Die Praxis der IT-Sicherheit: Ziele, Prioritäten, status quo

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1 Die Praxis der IT-Sicherheit: Ziele, Prioritäten, status quo Hannes Federrath Was sind die Ziele? Was brauchen wir? Wo stehen wir heute? Was sind die Prioritäten?

2 Problemstellung Was ist Sicherheit? Bedrohungen unbefugter Informationsgewinn unbefugte Modifikation unbefugte Beeinträchtigung der Funktionalität Schut der Vertraulichkeit Integrität Verfügbarkeit

3 Sicherheit: Abgrenung von Security & Safety SECURITY Schut gegen beabsichtigte Angriffe Vertraulichkeit Integrität Abhörsicherheit Sicherheit gegen unbefugten Geräteugriff Anonymität Unbeobachtbarkeit Übertragungsintegrität Zurechenbarkeit Abrechnungsintegrität Verfügbarkeit Ermöglichen von Kommunikation SAFETY Schut vor unbeabsichtigten Ereignissen Verfügbarkeit Fehlertoleran Funktionssicherheit Technische Sicherheit Schut vor Überspannung, Überschwemmung, Temperaturschwankungen Schut vor Spannungsausfall Sonstige Schutiele Maßnahmen gegen hohe Gesundheitsbelastung

4 Vertraulichkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Verdecktheit Integrit Integrität Anonymit Anonymität Unbeobachtbarkeit Unbeobachtbarkeit Zurechenbarkeit Zurechenbarkeit Verf Verfügbarkeit gbarkeit Erreichbarkeit Erreichbarkeit Rechtsverbindlichkeit Rechtsverbindlichkeit Schutiele: Einordnung Kommunikations Kommunikationsgegenstand gegenstand Kommunikations Kommunikationsumst umstände nde Un Unerw erwünschtes nschtes verhindern verhindern Erw Erwünschtes nschtes leisten leisten WAS? WANN?, WO?, WER? Sender Empfänger Ort Beahlung Inhalte Inhalte Senden Empfangen Inhalte

5 Schutiele und deren Durchsetung Schut gegen Bedrohungen erstreckt sich auf viele existentielle Bereiche Schut des Bürgers Schut von Firmen Schut des Staates Gegensätliche Interessen Aushandlungsproess wischen den Interessen Konept Æ Mehrseitige Sicherheit besitt das Potential, die Probleme u lösen ursprünglich entwickelt, um Kräfteausgleich wischen den Akteuren u erielen User User User Netbetreiber Kunde Händler

6 Mehrseitige Sicherheit Jeder Beteiligte hat Sicherheitsinteressen. Jeder Beteiligte kann seine Interessen formulieren. Konflikte werden erkannt und Lösungen ausgehandelt. Jeder Beteiligte kann seine Sicherheitsinteressen in den ausgehandelten Lösungen durchseten. Sicherheit mit minimalen Annahmen über andere. So wenig wie möglich Vertrauen in andere seten müssen.

7 Mehrseitige Sicherheit: Wie? Jeder Beteiligte hat Sicherheitsinteressen. Schutiele Jeder Beteiligte kann seine Interessen formulieren. Sett Verständnis des Benuters voraus Gute Bedienoberflächen sind nötig Konflikte werden erkannt und Lösungen ausgehandelt. Sett entsprechende Tools und Technische Protokolle voraus Jeder Beteiligte kann seine Sicherheitsinteressen in den ausgehandelten Lösungen durchseten. Anwender brauchen Werkeuge um Selbstschut

8 Die Praxis der IT-Sicherheit: Ziele, Prioritäten, status quo Was sind die Ziele? Was brauchen wir? Wo stehen wir heute? Was sind die Prioritäten?

9 Vertraulichkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Anonymität Unbeobachtbarkeit Verfügbarkeit Erreichbarkeit Rechtsverbindlichkeit Verschlüsselungsverfahren Symmetrische Verschlüsselung,.B. DES, AES Kommunikationspartner teilen ein gemeinsames Geheimnis (symmetrischer Schlüssel) Sicherheit basiert meist auf Chaos Schlüssellänge 128 Bits Asymmetrische Verschlüsselung,.B. RSA Jeder Nuter generiert Schlüsselpaar: ± Öffentlichen Verschlüsselungsschlüssel ± Privaten Entschlüsselungsschlüssel Sicherheit basiert auf ahlentheoretischen Annahmen Schlüssellänge 1024 Bit Neuerdings: Elliptische Kurven: ca. 160 Bit Bekannte Verschlüsselungssoftware Pretty Good Privacy

10 Vertraulichkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Anonymität Unbeobachtbarkeit Verschlüsselungssoftware Pretty Good Privacy ± Gnu Privacy Guard ± Verfügbarkeit Erreichbarkeit Rechtsverbindlichkeit

11 Verdecktheit: Steganographie Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Anonymität Unbeobachtbarkeit Steganographie Verbergen der Existen einer geheimen Nachricht geheimuhaltende Nachricht wird in eine Hülle eingebettet minimale Veränderungen kaum bw. nicht erkennbar Veränderungen nicht mit Messmethoden nachweisbar Verfügbarkeit Erreichbarkeit Schlüssel Schlüssel Rechtsverbindlichkeit Hülldaten Hülldaten* einubettende Daten Einbetten Stegodaten Extrahieren eingebettete Daten Text Text Sender Angreifer Empfänger Text Text

12 Integrität und Zurechenbarkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Anonymität Unbeobachtbarkeit Verfügbarkeit Erreichbarkeit Rechtsverbindlichkeit Message Authentication Codes Symmetrisches Verfahren Kommunikationspartner teilen ein gemeinsame Geheimnis (symmetrischer Schlüssel) Gehört heute um Grundschut Verfälschungen von Nachrichten (böswillige und ufällige) sind erkennbar Keine Nachweisbarkeit gegenüber Dritten Digitale Signatur Asymmetrisches Verfahren,.B. RSA Jeder Nuter generiert Schlüsselpaar: ± Öffentlichen Testschlüssel ± Privaten Sigierschlüssel Nachweisbarkeit gegenüber Dritten Ebenfalls einsetbar: Pretty Good Privacy

13 Anonymität und Unbeobachtbarkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Anonymität Unbeobachtbarkeit Verfahren um Schut von Verkehrdaten Adressierungsinformationen können nicht verschlüsselt werden Problem Verkehrsdaten: ± Wer mit wem, wann, wie lange, wo, wieviel Information? Problem Interessensdaten: ± Wer interessiert sich für was? Verfügbarkeit Erreichbarkeit Rechtsverbindlichkeit Speielle Verfahren: Proxies Mix-Net DC-Net Dummy traffic

14 Anonymität und Unbeobachtbarkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Verfahren um Schut von Verkehrdaten Anonymisierung von Web-Zugriffen JAP-Software Anonymität Unbeobachtbarkeit Verfügbarkeit Erreichbarkeit Rechtsverbindlichkeit

15 Verfügbarkeit und Erreichbarkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Anonymität Unbeobachtbarkeit Verfügbarkeit Erreichbarkeit Rechtsverbindlichkeit Verfügbarkeit Nutbarkeit von Diensten und Ressourcen, wenn ein Teilnehmer sie benuten will. Erreichbarkeit Zu einer Ressource (Nuter oder Maschine) kann Kontakt aufgenommen werden, wenn gewünscht.»mechanismen«mehrfach redundante Leitungsführung Diversitärer Entwurf der Komponenten Starke Vermaschung der Kommunikationsverbindungen Techniken ur Verteilung von Kontrolle Offenlegung von Designkriterien und Algorithmen Open Source Software Sichere Betriebssysteme

16 Verfügbarkeit und Erreichbarkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Anonymität Unbeobachtbarkeit Verfügbarkeit Erreichbarkeit Denial-of-Service-Angriffe DoS-Angriffe auf Schwachstellen im System Mail-Bombing Spamming Broadcast-Storm SYN-Flooding Angriffe auf einen Switch DoS-Angriffe auf Implementationsfehler Ping of Death WinNuke Teardrop und Nachfahren Rechtsverbindlichkeit Vorher Nachher

17 Rechtsverbindlichkeit Vertraulichkeit Verdecktheit Integrität Zurechenbarkeit Anonymität Unbeobachtbarkeit Verfügbarkeit Erreichbarkeit Rechtsverbindlichkeit Rechtsverbindlichkeit Ein Nuter kann rechtlich belangt werden, um seine Verantwortlichkeiten innerhalb einer angemessenen Zeit u erfüllen. Kann nicht technisch geschaffen werden Rechtsverbindlichkeit der Digitalen Signatur Klare Regeln bgl. Beweiswert Zertifiierung von Schlüsseln (Public Key Infrastructure PKI) Sicherheit der Netkomponenten Zertifiierung von Netkomponenten Physische Sicherheit, immer dann, wenn Vertrauen in fremde Netkomponente aufgebracht werden muss.

18 Die Praxis der IT-Sicherheit: Ziele, Prioritäten, status quo Was sind die Ziele? Was brauchen wir? Wo stehen wir heute? Was sind die Prioritäten?

19 Was sind die Prioritäten? Mehr Transparen erreichen Offenlegung des Quellcodes Förderung von Open Source Mehr Diversität erreichen Sichere Betriebssoftware Sichere Hardware für denjenigen, der sie betreibt Investions- und Urheberschut erhalten Digital Rights Management Systeme Sichere Hardware gegen denjenigen, der sie betreibt Möglichkeiten um Selbstschut stärken und fördern leicht bedienbare Tools

20 Standard-PC mit Chipkarte Sichere Geräte sind eine Voraussetung für sichere Signaturen UNSICHER Signieranwendung Anw Anw. n Unsicheres Betriebssystem s Chipkarte Signierkomponente Kommunikation Unsicherer Rechner PIN

21 Ablauf auf Standard-PC mit Chipkarte Aneige des des Dokuments auf auf dem externem Monitor Senden Anwdes des Dokuments Anw Anw. (bw. ndessen Hash-Wert) ur ur Chipkarte Aktivierung des des Signiervorgangs auf auf der der Karte durch PIN-Eingabe Rückgabe Unsicheres der der Signatur Betriebssystem an an die die Anwendung s Chipkarte Signierkomponente Kommunikation Unsicherer Rechner

22 Standard-PC mit Chipkarte UNSICHER Bösartige Anwendung könnte.b. PIN abfangen oder Text nach Anschauen und vor Senden an Signierkomponente heimlich erseten Signieranwendung Anw Anw. n Unsicheres Betriebssystem s Chipkarte Signierkomponente Kommunikation Unsicherer Rechner PIN

23 SICHER Sichere Signierkomponente mit Standard-PC Signieranwendung Signierkomponente Anw Anw. n Unsicheres Betriebssystem PIN s Chipkarte Kommunikation Unsicherer Rechner PIN

24 Physisch sichere Geräte und sichere Betriebssysteme SICHER, wenn Physisch sichere Geräte sichere Betriebssysteme Signieranwendung Anw Anw. n Sicheres Betriebssystem Signierkomponente s Chipkarte Kommunikation Sicherer Rechner PIN

25 Was sind die Prioritäten? Mehr Transparen erreichen Offenlegung des Quellcodes Förderung von Open Source Mehr Diversität erreichen Sichere Betriebssoftware Sichere Hardware für denjenigen, der sie betreibt Investions- und Urheberschut erhalten Digital Rights Management Systeme Sichere Hardware gegen denjenigen, der sie betreibt Möglichkeiten um Selbstschut stärken und fördern leicht bedienbare Tools

26 Schutiele und Techniken in DRM-Systemen Schutiel Technologien prevention encryption Conditional Access copy detection tamper resistant hardware devices fingerprinting Schut der Unverfälschtheit protection of ownership watermarking

27 Tendenen Reverse engineering von DRM Systemen Nutbarmachen von Inhalten auf alternativen Betriebssystemen Unabhängigmachen von einem bestimmten Software- und Hardwareproduenten Piraten könnten ukünftig legal erworbene Inhalte direkt vom Computer unbedarfter Nuter abgreifen Trojanische Pferde Viele Angriffe sind inwischen automatisiert Angriffswerkeuge sind kostenlos im Internet herunterladbar Aus Laien werden Piraten

28 Sichere DRM-Systeme Sichere DRM-Systeme verknüpfen ein DRM-Signal so eng mit dem Inhalt, dass der Inhalt ohne das DRM-Signal nutlos ist. Gestaltungsspielraum DRM-Signal ist Teil des Inhalts (.B. wie bei Watermarking- Systemen) DRM-Signal ist nötig, um den Inhalt u entschlüsseln bw. uugreifen Wichtig: Detektor für das DRM-Signal darf nicht umgangen werden können Hardware- oder Software-Kapselung Software nicht empfehlenswert Hardware hilft nur begrente Zeit je nach (finaniellem) Aufwand

29 DRM-Systeme: Künftige Forschungsfelder Klassifikation und Evaluation Wie kann die Stärke eines DRM-Systems gemessen werden? Evaluationskriterien Kategorisierung von Angriffen Schnittstellen Application Programming Interfaces (APIs) Enforcement Interfaces (Erkennen von unberechtigter Nutung) Updating Interfaces (Aktualisierung, nachdem Verfahren gebrochen wurde) DRM-Architekturen Software: Multimedia Home Platform (MHP) Hardware: Trusted Computing Platform Alliance (TCPA)

30 Was sind die Prioritäten? Mehr Transparen erreichen Offenlegung des Quellcodes Förderung von Open Source Mehr Diversität erreichen Sichere Betriebssoftware Sichere Hardware für denjenigen, der sie betreibt Investions- und Urheberschut erhalten Digital Rights Management Systeme Sichere Hardware gegen denjenigen, der sie betreibt Möglichkeiten um Selbstschut stärken und fördern leicht bedienbare Tools

31 Selbstschut-Tools: Beispiele Verschlüsselung, Signatur PGP, GnuPG Filter Webwasher, JunkBuster, CookieCooker Personal Firewall Norton Personal Firewall, Zone Alarm Anonymisierer Anonymier, JAP Sichere Dienste anstelle ihrer unsicheren Vorläufer verwenden telnet Æ ssh, ftp Æ scp, http Æ https Betriebssysteme mit Zugriffskontrolle/Rechtevergabe/OpenSource Linux, BSD

32 Was sind die Prioritäten? Mehr Transparen erreichen Offenlegung des Quellcodes Förderung von Open Source Mehr Diversität erreichen Sichere Betriebssoftware Sichere Hardware für denjenigen, der sie betreibt Investions- und Urheberschut erhalten Digital Rights Management Systeme Sichere Hardware gegen denjenigen, der sie betreibt Möglichkeiten um Selbstschut stärken und fördern leicht bedienbare Tools

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