11 Security Engineering

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1 11 Security Engineering d.h. sichere Entwicklung sicherer Software (safe) (secure) oder sicherheitsbewusste Softwaretechnik ITS

2 Bei traditionellen Phasenmodellen: Anforderungsermittlung/Systemspezifikation Entwurf/Architektur Implementierung Test Pflege Bei Direktentwicklung (agile development, Extreme Programming):?? Verheißt nichts Gutes für die Systemsicherheit... ITS

3 Methoden zur Konstruktion sicherer Systeme bisher kaum entwickelt: Sicherheit ist nicht-funktionale Anforderung, schwer zu spezifizieren und zu bewerten. Software-Ingenieure sind keine Sicherheitsexperten Kunde bezahlt lieber für Funktionalität, Bewusstsein für Sicherheit immer noch zu wenig ausgeprägt. Durch Termindruck bei der Softwareentwicklung wird Sicherheit gerne vernachlässigt. ITS

4 11.1 Allgemeine Prinzipien Principle of Least Privilege - minimale Rechtevergabe Principle of Separation of Privilege - Rechte werden aufgrund mehrerer Bedingungen gewährt Principle of Complete Mediation - alle Zugriffe werden überwacht Principle of Fail-Safe Defaults - was nicht explizit erlaubt ist, ist verboten Principle of Open Design - Sicherheit hängt nicht von Geheimhaltung ab Principle of Economy of Mechanism - möglichst einfach Principle of Psychological Acceptability - Sicherheit soll die Arbeit nicht erschweren

5 ... oder 10 Gebote in [Viega/McGraw 2002]: 1. Secure the weakest link 2. Practise defense in depth 3. Fail securely 4. Follow the principle of least privilege 5. Compartmentalize 6. Keep it simple 7. Promote privacy 8. Remember that hiding secrets is hard 9. Be reluctant to trust 10. Use your community resources ITS

6 Zur Erinnerung: Principle of Least Privilege (need-to-know principle) Ein Subjekt soll zu jedem Zeitpunkt nur über diejenigen Rechte verfügen, die für die Erledigung der aktuellen Aufgabe unverzichtbar sind. Wenn ein Subjekt Daten an eine Datei anhängen soll, muss das append-recht erteilt werden - aber nicht das write-recht. Wenn der Systemverwalter einen Brief schreiben will, sollte er sich dafür nicht als root einloggen. ITS

7 Principle of Separation of Privilege Die Gewährung eines Rechts wird von mehreren Bedingungen abhängig gemacht. Bank-Schecks ab einer Summe von müssen von zwei Mitarbeitern gezeichnet werden. Im BSD UNIX kann ein Benutzer nur dann zu root wechseln, wenn er das root-passwort kennt und in einer speziellen Gruppe ist (wheel oder admin). ITS

8 Principle of Complete Mediation Alle Zugriffe auf Objekte werden geprüft, bevor sie erlaubt werden. Wenn ein Prozess lesend auf eine Datei zugreifen will, prüft das Betriebssystem, ob der Prozess das Leserecht hat. Diese Prüfung wird zunächst beim Öffnen der Datei vorgenommen, und der Prozess hat dann das Leserecht für den Kanal, der mit der Datei verbunden ist. Auch beim Lesezugriff auf den Kanal nimmt das Betriebssystem eine entsprechende Prüfung vor. (Aber: ein nachträglicher Entzug des Leserechts für die Datei berührt nicht das Leserecht für den Kanal!). ITS

9 Principle of Fail-Safe Defaults Was nicht explizit erlaubt wird ist verboten. Auf eine neu erzeugte Datei kann zunächst nur der Erzeuger selbst zugreifen (umask = 077!). Andere können erst dann zugreifen, wenn ihnen entsprechende Rechte explizit zugeteilt wurden. ITS

10 Principle of Open Design (no "security by obscurity") Sicherheit eines Mechanismus sollte nicht von der Geheimhaltung der Funktionsweise des Mechanismus oder seiner Implementierung abhängen Beim Einsatz eines kryptographischen Verfahrens sollte man seine Hoffnung nicht darauf setzen, dass das Verfahren geheim gehalten und dadurch die Sicherheit erhöht werden könne. Sicherheit wird hier im Gegenteil durch offene Verfahren (und Implementierungen) erreicht, die von vielen geprüft werden - sowie natürlich durch sichere Schlüssel. ITS

11 Principle of Economy of Mechanism Sicherheitsmechanismen sollen so einfach wie möglich sein. Einfache Konzepte minimieren Fehler und vereinfachen das Testen. Annahmen über komplexe Mechanismen können bei Irrtum zu Sicherheitsproblemen führen. Ist die policy-sprache, die die Erteilung von permissions an Java-Code regelt, "so einfach wie möglich"?? ITS

12 Principle of Psychological Acceptability Die Benutzung eines Systems, Anwendungsprogramms,... soll mit Sicherheitsmechanismen nicht wesentlich schwerer sein als ohne die Mechanismen. In der Praxis heißt das, dass der Aufwand minimal und jedenfalls angemessen sein soll. Sicherheitswerkzeuge sollten einfach und intuitiv benutzbar sein. Andernfalls werden sie eventuell falsch benutzt oder gar nicht. (Vgl. Principle of Economy of Mechanism) Achtung: ( Rückmeldungen von Sicherheitsfunktionen an die Außenwelt sollten keine sensitiven Informationen enthalten. Keine sofortige Reaktion nach Eingabe einer falschen Benutzerkennung beim Einloggen) ITS

13 The Six Dumbest Ideas in Computer Security ( M. Ranum)? default permit - liberale Voreinstellungen von Schutzmechanismen - das Gegenteil des Principle of Fail-Safe Defaults enumerating badness - der Versuch, ein unsicheres System durch Zusatzmechanismen gegen alle denkbaren Angriffe abzusichern penetrate and patch - der Versuch, das System durch Angriffe und Reparatur dabei entdeckter Schwachstellen zu verbessern hacking is cool - die Idee, Hacking liefere wertvolle Beiträge, um Systeme sicherer zu machen educating users - die Hoffnung, durch umfassende Aufklärung der Benutzer ließen sich die meisten Sicherheitsprobleme lösen action is better then inaction - die Tendenz, ein im Betrieb erkanntes Sicherheitsproblem durch hastig installierte Zusatzsoftware zu lösen, ohne es zuvor gründlich analysiert zu haben ITS

12 Security Engineering

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