Generator liczb losowych a bezpieczeństwo w sieci

Generator liczb losowych a

bezpieczeństwo w sieci

Żaneta Agacka,

Katarzyna Zając

Problematyka

Umieszczenie wadliwego pakietu w połączeniu TCP

Połączenie TCP używające adresu innej maszyny

Spoofing Sets Odporność głównych SO na taki atak

Model sieci OSI(Open systems interconnection)

Protokół sterowania transmisją:TCP

TCP jest protokołem obsługi połączeniowej procesu użytkowania,umożliwiającym niezawodne i w pełni dwukierunkowe przesyłania strumienia bajtów.

Nadawca Odbiorca

Aplikacja 1 Aplikacja 2 Aplikacja 1 Aplikacja 2

Pakiet TCP zawierający nr. portu aplikacji 2 + dane

Pakiet TCP zawierający nr. portu aplikacji 2 + dane

Datagram zawierajacy adres IP odbiorcy + pakiet TCP

Datagram zawierajacy adres IP odbiorcy + pakiet TCP

NAGŁÓWEK TCP

0 4 16 32

U FSRPARezerwa

Opcje i wypełnienie zerami

Wskaźnik pilnościSuma kontrolna

OknoOffset

Numer potwierdzenia( ACK )

Numer sekwencyjny( SEQ )

Port odbiorcyPort nadawcy

Transmission Control Protocol (TCP) pozwala, aby dane niezawodnie dotarły do celu. Zapewnia on prawidłowe przesyłanie danych we właściwej kolejności. Wykorzystuje właściwości IP do nadawania i odbioru.TCP jest zorientowany na połączenia. Protokół tworzy zatem połączenie logiczne komputer-komputer. W tym celu wysyła przed rozpoczęciem właściwej transmisji danych użytecznych pewną ilość informacji kontrolnych, nazywanych handshake.

Warstwa IP ( Internet Protocol )IP zapewnia transmisję danych między sieciami. IP nie udostępnia żadnego zabezpieczonego połączenia i nie może przesyłać ponownie utraconych pakietów danych. Każdy pakiet danych IP przesyłany jest do odbiorcy jako niezależny (datagram).Pakiety wysyłane są wprawdzie we właściwej kolejności,niekoniecznie jednak w takiej samej docierają do celu. Ponieważ mogą się przemieszczać różnymi drogami, konieczne są dodatkowe informacje, umożliwiające zrekonstruowanie pierwotnego stanu pakietu. W trakcie transmisji każdy pakiet otrzymuje na początku nagłówek.

Ataki na sieci TCP/IP Typowe skutki przeprowadzonego ataku to: Nieautoryzowany dostęp wykorzystanie zasobu przez

nieuprawnione podmioty, Podszycie się – spreparowanie danych wskazujących na

innego nadawcę, Wyciek (przechwycenie) danych, Modyfikacja danych, Przejęcie połączenia sieciowego, Odmowa usługi – uniemożliwienie skorzystania z usługi lub

degradacja parametrów jej obsługi.

Przykład włamania do systemu

Celem włamania był komputer o nazwie gruchot pełniący w sieci funkcję serwera. Włamywacz zalogował się na komputer przez konto jednego z użytkowników, który wybrał sobie zbyt proste i łatwe do odgadnięcia hasło. Ponieważ nie znał on dokładnie konfiguracji systemu próbował początkowo różnych metod takich jak uruchamianie gotowych programów, tzw. Exploits, które są łatwo dostępne na stronach o tematyce hackerskiej. Ostatecznie włamał się do systemu za

pomocą bardzo prostej metody.

Cracker gruchot

Schemat typowego włamania

Internet

Zwykłe konto

Konto z uprawnieniami administratora

Własne binaria i

”tylne furtki” Konto na innym komputerze

2.Dziura w systemie

1.

1’.

3.Ukrycie się w systemie

4.

Połączenie TCP (Transmission Control Protocol) Wygenerowanie Initial Sequance Number (31 bitów

stworzonych przy pomocy specyfikacji RFC) specyficznego dla różnych Systemów Operacyjnych

Czy jeśli znamy kolejny ISN to możemy podrobić połączenie z zaufanym hostem? (1985 r.)

Bezpieczeństwo SO w sieci zależy od implementacji generatora liczb losowych!

Generowanie liczb losowych dla ISN

Ograniczony zbiór operacji oraz skończona precyzja obliczeń wykonywanych przez komputer zmniejszają losowość wygenerowanych liczb

Wiekszą losowość zapewnia uwzględnienie adresu IP (swojego i przeznaczenia), portu źródłowego i docelowego oraz sekretnego klucza losowego w algorytmie generującym liczby losowe

Jak badać czy dany System

Operacyjny jest bezpieczny w

sieci?Badanie podatności na włamania:

1. wygenerowanie ciągu (a[t]) kolejnych

numerów ISN (5000 – 50000 liczb)

2. stworzenie A- zbioru punktów

(x[t], y[t],z[t]) w przestrzeni 3D:

x[t] = a[t] – a[t-1]

y[t] = a[t-1] –a[t-2]

z[t] = a[t-2] – a[t-3]

3. rysowanie wykresu 3D dla tych punktów i na jego

podstawie określenie bezpieczeństwa SO

Punkty równomiernie

rozmieszczone – ISN jest

generowane losowo (nie

ma zależności), system

jest bezpieczny.

Punkty rozmieszczone w

pewnych skupieniach–

można zgadnąć kolejny

ISN, system nie jest

bezpieczny

Ilustracje ze strony:http://lcamtuf.coredump.cx/oldt

cp/tcpseq.html

Przykład –linux 2.4

Na rysunku obok można

dostrzec pewne

skupienie punktów( w

środkowej części ) ,

jednak występują także

chmury , co świadczy o

tym , że dany system

operacyjny należy do

systemów średnio

bezpiecznych.

Spoofing Set- zbiór kolejnych

przewidywalnych wartości ISB Spoofing-fałszowanie ISN w wysyłanym przez komputer

pakiecie sieciowym. Taki atak może służyć ukryciu tożsamości atakującego, podszyciu się pod innego użytkownika sieci i ingerowanie w jego aktywność sieciową, lub wykorzystaniu uprawnień posiadanych przez inny adres.

Jeśli zjawisko 3-wymiarowego atraktora dla wcześniej

omówionego ciągu (a[t]) jest silne, możemy założyć, że

aktualna wartość a[t] będzie zbieżna lub bliska punktowi,

który jest na przecięciu zbioru A i linii L opisanej równaniami:

L: y[t] = a[t-1] – a[t-2]

z[t] = a[t-2] – a[t-3]

Konstrukcja Spoofing Set Do Spoofing Set

dołączamy wszystkie punkty na przecięciu linii L i atraktora A.

Jeśli tak zbudowany zbiór jest pusty, dodajemy wszystkie punkty z A, które są w pewnym promieniu R1 od linii L i używamy ich wartości x[t] do wyboru numerów do Spoofing Set.

Ilustracja ze strony: http://lcamtuf.coredump.cx

/oldtcp/tcpseq.html

Bezpieczeństwo głównych

systemów operacyjnych

Ilustracja badań ze strony: http://lcamtuf.coredump.cx/oldtcp/tcpseq.html

Najbezpieczniej

szy system to

bieżący

OpenBSD

Systemy

Windows

NT4/95/98, AIX,

HPU najbardziej

podatne na

włamania