Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu

XXII Krajowe Sympozjum Telekomunikacji i Teleinformatyki
Bydgoszcz, 13-15 września 2006
DNSSEC
Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie
Internetu
Krzysztof Olesik
e-mail: [email protected]
DNS
ƒ Domain Name System
ƒ Rozproszona baza danych
informacje o komputerach w sieci znajdują się na wielu serwerach DNS
rozproszonych po całym świecie
ƒ Główne zastosowanie: mapowanie nazw domenowych
na adresy IP hostów
ƒ Doskonałe środowisko do przechowywanie innych
informacji, np. danych teleadresowych - ENUM
ƒ Duża niezawodność
osiągnięta dzięki nadmiarowości serwerów DNS (minimalnie dwa)
ƒ Doskonała skalowalność
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
DNS
DNS jest podstawą Internetu
Z DNS korzysta wiele protokołów i usług sieciowych
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Struktura DNS
Struktura plików w systemach
operacyjnych Windows
Baza danych DNS
root
C:\
””
ccTLD
Moje
dokumenty
poziom I
pl
de
com
org
arpa
gTLD
Zdjęcia
priv
poziom II
etykieta
max 127
Ziomal04.jpg
poziom III
węzeł
ziomal
serwerek
C:\Moje dokumenty\Zdjęcia\Ziomal04.jpg
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
max 63
0-9,a-z,-
serwerek.ziomal.priv.pl
DNS
ƒ DNS ma już ponad 20 lat; wymyślony w 1986r
ƒ DNS (RFC 1034, RFC 1035) nie jest doskonały
pierwsza luka odkryta w 1990
ƒ Wiele aplikacji zależy od DNS’u
ƒ Zagrożenia w DNS są rozpoznane
RFC3833
ƒ W sieci istnieją gotowe narzędzia do pobrania,
umożliwiające przeprowadzenie różnych ataków na
infrastrukturę DNS
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Zagrożenia w DNS
ƒ Amplification Attacks
ƒ Cache Poisoning
ƒ Distributed Denial of Service (DDoS) Attack
ƒ Monkey-in-the-Middle Attack
ƒ Pharming Attacks
ƒ Spoofing
Literatura:
• RFC 3833 Threat Analysis of the Domain Name System (DNS)
• Schuba, C., "Addressing Weaknesses in the Domain Name System Protocol",
Master's thesis, Purdue University Department of Computer Sciences, August 1993.
• http://www.dnssec.net/dns-threats
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Przepływ danych w DNS
dynamiczne
aktualizacje
plik
strefy
serwer
podstawowy
serwery
zapasowe
„Caching”
serwer
resolver
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Zagrożenia w DNS
modyfikacja
pliku strefy
nieautoryzowana
dynamiczna
aktualizacja
dynamiczne
aktualizacje
podszywanie się
pod serwer
podstawowy
modyfikacja
pliku strefy
zmodyfikowany
plik strefy
plik
strefy
serwer
podstawowy
cache poisoning
spoofing
serwery
zapasowe
„Caching”
serwer
cache poisoning
spoofing
cache impersonation
spoofing
resolver
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Przepływ danych w DNS
ƒ Komunikacja między elementami systemu odbywa się
za pośrednictwem sieci Internet.
ƒ Przesyłane informacje nie są utajnione, ani
zabezpieczone przed podrobieniem czy modyfikacją.
ƒ Potencjalnie, dane DNS mogą zostać sfałszowane bądź
zmienione w wielu miejscach
ƒ Sfałszowane dane wprowadzone do pamięci cache
serwerów zostają w systemie przez dłuższy czas.
To powoduje, że skutki ataku długo odbijają się echem.
ƒ W kontekście istotności przesyłanych informacji
wprowadzenie mechanizmów zapewniających
bezpieczeństwo jest bardzo pożądane.
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Przechowywanie i utrzymywanie
danych
Zabezpieczenia
modyfikacja
pliku strefy
nieautoryzowana
dynamcizne
aktualizacja
dynamiczne
aktualizacje
Zabezpieczenie serwera
TSIG lub SIG0
podszywanie się
pod serwer
podstawowy
modyfikacja
pliku strefy
zmodyfikowany
plik strefy
plik
strefy
serwer
podstawowy
serwery
zapasowe
Rozwiązywanie nazw
Ochrona przesyłanych
danych - DNSSEC
cache poisoning
spoofing
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
„Caching”
serwer
cache poisoning
spoofing
cache impersonation
spoofing
resolver
Jeszcze jeden przykład
e-mail
e-mail
serwer pocztowy
serwer pocztowy
A
B
gdzie?
adres IP
serwer DNS
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Jeszcze jeden przykład
e-mail
serwer pocztowy
serwer pocztowy
A
B
e-mail
ə-mail
serwer DNS
spoofing
Gumiś
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Szkodliwość fałszywe dane
ƒ Za pomocą fałszywych danych w DNS możemy
połączyć się z fałszywą stroną www
ƒ List elektroniczny może zostać przekierowany w
inne miejsce bądź wogóle nie dostarczony.
ƒ Nasz login może zostać przechwycony podczas
ataku man-in-the -middle
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Dlaczego DNSSEC?
ƒ Otrzymując odpowiedź z serwera DNS nie
możemy być pewni, że:
9 otrzymana wiadomość pochodzi z właściwego
źródła, oraz
9 nie została zmodyfikowana w czasie przesyłania
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Dlaczego DNSSEC?
ƒ DNSSEC wprowadza mechanizmy
umożliwiające:
9 zapewnienie integralności wiadomości DNS
9 weryfikację autentyczności pozyskanych danych
ƒ DNSSEC daje możliwość weryfikacji odpowiedzi
negatywnych
(ang. authenticated denial of existence of DNS data).
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Autentyczność i integralność danych
ƒ Autentyczność
DNSSEC dostarcza mechanizm, który umożliwia
zweryfikowanie źródła informacji.
ƒ Integralność
DNSSEC zapewnia integralności komunikacji,
umożliwiając stwierdzenie czy odebrana informacja jest
w takiej postaci, w jakiej została wysłana.
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Autentyczność i integralność danych
podsumowanie
ƒ Klient systemu może mieć pewność, że
otrzymane przez niego dane są:
9wiarygodne
9i nie zostały zmienione w trakcie transportu ze
źródła.
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Korzyści
ƒ DNSSEC wprowadza nam mechanizmy
bezpieczeństwa już na poziomie DNS
ƒ Następną warstwę zabezpieczeń stanowią takie
protokoły jak TLS, SSL oraz PKI.
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Ważna cecha DNSSEC
ƒ Bezkonfliktowo współistnieje z
niezabezpieczoną częścią systemu DNS
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Czego nie zapewnia DNSSEC?
ƒ DNSSEC nie dostarcza:
9 mechanizmów autoryzacji
9 poufności danych
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Jak działa DNSSEC?
ƒ DNSSEC opiera się na kryptografii klucza publicznego
(kryptografia asymetryczna)
ƒ zabezpieczona strefa ma swój klucz prywatny i
publiczny
ƒ klucz prywatny wykorzystywany jest do podpisywania
danych przechowywanych w DNS
ƒ klucz publiczny jest używany do weryfikacji podpisanych
danych; jest opublikowany w zabezpieczonej strefie
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Nowe rekordy DNS
DNSSEC wprowadza następujące nowe rekordy zasobów:
ƒ DNSKEY
rekord przechowujący klucz publiczny do weryfikacji podpisów (rekordów
RRSIG)
ƒ RRSIG
podpis grupy rekordów
ƒ NSEC
zapewnienie spójności danych strefy i umożliwienie weryfikacji informacji o
nieistnieniu rekordu lub o braku zabezpieczeń (authenticated denial of
existence of data); rekord wskazuje, na następną dostępną nazwę w pliku
stref (dane posortowane kanonicznie) oraz wskazuje, które typy rekordów
są dostępne dla danej nazwy domenowej.
ƒ DS
wskazanie na klucz podpisujący dane w strefie podrzędnej (delegation
signer)
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Łańcuch zaufania
weryfikacja danych
Secure Entry Point
klucz, któremy ufamy
„.”
DS
DS
pl
com
firma
DS
RRset
ZSK
ZSK
ZSK
ZSK
KSK
KSK
KSK
KSK
ZSK - Zone Signig Key
KSK - Key Signing Key
kierunek podpisywania rekordów DNS
wskazania rekordów DS na klucz w strefie podrzędnej
kierunek weryfikacji
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Łańcuch zaufania
ƒ Ufamy danym podpisanym przez ZSK
ƒ Możemy zaufać ZSK jeśli jest podpisany przez KSK
ƒ Ufamy KSK, jeśli jest wskazany przez rekord DS w
strefie nadrzędnej
ƒ Ufamy rekordowi DS ze strefy nadrzędnej jeśli jest
podpisany przez klucz ZSK z tej strefy, itd.
ƒ Jeśli trafimy na klucz (SEP - Secure Entry Point),
któremu ufamy (tzn. jest zapisany w pliku named.conf,
dyrektywa trusted-keys), to oznacza, że zbudowaliśmy
łańcuch zaufania i dane są zweryfikowane poprawnie.
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Wyspy bezpieczeństwa
Strefy zabezpieczone
Wymiana kluczy „out-of-band”
„.”
pl
com
e-market
se
firma
magazyn
discover
sklep
DNSSEC Rozszerzenie bezpieczeństwa protokołu DNS
com
net
company
secure
insecure
comp
market
Rys historyczny
ƒ Prace nad DNSSEC rozpoczęto w 1995
ƒ W 1999 opublikowano RFC 2535
ƒ W marcu 2005 opublikowano tzw. DNSSECbis
RFC 4033, RFC 4034, RFC 4035
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
Obecna sytuacja
ƒ Istnieje oprogramowanie wspierające DNSSEC
serwery DNS
ƒ Brak jeszcze aplikacji-klientów, potrafiących
wykorzystać w pełni zalety DNSSEC
ƒ Potrzebne jest zabezpieczenie kanałów
przesyłania informacji na drodze klient - serwer
ƒ Prace nad DNSSEC wciąż trwają
rekord NSEC3
ƒ Budowanie świadomości
ƒ Zabezpieczanie całej drzewiastej struktury DNS
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu
KONIEC
DNSSEC Brakujące ogniwo w bezpieczeństwie Internetu