemmelige, målinger er ikke eksakte (åpner for feil), dyrt utstyr
Kort oppsummert• Noe man vet (kunnskap)• Noe man har (gjenstand)• Noe man er (personlighet)
• Best sikkerhet oppnås ved å kombinere flere av disse
Nettverkssikkerhet
Sikkerhetstrusler i et nettverk
1. Kapret arbeidsstasjon2. Falsk nettverksadresse3. Tyvlytting på forbindelsen
Alle disse tre kan føre til at en uautorisert bruker får tilgang til sikre tjenester og data.
Sikring av arbeidsstasjonen
• Begrens kommunikasjonen til og fra maskina med brannmur
• Kjør regelmessig anti-virus/spyware• Hold maskina sikkerhetsoppdatert• Ha en god autentisering av
brukerne (sterke passord)
Sikring av nettverksforbindelsen
• For å øke forståelsen er det lurt å studere vanlige angrepsmetoder
• Klassisk persongalleri:
Alice Bob
Evil Eve /Malicious Mallory
(angriper)
Tyvlytting på forbindelsen(Eavesdropping)
• Er et såkalt passivt angrep der meldinger snappes opp og leses av uvedkommede personer uten at deltagerne i samtalen aner det
• Tyvlytting sikres vanligvis ved å kryptere samtalen (meldingene)
Alice BobEvil Eve
Man in the middle attack
• Er et aktivt angrep fordi tyvlytter i tillegg er i stand til å forfalske meldingene (også krypterte!)
Alice BobMaliciousMallory
Alice tror hun snakker med Bob
Bob tror han snakker med Alice
Alice spør om Bobs PK, men Mallory snapper opp meldingen og sender sin egen PK i stedet. Alice krypterer så meldingene med Mallorys PK som Mallory kan kryptereopp med sin private nøkkel. Samme taktikk ovenfor Bob.
Man in the middle attack
• Er et alvorlig sikkerhetsproblem for offentlig-nøkkel-kryptering
• En vanlig løsning er å la alle offentlige nøkler signeres av en betrodd tredjepart
• Kan sammenlignes med at man stoler på de som utsteder pass
Trusted Trent (betrodd
tredjepart)
Betrodd tredjepart
Alice BobTrusted Trent (betrodd
tredjepart) Alice får Bobs offentlige nøkkel fra en felles betrodd tredjepart Trent. Det må antas at Alice kan stole på at hun mottar Bobs offentlige nøkkel dersom hun stoler på Trent.
• Den betrodde tredjeparten har offentlig nøkkel til alle de som ønsker å delta i samtalene
Autentisering i et nettverk
1. Klientene autentiserer sine brukere og serverne gir tilgang til tjenester basert på brukerID
2. Klientene sender brukernavn og passord til serverne for å få tilgang på tjenestene.
3. Bedre alternativ -> Kerberos
Kerberos
Hva er Kerberos?• Protokoll for
nettverksautentisering• Har som mål å la klienter
(brukere) og servere (tjenester) i nettverket autentisere seg selv overfor hverandre
Kerberos i gresk mytologi
• Mangehodet hund, vokter inngangen til dødsriket Hades.
Fluffy fra Harry Potter og de vises sten
Historie• Utviklet ved MIT på 1980-tallet• Første versjon kom i 1989 (v4)• Siste versjon (v5) standardisert i RFC
1510 i 1993• Tilgjengelig både som OpenSource og
innebygget i kommersiell programvare• God støtte i flere operativsystemer
(Windows 2000/XP, Unix/Linux etc.)
Kerberos autentisering
klient/bruker server/tjenesteAutentication Server
AS
Ticket Granting ServerTGS
Trent Alice Bob
Basert på Needham-Schroeder
nøkkelutveksling• Hver maskin tilknyttet nettverket
deler sin hemmelige krypterings-nøkkel (PK) med en felles autentiseringsserver (AS).
• Når en bruker eller tjeneste mottar en melding kryptert med sin PK, vet den at AS har autentisert avsender.
Symmetrisk kryptering• Samme krypteringsnøkkel (PK) blir
altså brukt både til å kryptere og dekryptere meldinger.
• v4: Data Encryption Standard (DES)• v5: Valgfri krypteringsalgoritme -
DES, Triple-DES, Advanced Encryption Standard (AES) etc.
Autentication Server (AS)
• Alle stoler på AS (pålitlig tredjepart)• Sentral autentiseringsserver for både
klienter og servere i nettverket• Har PK til alle brukere og tjenester• AS benyttes i Kerberos normalt bare
til autentisering
Ticket Granting Server (TGS)
• Tilbyr adgang til spesifike tjenester i nettverket såfremt autentiseringen er iorden
• Klienten benytter en såkalt TGT utstedt av AS til å få adgang til TGS, som så utsteder billetter basert på brukerens rettigheter
Tidsstempling• Klokkene til klientene og serverne
må være relativt godt synkronisert• Ved autentisering utstedes en TGT
med begrenset levetid, vanligvis et døgn
• Når en TGT er utløpt må maskinen få en ny TGT fra AS for å fortsette å benytte tjenestene
Utested vs. Kerberos• Utested: Godkjent legitimasjon, der
bildet autentiserer deg, alder og gyldighet avgjør om du får tilgang til tjenesten
• Kerberos: TGT med begrenset levetid utstedt av AS autentiserer brukeren. Billett med begrenset levetid utstedt av TGS gir tilgang til tjenesten.
Kerberos autentisering
klient/bruker server/tjenesteAS
TGS
1. Request for TGS ticket (TGT)
2. Send TGT
3. Request server ticket 4. Send server ticket
5. Request for service
6. Reply for service
Først litt terminologi• Alice: klient/bruker• Bob: server/tjeneste• Alice ønsker å få tilgang til
tjenesten Bob.• Ka - Alice sin krypteringsnøkkel• Kb - Bob sin krypteringsnøkkel
Kerberos autentisering
Alice
AS
1. A
2. Ka(Ks, Ktgs(A,Ks))
TGS
3. Ktgs(A,Ks), B, Ks(t)
4. Ks(B,Kab), Kb(A,Kab)
5. Kb(A,Kab), Kab(t)
6. Kab(t+1) Bob
Sesjonsnøkkel ogTGT krypteres med Alices PK
Billett videresendes, og tidspunktet krypteres med sesjonsnøkkel
TGT = Ktgs(A,Ks) : Bevis på at det er Alice
Nøkkel for kommunikasjon mellom Alice ogBob utstedes
Kryptert nøkkel videresendes ogtidspunktet krypteres medfelles nøkkel
Alice kan nå kommunisere med Bob
Bob kryptereropp og får tak ifelles nøkkel
Felles nøkkel• Alice og Bob deler en felles
hemmelighet (nøkkelen Kab)• Bob er sikker på at han snakker
med Alice fordi hun har kunnskap om Kab og omvendt
• Kab ble levert kryptert så ingen andre bør kunne ha snappet den opp
Kerberos versjon 4• DES kryptering• IP-adressering• Billetter har en maksimal levetid
på 21 timer (8-bit x 5 min = 1280 min)
Kerberos versjon 5• Krypteringsalgoritmen er valgfri• Adresser behøver ikke være IP• Billetter har valgfri levetid definert
ved start- og sluttid• Tillater autentisering mellom ulike
Kerberos systemer
Svakheter ved Kerberos
• Innbrudd i AS er katastrofalt fordi AS kan utgi seg for å være hvem som helst Løsning: Høyt sikkerhetsnivå på AS
• AS må alltid være tilgjengelig Løsning: Replikert AS
• Trojansk hest på lokal maskin kan fortsatt føre til at passord blir stjålet Løsning: Hardwarenøkkel, Smartkort
Brannmur vs. KerberosUlike funksjoner:• Brannmur er opptatt av å gjøre
maskiner sikre for angrep fra utsiden, men ofte opererer inntrengeren på innsiden.
• Kerberos er opptatt av å gjøre forbindelsene i nettverket sikre. Trojansk hest kan fortsatt snappe opp passordet ved inntasting på klienten.
Oppsummering Kerberos
• Brukere taster kun inn passord på lokal maskin og passord sendes ikke over nettverket
• AS gir deg en TGT, vanligvis gyldig resten av dagen, som kan brukes til å få utstedt tickets fra TGS.
Biometriske systemer
Hva er biometri?• Kommer av de to greske ordene bios
som betyr liv og metri som betyr måle
• Biometri betyr altså at man gjør målinger av et levende menneske basert på spesielle biologiske egenskaper/kjennetegn.
Biometriske kjennetegn• Fingeravtrykk• Øyemønster • Ansikt• Stemme • Bevegelse • Håndgeometri• Signatur/Håndskrift • Tastetrykk• DNA Analyse
Fingeravtrykk• Sjansen for to personer,
inkludert tvillinger, har like fingeravtrykk er mindre enn 1 / 1 milliard.
• Ser på endepunkter og forgreninger.
• Benyttes av politiet for å fange forbrytere og som adgangskontroll.
• Levende vev har egenskaper som gjør det mulig å skille mellom finger og andre materialer.
Øyemønster• Benytter seg enten av
mønsteret på hornhinnen eller blodårer på netthinnen/retina
• Er unik for hvert eneste menneske på jorda og endrer seg lite over tid
• Benyttes til adgangskontroll på områder med krav til ekstremt høy sikkerhet
• Så godt som feilfri, men ekstremt påtrengende
Ansikt• Veldig naturlige. Lite
påtrengende. • Mennesker bruker
ansiktsanalyse hver eneste dag og kjenner lettere igjen karikaturer.
• Maskiner bruker mange forskjellige statistiske metoder.
• Ansiktsgjenkjenning er fortsatt ikke god nok, men mye aktivitet foregår på området.
Vanlige problemer• Lysforhold• Orientering• Ansiktsuttrykk• Ansiktshår (skjegg)• Aldringsprosesser• Hårfrisyre & Sminke• Stor database
Bevegelse• Også veldig naturlig og
lite påtrengende.• Kan utnytte en mengde
allerede eksisterende videokamerautstyr
• Kan benyttes til medisinsk diagnostikk av spedbarn og voksne, men også identifikasjon og overvåkning.
Interessante utvidelser• Hybride systemer: Mennesker
kombinerer til vanlig mange ulike egenskaper, samt utnytter kontekst, følelser etc.
• 3D: Et normalt bilde mangler dybdeinformasjon.
Noen anvendelser• Personlig identifikasjon. (pass, valg,
førerkort, kredittkort, minibank etc.)• Overvåkning (sikkerhet, savnede barn etc.)• Styring av systemer ved hjelp av tale eller
bevegelse.• Medisinsk behandling. Være til hjelp ved
diagnose av sykdommer hos spedbarn, sportsskader hos idrettsutøvere eller andre helserelaterte problemer.
Spørsmål?
Referanser• Secret carrying for user authentication, C.
Bøsgaard (2001)• Present and future smart cards, J-F. Dhem and N.
Feyt (2001)• Biometrics: a self-service viewpoint, G. Ross (2001)
• Cryptography and Network Security: Principles and Practice (3ed), W. Stallings (2002)
• Distributed systems: Concepts and design (3ed), G. Coulouris, J. Dolimore, T. Kindberg (2001)
• Computer security, D. Gollmann (1999)• Computer networks (3ed), A.S. Tanenbaum (1996)
Recommended