Skype Die Bedrohung aus dem Internet. Skype - Die Bedrohung aus dem Internet

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1 Skype Die Bedrohung aus dem Internet Herzlich Willkommen Skype Skype Die Bedrohung aus dem Internet Dipl.-Ing.(FH) Daniel Ruby FH-Dozent IT Security FH St. Pölten Netzwerk Security 2007 Was sollen wir tun? P2P Problematik Skype Ein P2P Derivat Detecting Skype Firewall Gateway Secure Web Proxy Endpoint Security 1

2 Netzwerk Security 2007 Die Gegner Ihrer Unternehmenskommunikation Angriffe von Aussen Hacker-Angriffe Viren, Würmer, Spyware & Co Spam Bedrohungen von Innen Netzwerkzugriff nicht autorisierter Personen Unzufriedene Mitarbeiter Connectivity Probleme / Desaster Menschliches Versagen, z.b. bei Ihrem Provider Unvorhersehbare Pannen, z.b. bei Bauarbeiten Traffic Management P2P Traffic P2P Die Probleme Boom von P2P-Tauschbörsen Kostenfaktor P2P Riesiege Datenmengen File Sharing belegt mehr Bandbreite im Internet als das WWW Beeinträchtigter Datendurchsatz anderer Dienste & Applikationen Anteil am Gesamt Traffic: 30% (tagsüber) und 70% (nachts) unsoziales Netzwerkverhalten Was ist mit dem fair-use Prinzip? Fragwürdiger Inhalt copyright Verletzungen Illegealer Inhalt 2

3 Was P2P Nutzer teilen (1) Source: ipoque P2P Survey 2006 Was P2P Nutzer teilen (2) Source: ipoque P2P Survey

4 Evolution der P2P Technologie fixed ports most early P2P networks, incl. Napster, Fasttrack, edonkey port hopping and probing basically all current P2P protocols protocol obfuscation BitTorrent, edonkey full encryption BitTorrent, (Freenet) DPI - Funktionsweise Deep Packet Inspection (DPI) Gütesiegel für Netzwerksicherheit Layer 2 7 information kann ausgewertet werden 4

5 DPI Datenstrom Klassifizierung Klassifizierung des Datenstroms Analyse per Port - Das Port 80 Syndrom Limewire 6346/6347 TCP/UDP Morpheus 6346/6347 TCP/UDP BearShare default 6346 TCP/UDP Edonkey 4662/TCP EMule 4662/TCP 4672/UDP Bittorrent TCP/UDP WinMx 6699/TCP 6257/UDP Software erlaubt den Port zu ändern bzw. wechselt selbständig dynamisch die verwendeten Ports. DPI Datenstrom Klassifizierung Klassifizierung des Datenstroms Analyse per String Match (textual characters, numeric values) False positives?!?! 5

6 DPI Datenstrom Klassifizierung Klassifizierung des Datenstroms Analyse per numerical properties des IP-flows Payload length, number of packets sent, session establishment Skype prior to 2.0 numerical analysis Umgang mit P2P Traffic Need to support all major protocols often only 2-3 protocols dominate, but... users switch to new networks as old ones cease to work Regular signature updates permanent monitoring of P2P community Throttling vs. blocking block -> users will try to circumvent filtering (Überlisten!) throttling -> could be a network/peer problem (Traffic Shaping!!!) 6

7 Skype Popularität Skype hat sich zu einer der am meist genutzten Internetapplikationen entwickelt 171 Millionen registrierte Benutzer (Stand: Ende 2006) 129% Zuwachs im Jahr Millionen User gleichzeitig online Große Unterschiede im Nutzungsverhalten 40-50% mehr User unter der Arbeitszeit 25% mehr User an Wochentagen Längere Gesprächsdauer im vergleich zu POTS PSTN: 3 Minuten Skype: 13 Minuten Skype Gespräche sind gratis! Technische Grundlagen Peer-to-peer (P2P) Netzwerk Architektur Supernode Architekur vergleichbar mit KaZaa FastTrack Protokoll Sehr einfach zu verwenden Funktioniert in nahezu jedem Netzwerk (umgeht Firewalls und NATs) advanced obfuscation techniques Both in the code and the network traffic Generiert Netzwerk-Traffic im Idle State 7

8 Skype am Netzwerk verwendet UDP und TCP, beides für Signalisierung und Kommunikation Keine fixen Ports a UDP port is randomly selected at installation time and used for all UDP data HTTP and HTTPS ports (80 & 443) can be used Funktioniert auch hinter Firewalls There is nothing firewalls can evaluate (such as port numbers, payload patterns) Funktioniert hinter NAT gateways uses NAT hole punching techniques similar to STUN and TURN Only requires a single connection to a supernode initiated by the client to be fully operational NAT Traversal Das Firewall/NAT Problem Eingehende Calls können nicht aufgebaut werden Default Firewall Policy Sessions nur von innen nach aussen! NAT (PAT Tables) keine Möglichkeit incoming packets auf public-ip der entprechenden private-ip weiter zu leiten. Lösung: NAT Traversal mit UDP Hole Punching! STUN (Simple Traversal of UDP over NAT) TURN (Traversal using Relay NAT) 8

9 UDP Hole Punching Funktionsweise (1) UDP Hole Punching Funktionsweise (2) 9

10 UDP Hole Punching Funktionsweise (3) Voraussetzungen für Hole Punching consistent identity-preserving Endpoint Translation Cone NAT -> STUN 10

11 Cone NAT vs. symmetric NAT symmetric NAT -> TURN Supernodes Supernodes (SN) implement the Global Index, the Skype user directory essential for the proper operation Relay nodes (RN) call forwarding for clients behind NAT gateways Differentiation between SN and RN not clear Every client with a public IP and sufficient resources can become a SN or RN This can only be disabled for the latest Windows client by tweaking the Registry Easier to become a RN Estimate: >250,000 supernodes worldwide 11

12 Bandbreiten Auslastung Idle State keine aktiven Gespräche kbytes/s mainly for contact presence updates 0.5*3600*24*30=1.2GBytes/month (!) Traffic pro Call 3-16kBytes/s Relay nodes (Gesprächsvermittler) X*3-16kBytes/s, but how big is X? Relayed file transfers capped at 1kByte/s Supernodes <5kBytes/s (?) Connections to many other clients Potential problems for firewalls, routers and other network devices Skype Detektion Skype Detection die Herausforderung Skype verwendet keine well-known Ports und keine fixen Server IP Adressen Bit Patterns nicht ausreichend für Erkennung Beinahe der gesamte Traffic ist verschlüsselt Bekannte Patterns decken nur einen Teil des Skype Traffics ab Patterns ändern sich mit jeder Skype Version Ein Beispiel: Falls Skype Port 443 verwendet, wird ein HTTPS Verbindungsaufbau simuliert Wird eine Skype Verbindung geblockt, so versucht das Programm sofort einen anderen Weg zu finden (z.b. anderer Port, anderes Transportprotokoll) 12

13 Skype Abwehr am Gateway Skype Abwehr am Gateway Peer2Peer Detection Firewall erkennt Charakteristika der Skype Verbindungen Firewall kann Verbindungen entweder blockieren oder Übertragungsrate einschränken Skype Abwehr am Gateway Skype Abwehr am Gateway (1) Skype kann HTTP Proxies für Verbindungsaufbau benutzen SSL Handshake wird simuliert um HTTP Proxies zu überlisten HTTPS Verbindungen werden von Skype zu IP Adressen aufgebaut Blockieren aller HTTPS Sessions zu IP Adressen möglich, aber häufig nicht praktikabel Aufbrechen der HTTPS Verbindung notwendig um Skype Verkehr (Skype Protokolle) erkennbar zu machen 13

14 Skype Abwehr am Gateway Skype Abwehr am Gateway (2) SSL-Proxy Aufbrechen von Skype HTTPS Verbindungen möglich mit SSL- Proxies In weiterer Folge Erkennung/Reaktion nun möglich Proxy wird die Verbindung droppen, da es sich nicht um HTTP/HTTPS handelt Skype Abwehr SSL Proxy Skype Abwehr am Gateway (3) SSL-Proxy verschlüsselt Internet HTTPS Server SSL-Proxy outbound virus scanner URL filter SSL-Proxy inbound entschlüsselt LAN Client 14

15 Skype Abwehr SSL Proxy Skype Abwehr am Gateway (4) SSL-Proxy Um die Verschlüsselung einer HTTPS Verbindung aufzubrechen, ist es notwendig 2 verschiedene SSL/TLS Tunnel aufzubauen Der Client baut eine Verbindung zum SSL-Proxy auf, nicht zum Ziel Server Der Client erhält nicht das Server Zertifikat, sondern ein neues vom Proxy generiertes, das als Common Name den Namen des Zielservers beeinhält Der SSL-Proxy überprüft Server Zertifikate und verweigert Verbindungen, falls zb das Zertifikat abgelaufen ist Das Zertifikat des SSL-Proxy sollte in den Trusted CA des Browsers importiert werden Skype Abwehr am Client Skype Abwehr am Client Endpoint Security Mittels Verwendung von Endpoint Security Produkten die Skype Abwehr bereits am Client durchführen Mittels verteilbaren Personal Firewall Regeln explizit dem Programm skype.exe Berechtigungen entziehen, Traffic mit Ursprung Skype also explizit blockieren Mittels Registry Checks überprüfen ob Skype auf einem Windows Client installiert ist. Als Folge, je nach Funktionalität des Endpoint Security Clients, Änderung des Gesundheitszustandes des Windows Clients 15

16 Skype Abwehr am Client Skype Abwehr am Client Endpoint Security VPN server Geschützte Zone Nicht vertraute Zone DHCP server Grenz-Zone Active Directory NAP client Firewall + Network Policyservers Router, etc Server Remediation servers Danke! 16

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