Markus Dopler Rainer Ruprechtsberger. Security und Trust Aspekte in Service-Orientierten Web-Applikationen

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1 Markus Dopler Rainer Ruprechtsberger Security und Trust Aspekte in Service-Orientierten Web-Applikationen

2 SOSE: Vision Automatische Auswahl und Integration von angebotenen Services

3 Inhalt Beispiel SOA Trust Service Oriented Security Architecture Schlussfolgerungen

4 Beispiel SOA

5 Trust

6 Trust Der Glauben, dass Erwartungen erfüllt werden. Nichterfüllung von Erwartungen verursacht schwerwiegende Probleme. Automatische Service Integration riskant. --> Ziel: Risiko minimieren

7 Trust Service Suche Suche nach einem semantisch korrekten Service Missverständnisse folgenschwer Verlust von Datenintegrität, Systemfehlverhalten Bsp. SHOP: Findet anderes Produkt mit ähnlicher Beschreibung Lösung: gute funktionale Beschreibung WSDL, DAML-S

8 Trust Service Auswahl Service Broker hat Entscheidung zwischen funktional gleichwertigen Services --> Evaluierung der nicht-funktionalen Parameter: Kosten, Performanz, Sicherheit, Skalierbarkeit, Verfügbarkeit Objektivität dieser Informationen? Wer misst Einhaltung? Unabhängige dritte Partei Lösungsansatz: SLA --> WSLA

9 Trust - Verhandlungen Automatische Vertragsverhandlungen Vertrauen zwischen Anbieter und Benutzer Rechtliche Absicherung notwendig Rechtskräftige Benutzungsverträge?

10 Bekannte Probleme mit Webapplikationen Sicherheitsprobleme sind sehr weit verbreitet Probleme sind 'well known and fully understood' trotzdem kein Abbruch der Verbreitung Sicheres Design muss auf die Besonderheiten von Webapplikationen eingehen!

11 Service Oriented Security Architecture SOA erfordert eine geänderte Sicht auf Security lose gekoppelte Services verteilte Services Service Oriented Security Architecture ist ein Framework Sicherheitsanalyse Risikomanagement

12 Sichten der SO Security Architecture Reduzierung der Komplexität Jede Sicht besteht aus Domainspezifischen Elementen und Bedingungen Ziel ist eine sichere Gesamtarchitektur

13 Sichten der SO Security Architecture Identity View Service View Message View Deployment Environment View Transaction Use Case Life Cycle View

14 Identity View Identity als Behauptung eines digitalen Subjekts Verifizierung dieser ist Kernthema Portierung der Authentifizierung in andere Domains

15 User Enumeration Failed Login vs. Wrong Password

16 Identity Federation Authentifizierte Weiterleitung Unterschiedliche Identifier (Userid's..) Soll für UserIn transparent sein

17 Identity Federation: SAML Security Assertion Markup Language OASIS Standard Austausch von Authentifikation Messages zwischen verschiedenen SAML Services URI encoded (über Redirects) SOAP messages Gemeinsame Sessions möglich (dh. auch Single Logout)

18 Service View Applikationslogik der Services Enger Zusammenhang mit Identity Constraints wie Erreichbarkeit Vertraulichkeit Integrität

19 Input Validation Alles ist manipulierbarer Input HTTP Header (UserAgent, Cookies..) Werte und Namen von Parametern Unerwartete Parameter werden unter Umständen interpretiert Sessionid's über GET fixierbar Variablen werden übernommen (zb. PHP register_globals)

20 Input Validation: Common Vulnerabilities Cross Site Scripting (XSS) Persistent (z.b. über Kommentarfelder) Non Persistent (z.b. über Fehlermeldungen die Request URIs beinhalten) SQL Injection SQL Code über Request Parameter Kann ggf. weitergereicht werden Encoding! Remote Code Execution und local File Inclusion eval() oder system() Calls Include Statements

21 State Problem HTTP ist stateless Applikation nicht Lösung Sessionids, diese müssen über HTTP transporitert werden (dh. manipulierbar) Session Fixation Daten einer Session dürfen nicht über HTTP transportiert werden!

22 Message View Ausgetauschte Daten Sicherheit dieser Daten Integrität der Daten Vertraulichkeit

23 Message Security: XML-dsig XML Digital Signature W3C Spezifikation zur Signatur von XML Daten Probleme mit Kanonisierung erschweren Signatur Seperate Signatur jedes Elements Binary Strukturen werden unterstützt

24 Message Security: XML-enc XML Encryption W3C Recommendation zur Verschlüsselung von XML Daten Verschlüsselung auf Element Ebene Theoretisch für alle XML basierten Formate möglich

25 Message Security: WS-Security OASIS Standard (Ursprünglich von IBM und Microsoft) SOAP basierend auf XML-enc und XML-dsig aufbauender Standard SAML zur Authentifizierung wird unterstützt X.509 und Kerberos als weitere Authentifizierungs Tokens

26 Deployment Environment View Klassische Security Bereiche Netzwerksecurity (Firewalls, NIDS) Hostsecurity (Hardening, HIDS,..) Application Security Physische Security (Zugangskontrollen)

27 mod_security: eine HTTP Layer Firewall Apache 1.3 und Apache 2, freie Lizenz auch auf einem Reverseproxy einsetzbar Links und Cookies kryptographisch signieren POST Payload Checks z.b. XML Messages auf Valid Types Vierenscan von Uploads Request Checks analog zu einer Layer 3 Firewall Blacklists analog Spamfilter

28 Transaction Use Case Life Cycle View enthält alle Stakeholders ProgrammiererInnen Admins... alle 'Actors' UserInnen Computersysteme... alle Randbedingungen Fehlerfälle und ausserordentliche Abläufe

29 Use Cases Modellierung in UML Einschlieslich der Anfangs- und Endbedingungen Design der Zugriffskontrollen Fehlerfälle und Ausnahmen müssen modelliert werden Erfassung aller Interaktionsmuster notwendig

30 Emergent Properties Alle Security Modelle erfordern Kenntnis des gesamten Systems und der Wechselwirkung Das ist oft nicht gegeben Problem der Emergent Properties ist bisher nicht zufriedenstellend erforscht

31 Schlussfolgerungen Aktuell bestehende Sicherheitsprobleme sind kaum unter Kontrolle SOAs erhöhen die Komplexität und damit die Fehlerwarscheinlichkeit Lösung der Trust Problematik ist keine in Sicht Die Entscheidung zur Implementierung von SOA basierten Webservices muss sehr gut Überlegt werden

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!#$%&'()*$+()',!-+.'/', Soziotechnische Informationssysteme 7. OAuth, OpenID und SAML Inhalte Motivation OAuth OpenID SAML 4(5,12316,7'.'0,!.80/6,9*$:'0+$.;.,&0$'0, 3, Grundlagen Schützenswerte Objekte Zugreifende Subjekte Authentifizierung!

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