Vorlesung SS 2001: Sicherheit in offenen Netzen

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1 Vorlesung SS 2001: Sicherheit in offenen Netzen 2.10 World Wide Web - WWW Prof. Dr. Christoph Meinel Informatik, Universität Trier & Institut für Telematik, Trier Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Bahnhofstraße 30-32, D Trier 1

2 2. Architektur von Internet und Intranet 2.1 Internet Protocol - IP 2.2 Transmission Control Protocol - TCP 2.3 User Data Protocol - UDP 2.4 Internetprotokolle für serielle Leitungen 2.5 Adressierung in IP-Netzwerken 2.6 Internet Domain-Name Service - DSN 2.7 Internet Protocol Next Generation - IPv6 2.8 Absicherung auf der Vermittlungsschicht - IPSec 2.9 Netze mit mehreren Standorten 2.10 World Wide Web - WWW 2.11 Elektronische Post Internet News 2.13 File Transport Protocol - FTP 2.14 Telnet 2.15 Verzeichnisdienst - LDAP 2.16 Multimedia Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 2

3 2.10 World Wide Web - WWW (1 von...) (1) Erinnerung: die Internet-Protokollfamilie: Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 3

4 2.10 World Wide Web - WWW (2 von...) (2) Architektur des World Wide Web (1 von...) Der Internetdienst World Wide Web - WWW basiert auf drei Standards: ÎHTML - HyperText Markup Language - spezifiziert Format und Aufbau der für das WWW charakteristischen Hypertextdokumente (HTML-Dokumente) ÎURL - Uniform Resource Locator - ist Adressierungsschema, das den Ort einer Datei im Internet und das für den Zugriff erforderliche Übertragungsprotokoll angibt ÎHTTP - HyperText Transport Protocol - Kommunikationsprotokoll zur Übertragung von HTML-Dokumenten Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 4

5 Terminal Apple PC Unix universelles Adressierungsformat URL Gopher- HTTP-/Telnet- NNTP- FTP- HTTP-Protokoll Gopher Server WAIS Server Network-News Server FTP Server WWW Server HTML VRML Video Audio/Telefon CGI JAVA JavaScript Active X Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 5

6 2.10 World Wide Web - WWW (3 von...) (2) Architektur des World Wide Web (2 von...) Der Internetdienst World Wide Web - WWW beruht wie alle Internetdienste auf dem Client-Server Prinzip: ÎWWW-Server HTTP-Server stellen HTML-Dokumente zum Abruf durch WWW-Clients bereit. Können gleichzeitig HTTP-Anfragen von mehreren WWW-Clients bedienen ÎWWW-Clients heißen Browser. Können mit HTTP-Servern in Verbindung treten und von diesen HTML-Dokumente auf das lokale Computersystem des Benutzers übertragen und dort darstellen Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 6

7 2.10 World Wide Web - WWW (4 von...) (2) Architektur des World Wide Web (3 von...) Zusätzliche Spezifikationen erweitern Funktionsumfang des WWW: ÎVRML - ermöglicht interaktive, 3-dimensionale Darstellung von dynamischen Hypertextdokumenten ÎCGI - Einbindung von nicht HTML-konformen Datenbeständen und Programmen ÎJava, JavaScript, ActiveX - ermöglicht Einbeziehung der lokalen Client-Computerrechenleistung bei der Arbeit im WWW Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 7

8 2.10 World Wide Web - WWW (5 von...) (3) HTML-Dokumente (1 von...) HTML ist die Beschreibungssprache für Dokumente im WWW Î HTML ist Markup Sprache: vermittels sogenannter Tags können Struktur und Formatanweisungen in das Dokument eingebaut werden Î HTML-Dokumente können Verzweigungen Hyperlinks zu anderen Dokumenten (z.b. HTML-Dateien, Graphikdateien) im Internet enthalten, die nicht auf dem gleichen WWW-Server liegen müssen. Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 8

9 2.10 World Wide Web - WWW (6 von...) (3) HTML-Dokumente (2 von...) Ein Hyperlink auf ein Hypertextdokument im Internet beinhaltet ÎAdresse des HTTP-Servers, von dem das Dokument abgerufen werden kann ÎName des Dokuments ÎTyp des Dokuments Sämtliche dieser Informationen sind aus der URL des Dokuments ablesbar Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 9

10 2.10 World Wide Web - WWW (7 von...) (3) HTML-Dokumente (3 von...) ÎBei Betrachtung eines HTML-Dokuments im Browser werden die enthaltenen Hyperlinks angezeigt. ÎWunschweise kann Browser über einen Hyperlink auf ein anderes HTML-Dokument verzweigen: die im Hyperlink enthaltene URL enthält die dazu z erforderlichen Adreßinformationen und z spezifiziert das Übertragungsprotokoll Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 10

11 Server 1 Server 2 Server3 Autor text 1 Internet Im Dokument text 1 sind weitere Details aufgeführt URL Für Fragen steht der Autor zur Verfügung URL URL Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 11

12 2.10 World Wide Web - WWW (9 von...) (4) URL - Adressierungsschema im WWW (1 von...) Identifizierung von Objekten im WWW erfolgt imurl-format:. URL besteht aus drei Bestandteilen: ÎProtokoll, mit dem auf das Objekt zugegriffen werden kann ÎInternetadresse und Portnummer des Servers, auf dem sich das Objekt befindet ÎPfad und Dateinamen des Objekts Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 12

13 2.10 World Wide Web - WWW (10 von...) URL-Format Protokoll Portnummer Domain.Name Verzeichnis und Dateiname Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 13

14 2.10 World Wide Web - WWW (11 von...) (4) URL - Adressierungsschema im WWW (3 von...) mögliche Protokolle: ÎHTTP - Hypertext Transfer Protocol - / ÎFTP - File Transfer Protocol - /ftp://... ÎGopher, WAIS -mittlerweile recht bedeutungslos- /gopher://..., /wais//... ÎNNTP - Internet News Protocol - /news://... ÎS-HTTP, SSL - durch Kryptographiekomponenten erweitere HTTP-Protokollvarianten - /s- / Î... Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 14

15 2.10 World Wide Web - WWW (12 von...) (4) URL - Adressierungsschema im WWW (4 von...) URL-Format legt auch Syntax zur Übertragung der Daten vom Client (z.b. erfaßt über HTML-Formular) zum Server fest: Verzeichnis Suchbegriffe Serverprogramm Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 15

16 2.10 World Wide Web - WWW (13 von...) (5) HTTP - Kommunikatkionsprotokoll im WWW (1 von...) HTTP-Protokoll ist einfaches zustandsloses Protokoll zur Übertragung von HTML-Dokumenten, das auf TCP/IP aufsetzt Î zustandslos : Übertragung jedes Datenpakets zwischen Sender und Empfänger erfolgt völlig unabhängig vom zuvor übertragenen Paket. ÎKommunikation zwischen Client und Server erfolgt nach dem Schema: Client -> Server: Aufbau einer Verbindung Übertragung der HTTP-Anforderung Server -> Client: Übertragung der HTTP-Antwort Abbau der TCP/IP-Verbindung Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 16

17 Das Prinzip der zustandslosen HTTP-Verbindungen: WWW- Client TCP/IP- Verbundungsaufbau (Port 80) und HTTP-Request WWW- Client HTTP-Client HTTP-Antwort und Verbindungsabbau WWW- Client HTTP-Server Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 17

18 2.10 World Wide Web - WWW (15 von...) (5) HTTP - Kommunikatkionsprotokoll im WWW (3 von...) HTTP-Verbindung bleibt niemals über mehrere Anforderungen bestehen, sondern wird mit dem Versenden der HTTP-Antwort abgebaut ÎVorteile: Server braucht keine Daten über bestehende oder im Aufbau befindliche Verbindung zu speichern. Jede Anforderung kann in einem Schritt beantwortet werden. Daraus resultieren Geschwindigkeits- und Performancegewinne usw. ÎNachteile: Schwierigkeit, Client-Server-Anwendungen zu implementieren, die mehrere aufeinanderfolgende und zusammengehörige Schritte erfordern, wie z.b. Überprüfung der Berechtigung Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 18

19 2.10 World Wide Web - WWW (16 von...) (5) HTTP - Kommunikatkionsprotokoll im WWW (4 von...) Etablierung einer virtuellen Verbindung mit Benutzererkennung zwischen Client und Server über mehrere HTTP-Verbindungen hinweg: ÎClient sendet Benutzerdaten (Kennung, Paßwort) mittels HTML-Formular ÎWeb-Server speichert Daten. Bestätigt mit HTML-Antwort den Eintrag und schließt die HTTP-Verbindung. Zum Zwecke der Wiedererkennung wird in verstecktem Element der Antwort das Benutzerpaßwort des Clients an diesen zurückgesandt ÎClient benutzt genau diese Antwortseite zur Formulierung seiner Anforderung ÎServer erkannt anhand des versteckten Paßworts die Berechtigung des Clients Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 19

20 Beispiel für die auf eine GET-Anforderung folgende HTTP-Server-Antwort HTTP/ OK date: Saturday, 23-Mar-96 18:02:04 GMT Server: Netscape 1.1 MIME-version:1.0 Content-type:text html Last-modified:Monday, 18-Mar-96 14:06:23 GMT Content-lenght 232 <html> <head> <hl> Informationen zum Thema HTTP </hl> </html> Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 20

21 2.10 World Wide Web - WWW (18 von...) (6) SSL und S-HTTP (1 von...) HTTP-Kommunikation erfolgt stets im Klartext.. Bedürfnis nach Absicherung hat zur Entwicklung von entsprechender Sicherheitsprotokolle geführt:: ÎSSL - Secure Socket Layer - wurde von Netscape entwickelt ÎS-HTTP - Secure HTTP - wurde von Terisa Systems (Tochter von RSA) entwickelt Nach anfänglicher Konkurrenz Verständigung auf gegenseitige Akzeptanz gemeinsame Strategie. Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 21

22 2.10 World Wide Web - WWW (19 von...) (6) SSL und S-HTTP (2 von...) Idee beider Protokolle: Kombination von Îleistungsstarker Public-Key-Verschlüsselungsimplementationen von RSA und Diffie-Hellman und Îsymmetrischen Verschlüsselungsverfahren wie DES und RC4 Aus Effizienzgründen erfolgt Verschlüsselung der Nutzdaten durch symmetrisches Verfahren. Zur Entschlüsselung benötigter Schlüssel wird Empfänger über eine Public Key Infrastruktur (PKI) zur Verfügung gestellt. Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 22

23 2.10 World Wide Web - WWW (20 von...) (6) SSL und S-HTTP (3 von...) SSL beschreibt zusätzliche Protokollschicht, die direkt auf der Transportschicht aufsetzt, und Verfahren zur Schlüsselakquisition Îerlaubt sichere Übertragung sowohl von TCP- als auch von UDP-Daten (zur Zeit existieren nur TCP-Implementationen) Îwichtigster Vorteil: Applikationsschicht mit ihren Protokollen HTTP, SMTP, NNTP merkt von der Absicherung des Transports durch SSL nichts, Clientund Serversoftware bleiben unverändert ÎKommunikation über SSL erfolgt über festgelegte Ports, z.b.port 443 für abgesichertes HTTP - HTTPS -, Port 465 für SSMTP, Port 563 für SNNTP Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 23

24 2.10 World Wide Web - WWW (21 von...) (6) SSL und S-HTTP (4 von...) S-HTTP erweitert HTTP selbst um kryptographische Funktionen: Îbei sensitiven Daten wird in der HTTP-Nachricht bzw. im HTML-Dokument gewünschte Verschlüsselungsoption angefordert Îfalls verfügbar wird diese bei der Verschlüsselung der Antwort angewandt ÎS-HTTP setzt auf Applikationsschicht auf, andere Anwendungen können keine Gebrauch von den Sicherheitsfunktionen machen. Darum ist S-HTTP gegenüber SSL ins Hintertreffen geraten. Prof. Dr. sc. nat. Christoph Meinel, Universität Trier & Institut für Telematik 24