Seguridad informática

1. Seguridad informática Confidencialidad Alejandro Silvestri 2008 Presentación basada en el libro de W. Stallings, Cryptography and Network Security, 4º ed.

2. Dónde encriptar

3. Puntos delicados • LAN • Sniffer • Switches, dominios de colisión • Cableado estructurado • Gabinetes de distribución • Central • De piso • WAN • Líneas punto a punto • Accesos a redes públicas • Nodos de redes públicas • Satélite • Microondas • Pool de módems • Internet

4. Dos aproximaciones • End to end • Application layer • Cifrado y descifrado ocurren en las terminales de usuario, en los puntos finales de la comunicación • Link • Physical layer • Cifrado y descifrado ocurren en los extremos de un enlace punto a punto “débil” (con bajo nivel de seguridad)

5. Link vs. End to end

6. Link & End to end

7. Encabezados cifrados

8. Cifrado y layers

9. Confidencialidad

10. Traffic Padding • El tráfico cifrado no está protegido contra el análisis de tráfico • Link • Rellenar los tiempos muertos con “basura” • Stream de datos aleatorios • End to end • Padding para obtener paquetes del mismo tamaño • Paquetes nulos (sólo basura)

11. Renovación de claves • Si la clave no se renueva, aumenta la información disponible para romperla por criptoanálisis • Si la clave se obtiene por cualquier medio, todo el sistema se vuelve vulnerable • Lo usual es utilizar una clave por cada sesión

12. Distribución de claves

13. Distribución física • A y B requieren intercambiar datos cifrados • La distribución física consiste en entregar la misma clave a A y a B, por medios diferentes a la red de comunicaciones de datos • Dos métodos teóricos • A elige una clave y se la entrega físicamente a B • Un tercero elige una clave y se la entrega físicamente a A y a B

14. Distribución física • Se utiliza principalmente para links • La distribución física de una clave diferente por cada par posible de computadoras, y por cada sesión entre ellas es inviable • Cantidad de pares para N computadoras, para una sola sesión N (N-1) /2

15. Distribución lógica • A y B requieren intercambiar datos cifrados • La distribución lógica consiste en entregar la misma clave a A y a B, por la red de comunicaciones de datos • Dos métodos teóricos • A elige una clave nueva y la envía a B cifrada con una clave vieja conocida por B • A y B tienen una conexión cifrada con C, que se encarga de distribuir la clave nueva

16. Master keys & session keys • Master key • Para la conexión con el centro de distribución de claves • Distribución física • No cambia • Una diferente por PC • Session key • Solicitada al centro de distribución de claves • Distribución lógica

17. Distribución de claves con Master Key • A solicita a B una sesión • Incluye un nonce N1 • B retorna una clave de sesión, cifrados con la Master Key, N1 y un identificador de B, f(N1) y N2 • A retorna f(N2) cifrada con la clave de sesión • Esto requiere N-1 Master Key distribuidas físicamente en cada computadora

18. Escenario para la distribución de claves

19. Pasos de distribución • A solicita al KDC una clave para una sesión con B, incluyendo • Identificadores de A y de B • Nonce N1 • KDC responde a A • cifrado con una Master Key exclusiva de A: • La clave para la sesión • El pedido original • cifrado con una Master Key exclusiva de B: • La clave para la sesión • Un identificador de A IDA • Por ejemplo la dirección IP • A reenvía a B la parte que le corresponde recibida del KDC

20. Pasos opcionales • Usando la nueva clave de sesión, B envía cifrado un nonce N2 a A • A devuelve cifrado f(N2)

21. Implementación a través de un servicio de seguridad

22. Control de utilización de claves • Las entidades que inician sesiones y solicitan claves pueden estar en el kernel o ser aplicaciones • Para protegerse de aplicaciones malintencionadas, se restringe la utilización de las claves • De este modo una aplicación no puede utilizar una clave con un propósito diferente para el que le fue concedida • Algunos tipos de sesiones • Comunicación general • Transferencia de PIN • Cifrado de archivos

23. Control de utilización de claves

24. Generación de números aleatorios

25. Utilización de números aleatorios • Generación de • claves de sesión • nonces • Claves para RSA

26. Aleatoridad • Distribución uniforme • La probabilidad de ocurrencia de cada valor debe ser la misma • Verificable a través de un análisis de frecuencias relativas • Independencia • Ningún valor de la secuencia se debe poder inferir a partir de los otros • No es posible probar la independencia • Impredecibilidad

27. PRNG • Pseudorandom Number Generation • Generadores lineales • Parecen aleatorios, pero conociendo el algoritmo, con algunos valores consecutivos es posible deducir la secuencia

28. Generadores critpográficos • Cifrado cíclico • Los números aleatorios provienen de un contador cifrado con una clave maestra • DES output feedback mode • ANSI X9.17 PRNG • Uno de los más fuertes • Blum Blum Shub • Generador de bits • Fortalezademostradamatemáticamente