White Paper. Fibre Channel-Verbindungen abhören viel leichter als gedacht! Version 1.0

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1 White Paper Fibre Channel-Verbindungen abhören viel leichter als gedacht! Version 1.0

2 Page: 2 of 7 Table of Contents 1 SAN-Infrastruktur abhören einfacher als gedacht Daten-Highway mit grossem Risikopotential Tapping-Attacke auf SAN-Instrastruktur Aufzeichnen von Fibre Channel Protokollen ein Kinderspiel Mit Verschlüsselung SAN-Infrastrukturen schützen... 7

3 Page: 3 of 7 1 SAN-Infrastruktur abhören einfacher als gedacht Speichernetzwerke bilden einen entscheidenden Faktor für die Vertraulichkeit von Unternehmensinformationen. Ein Abhörversuch beweist, dass entgegen der vorherrschenden Meinung auch das Fibre-Channel-Protokoll verwundbar und alles andere als sicher ist. Es gibt einfache Mittel, um im SAN-Datenverkehr an sensible Informationen zu kommen. In Unternehmen fallen Jahr für Jahr Unmengen an elektronischen Informationen an. Um diese riesige Datenflut zu verwalten und zu speichern, betreiben Unternehmen eine Storage Area Network (SAN) Infrastruktur. Typischerweise beschränkt sich dabei ein solches SAN nicht nur auf eine Lokation, sondern besteht aufgrund von Disaster Recovery Überlegungen aus zwei oder mehreren geografisch abgesetzten SAN-Inseln. Um den hohen qualitativen Anforderungen von SAN-Infrastrukturen gerecht zu werden, erfolgt der Datentransport zwischen diesen SAN-Inseln im Regelfall über hochperformante optische Fibre Channel (FC) Verbindungen, so genannte Interswitch Links (ISL). 1.1 Daten-Highway mit grossem Risikopotential Viele Finanzinstitute, Versicherungen, Pharma-, Chemie- und Industrieunternehmen oder öffentliche Verwaltungen verschlüsseln ihre Informationen wenn diese über öffentlichen Grund übermittelt werden. Aber nicht so, wenn sie diese in ein Datencenter spiegeln. Dabei ist es naheliegend, dass sich genau in diesem Datenstrom hochsensitive Informationen befinden. Sind Integrität, Vertraulichkeit und Authentizität dieser Informationen nicht absolut garantiert, entsteht für das Unternehmen ein möglicherweise existenzielles Risiko. Inzwischen ist allgemein bekannt, dass Informationen auch in Glasfaserverbindungen problemlos abgehört werden können. So bewertet der grösste nordamerikanische Industrieverband Association of Manufacturers (NAM) den «optischen Datenklau» als reale Gefahr. Bei der NAM mutmasst man sogar, dass das Anzapfen von Glasfaserleitungen eine weit verbreitete Methode der Wirtschaftsspionage sei. Nach Auskunft des Deutschen Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) sind Glasfaserübertragungswege tatsächlich nicht abhörsicher. Wie einfach das Abhören tatsächlich ist, zeigt InfoGuard mit einer eindrücklichen Demonstration (vgl. Informationskasten). Bekannte Abhörmethode für Glasfaserverbindungen Es gibt verschiedene Methoden, wie man an Informationen in einem Glasfasernetz gelangen kann. Eine Möglichkeit ist der Zugriff über die fix eingebauten Zugangspunkte eines Glasfasernetzes, die so genannten Y- Bridges, welche die Provider zu Trouble-Shooting-Zwecken verwenden. Somit hat die Datenaufzeichnung an diesen Stellen keinen Einfluss auf eine allfällige Dämpfungserhöhung und kann daher nicht nachgewiesen werden. Eine andere «elegante» Methode bietet der Einsatz eines Biegekopplers. Durch leichtes Biegen der Glasfaser wird ein kleiner Prozentsatz des Lichts ausgekoppelt ohne die Faser zu verletzen. Dies reicht aber schon, um das ganze Signal zu regenerieren. Der Zugang zum Glasfasernetz erfolgt bei den Spleissstellen, die auf der Übertragungsstrecke in periodischen Abständen vorhanden und nur ungenügend vor unbefugtem Zutritt geschützt sind. Trotzdem stufen viele SAN Betreiber die Datenspionage bei Fibre-Channel-Verbindungen als geringe Gefahr ein und erachten sie deshalb nur als hypothetisches Risiko. Diese weit verbreitete Ansicht beruht vor allem auf der Komplexität des FC- Protokolls und der blockbasierten Datenübertragung. Dass dies ein fataler Trugschluss ist, zeigen der nachfolgende Erfahrungsbericht zum Abhören von Fibre Channel- Verbindungen der InfoGuard. Abb. 1: Biegekoppler Weitere Informationen zum Thema Abhörmöglichkeiten in einem Glasfasernetz findet man im White Paper der InfoGuard AG unter

4 Page: 4 of 7 2 Testaufbau zum Abhören einer SAN-Instrastruktur Um zu beweisen, dass ein erfolgreicher Abhörangriff auf eine SAN-Infrastruktur einfach durchgeführt werden kann, hat InfoGuard in Zusammenarbeit mit dem Storage-Spezialisten Brocade ein repräsentatives Storage Applikationsszenario aufgebaut, wie es typischerweise in Unternehmen zum Einsatz kommt. Der Unternehmenshauptsitz ist über eine Dark Fibre, die den eigentlichen Interswitch Link darstellt, mit der abgesetzten SAN-Insel verbunden. Der Datentransfer erfolgt dabei über zwei Fibre Channel Switches. Die gespiegelten Informationen werden im entfernten Datencenter auf ein Disk Array System mit zwei SAN-Disks gespeichert. Der Abhörangriff erfolgt auf der Glasfaserleitung, indem die Datenpakete ausgekoppelt und mit einem Fibre Channel Analyzer unbemerkt aufgezeichnet werden. Zudem ist der Analyser auch in der Lage das FC-Protokoll zu interpretieren und alle Lese- und Schreibbefehle des SCSI-Protokolls mitzuprotokollieren, ohne dabei den eigentlichen Datenstrom zu beeinträchtigen. Hauptsitz Datencenter Abb. 2: Aufbau des Abhörangriffs

5 Page: 5 of Aufzeichnen von Fibre Channel Protokollen ein Kinderspiel Um bereits die Initialisierungsbefehle zwischen dem Server im Hauptsitz mit den externen SAN- Disks aufzuzeichnen, wird die Aufzeichnungsfunktion des FC-Analysers vor dem Boot-Vorgang des Servers im Hauptsitz gestartet. Um den eigentlichen Datendiebstahl zu simulieren, haben wir auf dem Datenserver des Hauptsitzes eine Datei mit vertraulichen Salärinformationen und Personendaten erstellt und auf der externen SAN-Disk abgespeichert. Dabei wird der Datentransfer mit dem FC-Analyser mitgeschrieben. Alle relevanten Informationen werden dadurch aufgezeichnet und sind zur Analyse bereit. Abb. 3: Originaldatei mit den Salärinformationen und Personendaten Aus Daten werden Informationen Der aufgezeichnete Datenverkehr zwischen dem Hauptsitz und der SAN-Insel beinhaltet sämtliche gelesenen und geschriebenen Datenblöcke, sowie auch alle SCSI-Kommandos, die auf Logical Block Addresses verweisen. Ohne zusätzliche Auswertungssoftware lassen sich innerhalb der FC-Frames auf dem Analyser schon jetzt lesbare Informationen im Klartext erkennen, u.a. der Filename aber auch textbasierte Teile wie Personennamen und Salär aus dem Inhalt des Files selber. Abb. 4: Abgehörte und aufgezeichnete Fibre Channel-Daten

6 Page: 6 of 7 Um den aufgezeichneten Datenstrom wieder in ein vollständig lesbares File zu wandeln, werden diese Daten aus dem FC-Analyser in eine CSV-Datei exportiert und mit Hilfe eines einfachen, selbstgeschriebenen Perl-Skripts in eine binäre Datei umgewandelt. Da wir zudem beim Aufzeichnen des Datenverkehrs auch alle Lesezugriffe auf die externe SAN-Disk mitgeschrieben haben, kann nun problemlos aus diesen Informationen auf einem handelsüblichen Laptop ein virtuelles Abbild der SAN-Disk erstellt werden vergleichbar mit einem Image, wie es für die Installation von Computern genutzt wird. Das Abbild der originalen SAN-Disk ist geboren! Ein Doppelklick auf die reproduzierte Datei auf unserem Hacker-PC bestätigte, dass der ganze Inhalt und somit alle sensitiven Informationen mitgeschrieben wurden. Abb. 5: Abbild der originalen SAN-Disk auf dem Hacker-PC Mit diesem einfachen Abhörversuch haben wir gezeigt, dass nicht nur das weit verbreitete Ethernet Protokoll verwundbar ist, sondern auch das Fibre Channel Protokoll. Alleine durch die Analyse von Fibre Channel-Rohdaten (FC Frames) ohne Einbezug spezieller Auswertungssoftware werden bereits höchst sensitive Informationen lesbar (z.b. Kontonummern, Kreditkartennummern, etc.). Wie beschrieben, ist es mit geeigneten Werkzeugen und Informatikkenntnissen zudem möglich, ganze SAN-Infrastrukturen zu rekonstruieren. Dies zeigt eindrücklich: die Vertraulichkeit der Daten, welche über öffentlichen Grund in SAN-Netzwerken übertragen werden, ist keinesfalls gegeben.

7 Page: 7 of 7 3 Mit Verschlüsselung SAN-Infrastrukturen schützen Unternehmen, die sensitive Daten über Glasfasern schicken, müssen sich dessen bewusst sein und einen verlässlichen Schutz vornehmen. Dies wird unter anderem von zahlreichen Regulatorien wie SOX, PCI-DSS, Basel II oder dem Datenschutz verlangt. Die Compliance der gesetzlichen Anforderungen ist wichtig und unabdingbar. Keine Frage. Die Chiffrierung der Daten mit speziellen Hochleistungsverschlüsselungs-Lösungen bietet letztlich den einzig sicheren und zuverlässigen Schutz jeder SAN-Infrastruktur. InfoGuard ist der führende Hersteller von Layer 2 Verschlüsselungslösungen. Als Mitglied der schweizerischen «The Crypto Group», einem der grössten und namhaftesten ICT-Sicherheitsunternehmen Europas mit über 300 Mitarbeitern, profitieren die Kunden in 130 Ländern weltweit von mehr als 55 Jahren Erfahrung und Kontinuität in der Informationssicherheit. Die InfoGuard-Verschlüsselungslösungen bieten rundum sicheren Informationsaustausch in MAN-, WAN- und SAN-Netzwerken mit 100% Verschlüsselungsdurchsatz und minimalster Latenzzeit im Mikrosekundenbereich. Damit eignen sie sich optimal für den Einsatz in SAN-Infrastrukturen. Die Datenverschlüsselung erfolgt durch den Advanced Encryption Standard (AES) mit einer Schlüssellänge von 256 Bit. Als Schweizer Unternehmen steht InfoGuard ein für höchste Qualität bei ihren Produkten und für absolute Unabhängigkeit bei der Implementierung ihrer Sicherheitsfunktionen. Deshalb werden alle Produkte inhouse in der Schweiz entwickelt und produziert. InfoGuard Multilink Encryption InfoGuard MG10 ist das weltweit erste Multilink- und Multiprotokoll-Gerät, das hochperformante Verschlüsselung bei minimalster Latenzzeit für die sichere Übertragung geschäftskritischer Informationen ermöglicht. Dabei lassen sich bis zu zehn unterschiedliche Ethernet-, Fibre Channel- und FICON-Verbindungen über eine einzige Strecke übertragen. Die Kombinationsmöglichkeit von verschiedenen Verbindungen und unterschiedlichen Protokollen zu einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 Gbps macht die Plattform zu einer universellen, skalierbaren und flexiblen Verschlüsselungslösung. Flexible und kosteneffiziente Verschlüsselung für Ethernet-, Fibre Channel- und FICON- Verbindungen Überträgt bis zu zehn unterschiedliche Signale über eine STM-64/OC-192 Verbindung Abb. 6: InfoGuard MG10 Unterstützt Gigabit Ethernet, 1/2/4 Gbps Fibre Channel und 1/2/4 Gbps FICON Schlüsselgenerierung durch Hardware- Zufallsgenerator und Verteilung mittels Security Card oder Inter Unit Management Automatischer Schlüsselwechsel nach konfigurierbarem Zeitintervall ohne Unterbrechung des Links Audit und Event-Logging MTBF > Stunden, mit Dual hotpluggable Stromversorgung und Kühlung

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