Integritätsschutz einerModularen Applikation

Rüdiger Kügler | Security ExpertRuediger.Kuegler@wibu.com

Wolfgang Völker | Director Product ManagementWolfgang.Voelker@wibu.com

AxProtector im DetailSpeaker 3

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 2

Einleitung

24.04.2014

Bedrohungen und Anforderungen für Software-Herstellerund Anwender

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 3

Bedrohungen und Anforderungen

24.04.2014

AnwenderSoftware-Hersteller

Kopierschutz

Mods

Cheats

Virus

Sabotage

Cheats

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 4

Authenticode

24.04.2014

Der Feind im eigenen Bett?

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 5

Ich signiere meine Anwendung mit Authenticode.Damit ist ein Cracker NICHT in der Lage meine Anwendung

zu verändern.

Richtig?

Die Frage

24.04.2014

Falsch?

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 9

Ich signiere meine Anwendung mit Authenticode.Damit ist ein Cracker NICHT in der Lage meine Anwendung

zu verändern.

Richtig?

Die Antwort

24.04.2014

Falsch?Falsch

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 11

Ich überprüfe die Authenticode Signatur in meiner eigenen Anwendung. Damit bin ich doch sicher.

Richtig?

Ja, aber …

24.04.2014

Falsch?

13

Die Schwachstelle

Software

WINTRUST.DLL

Dokumentierter API Aufruf

PatchenHooken

Überschreiben

24.04.2014 AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 14

Überschreiben im Speicher

24.04.2014

var

lib: THandle;

p: Pointer;

old: Cardinal;

// Byte code for assembler

// xor eax, eax;

// ret

// (returns 0)

const

fake: array[0..2] of byte = ($31, $C0, $C3);

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 15

Überschreiben im Speicher

24.04.2014

begin

// Load Wintrust.dll

lib := LoadLibrary('WINTRUST.DLL');

if (lib <> 0) then begin

// Entry Point of WinVerifyTrust

p := GetProcAddress(lib, 'WinVerifyTrust');

if (p <> nil) then begin

// p is pointer to code of WinVerifyTrust

// in memory

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 16

Überschreiben im Speicher

24.04.2014

// Remove write protection

VirtualProtect(p, 3,

PAGE_EXECUTE_READWRITE, old);

// Apply patch

move(fake, P^, 3);

// Reset write protection

VirtualProtect(p, 3, old, old);

end;

end;

end;

Mythos entlarvt:

Sie können ausführbaren

Code im Speicher verändern!

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 17

Ich überprüfe die Authenticode Signatur in meiner eigenen Anwendung. Damit bin ich doch sicher.

Die Antwort ist wieder …

24.04.2014

Richtig? Falsch?Falsch

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 18

Zusammenfassung Authenticode

24.04.2014

AnwenderSoftware-Hersteller

Kopierschutz

Mods

Cheats

Virus

Sabotage

Cheats

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 19

Die Lösung

24.04.2014

Wibu Protection Suite

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 20

Funktionen der Wibu Protection Suite

24.04.2014

Software Authorization (Secure Load) Verhindert die Ausführung nicht freigegebener Software

Integrity Protection (Tamper Protection) Erkennt Veränderungen (im Speicher!) und reagiert

Automatic Protection (IP Protection) Schützt gegen Reverse Engineering und Raubkopien

Encryption on Method Level Erhöht den Schutzlevel

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 21

.NET

Stan

dard

Fram

ewor

k

Java

SE

Java

EE

Embe

dded

Ope

ratin

gSy

stem

s

OS

X

Win

dows

Desk

top

Linu

x

Wibu Protection Suite - Überblick

24.04.2014

Software Authorization(Secure Loader)

Encryption on Method Level

Integrity Protection(Tamper Protection)

Automatic Protection(IP Protection)

ExPr

otec

tor

AxPr

otec

tor

.NET

AxPr

otec

tor

Java

Wibu Protection Suite

AxProtector

IxProtector

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 24

AxProtector / IxProtector – Schutz-Prozess

24.04.2014

Prot

ecte

d Ex

ecut

able

/ Li

brar

y

Com

pile

d Ex

ecut

able

/ Li

brar

y

Header

Code Section

Header

EncryptedCode Section

AxEngine(Security Engine)

AxProtector

Definition von Lizenzen und

Modulen

Data Section EncryptedData Section

EncryptedResource SectionResource Section

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 25

AxProtector .NET – Ungeschütztes Assembly

24.04.2014

.NET Codekann einfach

Disassembliert werden

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 26

AxProtector .NET – Schutz-Prozess

24.04.2014

Prot

ecte

d As

sem

bly

Com

pile

d As

sem

bly

Header

Original Code

Header

Stub Code(Without Intellectual

Properties)

AxEngine(Security Engine)

Encrypted Code(Original Code with

Intellectual Properties)

AxProtector .NET

Definition von Lizenzen und

Modulen

Assembly hat die gleiche Struktur wie das originale

Assembly

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 27

AxProtector .NET – Geschütztes Assembly

24.04.2014

Code is verschlüsselt!

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 28

ExProtector – Schutz-Prozess

24.04.2014

Prot

ecte

d Ex

ecut

able

/ Li

brar

y

Orig

inal

Exe

cuta

ble

/ Lib

rary

Header

Original Code

Header

Encrypted Code

Credentials(Hash, Signature, …)

ExProtector

Schlüssel fürVerschlüsselung

und Signatur

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 29

ExProtector – Integration in den Loader

24.04.2014

Operating System

ExEngine(ExProtector Runtime)

CodeMeter Embedded Driver

Operating System(ohne Modifikation)

Engineering

Modified LoaderOriginal Loader

Root Public Key

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 30

Integrity Protection

24.04.2014

Grundlagen Kryptographie

Selbst-Prüfung

Überprüfung anderer Module

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 32

Executable + Hash

50 45 00 00 4C 01 09 00 19 5E 42 2A 00 00 00 0004 10 40 00 03 07 42 6F 6F 6C 65 61 6E 01 00 00 00 00 01 00 00 00 00 10 40 00 05 46 61 6C 73 65 04 54 72 75 65 8D 40 00 2C 10 40 00 02 04 43 68 61 72 01 00 00 00 00 FF 00 00 00 90 40 10 40 00 01 07 49 6E 74 65 67 65 72 04 00 00 00 80 FF FF FF 7F 8B C0 58 10 40 00 01 04 42 79 74 65 01 00 00 00 00 FF 00 00 00 90 6C 10 40 00 01 04 57 6F 72 64 03 00 00 00 00 FF FF 00 00 90 80 10 40 00 01 08 43 61 72 64 69 6E 61 6C 05 00 00 00 00 FF FF FF FF 90 98 10 40 00 0A 06 53 74 72 69 6E 67 EC 10 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 EC 10 40 00 04 00 00 00 00 00 00 00 44 33 40 00 50 33 40 00 54 33 40 00 58 33 40 00 4C 33 40 00 94 30 40 00 B0 30 40 00 EC 30 40 00 07 54 4F 62 6A 65 63 74 F8 10 40 00 07 07 54 4F 62 6A 65 63

PE..L....^B*......@...Boolean...........@..False.True.@.,.@...Char.....ÿ....@.@...Integer.....ÿÿÿ..ÀX.@...Byte.....ÿ....l.@...Word.....ÿÿ.....@...Cardinal.....ÿÿÿÿ...@...Stringì.@.............................ì.@.........D3@.P3@.T3@.X3@.L3@..0@.°0@.ì0@..TObjectø.@...TObjec

04 33 C0 EB 02 B0 01 59 5A 5B C3 90 53 56 83 C4 F8 8B F2 8B D8 8B CC 8D 56 04 8B C3 E8 A3 F8 FF

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24.04.2014

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 33

Hash Funktionen

Vorteile Einfach zu implementieren

Schnell zur Laufzeit

Nachteile Ohne Salt kann jeder einen gültigen Hash erzeugen

Mit Salt muss ein Angreifer nur einmal den Salt-Wert extrahieren um einen gültigen Hash zu erzeugen

Ich kann nur einen Selbst-Prüfung machen

24.04.2014

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 35

Signaturen

Data

PrivateKey

Hash (Digest)

Signature

Ja / NeinPublicKey

24.04.2014

Data

Hash (Digest)Signature

Signature

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 36

Executable + Hash + Signatur

50 45 00 00 4C 01 09 00 19 5E 42 2A 00 00 00 0004 10 40 00 03 07 42 6F 6F 6C 65 61 6E 01 00 00 00 00 01 00 00 00 00 10 40 00 05 46 61 6C 73 65 04 54 72 75 65 8D 40 00 2C 10 40 00 02 04 43 68 61 72 01 00 00 00 00 FF 00 00 00 90 40 10 40 00 01 07 49 6E 74 65 67 65 72 04 00 00 00 80 FF FF FF 7F 8B C0 58 10 40 00 01 04 42 79 74 65 01 00 00 00 00 FF 00 00 00 90 6C 10 40 00 01 04 57 6F 72 64 03 00 00 00 00 FF FF 00 00 90 80 10 40 00 01 08 43 61 72 64 69 6E 61 6C 05 00 00 00 00 FF FF FF FF 90 98 10 40 00 0A 06 53 74 72 69 6E 67 EC 10 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

PE..L....^B*......@...Boolean...........@..False.True.@.,.@...Char.....ÿ....@.@...Integer.....ÿÿÿ..ÀX.@...Byte.....ÿ....l.@...Word.....ÿÿ.....@...Cardinal.....ÿÿÿÿ...@...Stringì.@.............................

04 33 C0 EB 02 B0 01 59 5A 5B C3 90 53 56 83 C4 F8 8B F2 8B D8 8B CC 8D 56 04 8B C3 E8 A3 F8 FF

.3Àë.°.YZ[Ã.SV.Äø.ò.Ø.Ì.V..Ãè£øÿ

D8 8B CC 8D 56 04 8B C3 E8 A3 F8 FF FF 83 3C 24 00 74 0B 8B C4 E8 26 FF FF FF 84 C0 00 00 00 00EB 02 B0 01 59 5A 5E 5B C3 8D 40 02 33 D2 85 C0 79 03 83 C0 03 C1 F8 02 3D 10 04 30 00 00 00 00

Ø.Ì.V..Ãè£øÿÿ.<$.t..Äè&ÿÿÿ.À....ë.°.YZ^[Ã.@.3Ò.Ày..À.Áø.=.......

24.04.2014

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 37

AxProtector – Schutz-Prozess

24.04.2014

Prot

ecte

d Ex

ecut

able

/ Li

brar

y

Com

pile

d Ex

ecut

able

/ Li

brar

y

Header

Code Section

Header

EncryptedCode Section

AxEngine(Security Engine + Public Key)

AxProtector

Definition von Lizenzen und

Modulen

Data Section EncryptedData Section

EncryptedResource SectionResource Section Public Key und

Private Key für Signatur

Signature

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 39

04 10 40 00 03 07 42 6F 6F 6C 65 61 6E 01 00 00 00 00 01 00 00 00 00 10 40 00 05 46 61 6C 73 65 04 54 72 75 65 8D 40 00 2C 10 40 00 02 04 43 68 61 72 01 00 00 00 00 FF 00 00 00 90 40 10 40 00 01 07 49 6E 74 65 67 65 72 04 00 00 00 80 FF FF FF 7F 8B C0 58 10 40 00 01 04 42 79 74 65 01 00 00 00 00 FF 00 00 00 90 6C 10 40 00 01 04 57 6F 72 64 03 00 00 00 00 FF FF 00 00 90 80 10 40 00 01 08 43 61 72 64 69 6E 61 6C 05 00 00 00 00 FF FF FF FF 90 98 10 40 00 0A 06 53 74 72 69 6E 67 EC 10 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

..@...Boolean...

........@..False

.True.@.,.@...Char.....ÿ....@.@...Integer.....ÿÿÿ..ÀX.@...Byte.....ÿ....l.@...Word.....ÿÿ.....@...Cardinal.....ÿÿÿÿ...@...Stringì.@.............................

Verschlüsseltes Executable + Hash + Signatur

50 45 00 00 4C 01 09 00 19 5E 42 2A 00 00 00 00 PE..L....^B*....

04 33 C0 EB 02 B0 01 59 5A 5B C3 90 53 56 83 C4 F8 8B F2 8B D8 8B CC 8D 56 04 8B C3 E8 A3 F8 FF

.3Àë.°.YZ[Ã.SV.Äø.ò.Ø.Ì.V..Ãè£øÿ

D8 8B CC 8D 56 04 8B C3 E8 A3 F8 FF FF 83 3C 24 00 74 0B 8B C4 E8 26 FF FF FF 84 C0 00 00 00 00EB 02 B0 01 59 5A 5E 5B C3 8D 40 02 33 D2 85 C0 79 03 83 C0 03 C1 F8 02 3D 10 04 30 00 00 00 00

Ø.Ì.V..Ãè£øÿÿ.<$.t..Äè&ÿÿÿ.À....ë.°.YZ^[Ã.@.3Ò.Ày..À.Áø.=.......

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

²"èáÊ.>$Å0ØN.zÜÑY.KuSüæ~..¨.....Ç.,¯i.SbÞ¦ôh#..EIoöH"ç°ÚÑO>ï9úû]¢Yн.©ÝôgDÛ0Á¸..Ãþ(5`ÃPFJcL7î½.K¨¹ÛÅÓ®ÅQ'¶z.u.Ry¤5.².úÓÝ.ÝàöÖ°;AèÑÙmÝ.tË.c..÷³.!Ͻ]q#.ïÄLðy.Bª.¿ê_éÜÅ.~Ì¢;]Ãù_¬².Yã°.èÐXÔn~.âÉze

24.04.2014

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 40

Selbst-Prüfung

Executable

Signature

ÜberprüfeSignatur

(Hash, Public Key, Signature)

Berechne Hash des Executable

Fehler

Yes

No

AxEngine(Security Engine + Public Key)

24.04.2014

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 41

Überprüfung eines anderen Modules

Executable Dynamic Link Library

AxEngine(Security Engine + Public Key)

Signature

AxEngine(Security Engine + Public Key)

Signature

exe - exe

exe - dll

dll - dll

dll - exe

24.04.2014

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 43

Demo

24.04.2014

Schutz-Prozess

Erfolgreiche Integritätsprüfung

Modifizierte Exe / Dll

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 44

Zusammenfassung

24.04.2014

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 45

Authenticode

24.04.2014

Authenticode

DLL

DLL

DLL

EXE

DLL

DLL

Ein zentraler Punkt der

angegriffen werden kann

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 46

AxProtector

24.04.2014

DLL

DLL

DLL

EXE

DLL

DLL

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 47

AxProtector – Integrity Protection

24.04.2014

Einfach zu integrieren Sicherheit für Software-Hersteller und Anwender Kein zentraler Punkt für einen Angriff durch den Cracker Jedes Modul (Exe / Dll) kann auch separat aktualisiert werden

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 48

Sicherheit für Software-Hersteller und Anwender

24.04.2014

AnwenderSoftware-Hersteller

Kopierschutz

Mods

Cheats

Virus (Authenticode)

Sabotage

Cheats

AxProtector im Detail: Integritätsschutz einer modularen Applikation 49

Vielen Dank

24.04.2014

WIBU-SYSTEMS AG

www.wibu.com