SICHERE IM ALLTAG

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1 SICHERE IM ALLTAG Prof. Arno Wacker Angewandte Informationssicherheit Universität Kassel August

2 - Universität Kassel - 2

3 ... if WORD in $keywords { sender.suspicioslevel++ }... - Universität Kassel - 3

4 If person.suspiciouslevel > threshold { send police(); }?? - Universität Kassel - 4

5 Warum wir sichere verwenden sollten Wirksames Mittel gegen die Massendatenanalyse Allgemein sinnvoll für die Übermittlung von Personalangelegenheiten Dokumente in Berufungsverhandlungen Prüfungsergebnisse Zugangsdaten Wir, als Universitätseinrichtung, sollten Vorbild sein Es ist einfach - Universität Kassel - 5

6 Inhalt Motivation: Warum wir sichere verwenden sollten Theorie Teil 1: Die Funktionsweise von und sicherer Teil 2: Asymmetrische Kryptographie Teil 3: Die Funktionsweise der Ende-zu-Ende Sicherung (S/MIME) Praxis Teil 1: Zertifikat beantragen Teil 2: Client einrichten Teil 3: mit S/MIME verwenden Teil 4: Weiterführende Praxistipps Zusammenfassung - Universität Kassel - 6

7 Theorie Teil 1/3: und Sicherheit Grundlagen für sichere - Universität Kassel - 7

8 Wie funktioniert ? Posteingangsserver Postausgangsserver Posteingangsserver Postausgangsserver Weiterleitungsserver Internet Verbindung - Universität Kassel - 8

9 Wer kann meine lesen? Posteingangsserver Postausgangsserver Posteingangsserver Postausgangsserver Weiterleitungsserver Internet Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 9

10 Gegenmaßnahme 1: Sichere Verbindung zum Server Thunderbird: Extras Konten-Einstellungen Einstellungen für Posteingang Einstellungen für Postausgang - Universität Kassel - 10

11 Auswirkung der Servereinstellungen #&`$! #&`$! Posteingangsserver Postausgangsserver Posteingangsserver Postausgangsserver Weiterleitungsserver Internet Gesicherte Verbindung Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 11

12 Gegenmaßnahme 2: Sichere Verbindung zwischen Servern Wird von den meisten Servern schon seit langem unterstützt Wird i.d.r. automatisch aktiviert, wenn von beiden Seiten unterstützt Bei Inkompatibilität wird stillschweigend die Sicherung abgeschaltet Made in Germany Werbemaßnahme von großen deutschen -Anbietern Datenverschlüsselung Datenverarbeitung Kennzeichnung Konkret Zwischen den teilnehmenden Betreibern wird Verschlüsselung zwingend Nachrichten zwischen den Betreibern verlassen Deutschland nicht Markierung, wenn Nachricht von teilnehmendem Partner kommt - Universität Kassel - 12

13 Auswirkung der Sicherung zwischen den Servern #&`$! Posteingangsserver Postausgangsserver Posteingangsserver #&`$! #&`$! Postausgangsserver Weiterleitungsserver Internet Gesicherte Verbindung Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 13

14 Einschub: D Posteingangsserver Postausgangsserver Posteingangsserver Postausgangsserver Weiterleitungsserver Internet Gesicherte Verbindung Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 14

15 Auswirkung der Sicherung zwischen den Servern Posteingangsserver Postausgangsserver Posteingangsserver Postausgangsserver Weiterleitungsserver Internet Gesicherte Verbindung Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 15

16 Gegenmaßnahme 3: Ende-zu-Ende-Sicherung Bisher: Sicherung der Transportwege (Transportverschlüsselung) Auf jedem Server liegt der Klartext vor Manipulation der Daten, z.b. Absender möglich (SPAM..) Besser: Sicherung des Mailinhaltes (Ende-zu-Ende) Verschlüsselung der Daten und Signierung des Absenders Daten sind auf dem gesamten Übertragungsweg nie unverschlüsselt Identität des Absenders kann überprüft werden Unabhängig von der Sicherung des Transportweges Zwei Möglichkeiten S/MIME - Secure / Multipurpose Internet Mail Extensions (1995, RFC 2633) OpenPGP - Pretty Good Privacy (1998, RFC 2440) - Universität Kassel - 16

17 Auswirkung der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung Mail von Alice! #&`$! #&`$! Posteingangsserver Postausgangsserver Posteingangsserver Postausgangsserver Weiterleitungsserver Internet Gesicherte Verbindung Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 17

18 Auswirkung der Ende-zu-Ende-Verschlüsselung #&`$! #&`$! Posteingangsserver Postausgangsserver #&`$! Posteingangsserver #&`$! Postausgangsserver Weiterleitungsserver Internet Gesicherte Verbindung Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 18

19 Theorie Teil 2/3: Asymmetrische Kryptographie Grundlagen für sichere - Universität Kassel - 19

20 Asymmetrische Kryptographie Verschlüsseln Eine vertrauliche Nachricht für an Bob mich verschlüssele entschlüssele ich ich mit Bobs meinem öffentlichem privaten Schlüssel. Eine vertrauliche Nachricht für an mich Alice entschlüssele verschlüssele ich mit Alices meinem öffentlichem privaten Schlüssel. A B A B Nachricht Öffentlicher Schlüssel Privater/geheimer Schlüssel - Universität Kassel - 20

21 Asymmetrische Kryptographie Signieren Zum Unterschreiben verwende ich meinen privaten Schlüssel. Zum Überprüfen, ob die Nachricht von Bob kommt, verwende ich Bobs öffentlichen Schlüssel. Zum Überprüfen, Zum Unterschreiben ob die Nachricht von verwende Alice kommt, ich meinen verwende privaten ich Alices öffentlichen Schlüssel. Schlüssel. A B A B Nachricht Öffentlicher Schlüssel Privater/geheimer Schlüssel - Universität Kassel - 21

22 Asymmetrische Kryptographie Signieren + Verschlüsseln A Ich unterschreibe mit meinem privaten Schlüssel und verschlüssele anschließend mit Bobs öffentlichem Schlüssel. Eine vertrauliche Nachricht von Alice! Ich entschlüssele mit meinem privaten Schlüssel und überprüfe anschließend Alices Unterschrift mit ihrem öffentlichen Schlüssel. B A B Nachricht Öffentlicher Schlüssel Privater/geheimer Schlüssel - Universität Kassel - 22

23 Asymmetrische Kryptographie Zusammenfassung B Nachricht Nachricht B Nachricht Nachricht Verschlüsseln A A A Nachricht Nachricht A Nachricht Nachricht Signieren B B A B Nachricht Nachricht B A Nachricht Nachricht Verschlüsseln + Signieren Öffentlicher Schlüssel Privater/geheimer Schlüssel - Universität Kassel - 23

24 Theorie Teil 3/3: Ende-zu-Ende Sicherung Grundlagen für sichere - Universität Kassel - 24

25 -Sicherheit mit S/MIME A A A A B B Bob Carol Dave Alice Carol Dave Internet Gesicherte Verbindung Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 25

26 -Sicherheit mit S/MIME A A B B B B Bob Carol Dave Alice Carol Dave A Internet Gesicherte Verbindung Ungesicherte Verbindung Verbindung - Universität Kassel - 26

27 -Sicherheit mit S/MIME Zertifikate Problem: Man-in-the-Middle Bob benötigt Alices öffentlichen Schlüssel Mallory könnte diesen bereits auf dem Weg abfangen und ersetzen Danach könnte er alles entschlüsseln und somit mitlesen Lösung: Zertifikate mit einer Public Key Infrastructure (PKI) Certification Authority (CA) Öffentlicher Schlüssel ist wohlbekannt und in den -Programmen integriert Unterschreibt mit ihrem privaten Schlüssel den öffentlichen Schlüssel der Teilnehmer Öffentliche Schlüssel werden nur akzeptiert, wenn sie von einer CA unterschrieben sind - Universität Kassel - 27

28 -Sicherheit mit S/MIME Zertifikate / PKI A A Zunächst generiere ich mir ein Schlüsselpaar. Den öffentlichen Schlüssel lasse ich nun von der CA unterschreiben. Der unterschriebene öffentliche Schlüssel ist mein Zertifikat. Hier ist mein Personalausweis. A Identifikation bitte! OK! CA CA Das kann jeder mit dem wohlbekannten öffentlichen Schlüssel der CA überprüfen. CERTIFICATION AUTHORITY - Universität Kassel - 28

29 -Sicherheit mit S/MIME Zusammenfassung Jeder Teilnehmer muss sich ein Schlüsselpaar generieren Der private Schlüssel ist nur dem Besitzer bekannt (auch nicht der CA!) Der öffentliche Schlüssel ist hingegen für jedermann zugänglich Der öffentliche Schlüssel muss von einer Zertifizierungsstelle (CA) unterschrieben werden Das ergibt das Zertifikat kann z.b. auch auf der eigenen Webseite veröffentlicht werden Ab Klasse 3 ist eine Identitätsprüfung notwendig Für das Verschlüsseln benötigt man das Zertifikat des Empfängers Dieses bekommt man automatisch mit der ersten unterschriebenen Kann auch manuell installiert werden Es gibt auch Verzeichnisse (dazu später mehr) Empfehlung: Verschlüsselung immer verwenden, wenn es geht (d.h. wenn das Zertifikat bekannt ist) Unterschreiben geht immer, da man dabei nur den eigenen privaten Schlüssel benötigt Nachrichten, die nur unterschrieben sind, bieten keinen Vertraulichkeitsschutz (d.h. Mallory liest mit) Es ist aber sichergestellt, dass die Nachricht nicht verändert wurde Auch Teilnehmer, die S/MIME nicht nutzen, können diese s problemlos lesen Empfehlung: Immer aktivieren, da dadurch das Zertifikat automatisch verteilt wird - Universität Kassel - 29

30 Praxis Teil 1/4: Zertifikat beantragen Anleitung zum Einrichten sicherer - Universität Kassel - 30

31 Zertifikat beantragen Universitätsangehörige (Klasse 3, gültig 3 Jahre) Handbuch: Direktlinks für die Beantragung: Allgemein: FB 16: Privat (Klasse 1, gültig 1 Jahr): StartSSL (Klasse 1): Comodo (Klasse 1): - Universität Kassel - 31

32 Zertifikat beantragen Universitätsangehörige - Universität Kassel - 32

33 Zertifikat beantragen Universitätsangehörige A A A - Universität Kassel - 33

34 Zertifikat beantragen Universitätsangehörige Ausdrucken Unterschreiben A Bei CA sich persönlich ausweisen Allgemein: ITS -5678) FB16: Hr. Neumann (Raum 1333, WA73, -6576) CA unterschreibt den öffentlichen Schlüssel und schickt eine - Universität Kassel - 34

35 Zertifikat beantragen Universitätsangehörige Wichtig: Link in gleichem Browser wie bisher öffnen (Klicken oder Copy&Paste) A A - Universität Kassel - 35

36 Zertifikat beantragen Privat (Comodo) - Universität Kassel - 36

37 Zertifikat beantragen Privat (Comodo) - Universität Kassel - 37

38 Zertifikat beantragen Privat (Comodo) A A - Universität Kassel - 38

39 Zertifikat sichern - Universität Kassel - 39

40 Zertifikat sichern - Universität Kassel - 40

41 Zertifikat sichern - Universität Kassel - 41

42 Zertifikat sichern A A - Universität Kassel - 42

43 Praxis Teil 2/4: Client einrichten Anleitung zum Einrichten sicherer - Universität Kassel - 43

44 Thunderbird: Zertifikat installieren - Universität Kassel - 44

45 Thunderbird: Zertifikat installieren - Universität Kassel - 45

46 Thunderbird: Zertifikat installieren - Universität Kassel - 46

47 Thunderbird: Zertifikat installieren - Universität Kassel - 47

48 Thunderbird: Zertifikat installieren - Universität Kassel - 48

49 Thunderbird: Zertifikat installieren - Universität Kassel - 49

50 Thunderbird: Automatisches Verschlüsseln Immer signieren, verschlüsseln wenn möglich Automatisches Signieren ist bereits voreingestellt Standard-Verschlüsselungseinstellung beim Senden Nie : Unsere Einstellung Notwendig : Führt zu einem Fehler, wenn kein Zertifikat vom Empfänger gefunden wird Lösung: Add-On Encrypt if possible Aktiviert automatisch die Verschlüsselung, wenn Empfängerzertifikat gefunden wird - Universität Kassel - 50

51 Thunderbird: Automatisches Verschlüsseln Add-On Encrypt if possible Universität Kassel - 51

52 Thunderbird: Das DFN Adressbuch Automatisches Laden von Empfängerzertifikaten - Universität Kassel - 52

53 Thunderbird: Das DFN Adressbuch Automatisches Laden von Empfängerzertifikaten - Universität Kassel - 53

54 Praxis Teil 3/4: mit S/MIME verwenden Anleitung zum Einrichten sicherer - Universität Kassel - 54

55 Thunderbird: mit S/MIME verwenden - Universität Kassel - 55

56 Thunderbird: mit S/MIME verwenden - Universität Kassel - 56

57 Thunderbird: mit S/MIME verwenden - Universität Kassel - 57

58 Thunderbird: mit S/MIME verwenden - Universität Kassel - 58

59 mit S/MIME senden und empfangen Zusammenfassung Keine Änderung gegenüber bisher alles geschieht automatisch Nur die einmalige Einrichtung ist notwendig Client-spezifische Unterschiede Mozilla Thunderbird Automatisch signieren Automatisch verschlüsseln, wenn möglich (mittels Add-On) MS Outlook Automatisch signieren Bei neuen s: Verschlüsselung muss manuell aktiviert werden Bei Antworten auf verschlüsselte s: Verschlüsselung ist automatisch aktiviert Apple Mail Client Automatisch signieren Automatisch verschlüsseln, wenn möglich - Universität Kassel - 59

60 Praxis Teil 4/4: Weiterführende Praxistipps Was man sonst noch wissen sollte - Universität Kassel - 60

61 Mobiler Zugriff Smartphone Apple ios: Gute Unterstützung seit ios 5 Eigene Zertifikate installieren ( Profil installieren ) S/MIME in den Einstellungen zu Mail aktivieren Leider keine automatische Installation von empfangenen Zertifikaten Google Android: Leider derzeit noch keine native Unterstützung Keine Unterstützung in den gängigen Mail-Clients wie K9 und Kaiten Externe Mailanwendungen notwendig, z.b. R2Mail2 (oder Djigzo und X509Tools) Windows Phone: Native Unterstützung ab Version 8.1 Webinterface Derzeit fast keine Unterstützung (Ausnahme ciphermail für Gmail) Schreiben verschlüsselter/signierter daher im Allgemeinen nicht möglich Lesen verschlüsselter nicht möglich Lesen signierter Mail ist möglich (z.t. keine Anzeige, dass korrekt signiert wurde) - Universität Kassel - 61

62 Gut zu wissen Was wird verschlüsselt? Verschlüsselt wird nur der -Inhalt und alle Anhänge Metadaten bleiben sichtbar/lesbar Sender/Empfänger Betreff-Zeile (!!) Alle SMTP-Envelope-Header, z.b. Mail-client, Bezug zu anderen Nachrichten, Datum etc. Mailinglisten zerstören Signaturen Hinzufügen von Zeilen (Header/Footer) zu dem Inhalt Umschreiben der Absenderadresse/Zieladresse Verhalten der Clients bei falschen Signaturen Leider teils sehr unklare bis gar keine Meldungen Korrekt wäre, dass solche s (zunächst) gar nicht angezeigt werden Sichtbar werden z.t. Anhänge der Form smime.p7m - Universität Kassel - 62

63 Handhabung der Zertifikate Sichere Aufbewahrung notwendig Gutes (Export-)Passwort und Revocation-PIN wählen Zufällige Folge von Zeichen Ablegen in einem Passwort-Safe, z.b. KeyPass Löschen aus dem Firefox KeyStore und/oder Master Password setzen Speichern der.p12 Datei in einem eigenen Backup und/oder Cloud-Dienst Wird benötigt z.b. bei Rechnerneuinstallation oder Zweitinstallation Bei Verlust und Neuinstallation sind alle verschlüsselten s unlesbar! Was tun nach Ablauf des Zertifikats? Ideal wäre eine Verlängerung dies ist aber scheinbar derzeit nicht möglich Rechtzeitig neues Zertifikat beantragen Aber: Altes unbedingt weiterhin sichern und im -Client vorhalten (ansonsten sind alte verschlüsselte s nicht mehr lesbar) - Universität Kassel - 63

64 Die Universität Kassel geht vor Signierung aller ausgehender s (Verschlüsselung möglich) IT-Servicezentrum: August 2014 Uni Verwaltung: Oktober 2014 Fachbereich 16 Dekanat, Studienservice, Referat: OK (seit Juli 2014) Fachbereich 16 FG Angewandte Informationssicherheit: OK (seit 2011 ) ITeG-Geschäftsführung: OK (seit 2011 ) Weitere zentrale Einrichtungen sollen bald folgen (z.b. Bibliothek etc.) Registration Authority ITS (HoPla) Fachbereich 16 Weitere sollen folgen (kurze Wege für die persönliche Identifizierung) Hilfestellung für die Einrichtung an der Uni Rent-a-Hiwi vom ITS - Universität Kassel - 64

65 Zusammenfassung - Universität Kassel - 65

66 Zusammenfassung & Fazit Es gibt gute Gründe -Sicherheit zu verwenden Grundlagen zu Transport- und Ende-zu-Ende-Sicherung Praktischer Einsatz ist alltagstauglich Signieren immer Verschlüsseln, wenn möglich Einfach Wirkungsvoll Gegen Hacker und neugierige Administratoren Gegen Massendatenspionage #&`$! - Universität Kassel - 66

67 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Prof. Arno Wacker - Universität Kassel - 67

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