IPv6 Sicher(t) die Zukunft!

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1 IT-Trends Sicherheit Thomas Neumann

2 Agenda Kurzer Blick auf IPv6 Warum ist IPv6 plötzlich relevant? Eine Bestandsaufnahme der aktuellen Situation und der mittelfristigen Entwicklung IPv6 und Informationssicherheit

3 Was ist IPv6? Kurz und knapp: Der Nachfolger von IPv4. IPv6 ist nicht wirklich neu das Protokoll ist seit 1998 im Dokument RFC2460 standardisiert. IPv6 ist nicht kompatibel mit IPv4! Man kann IPv6 aber parallel zu IPv4 laufen lassen (sog. Dual- Stack Betrieb) Offensichtlichster Unterschied ist das neue Adressformat mit 128 statt 32 Bits. IPv6 bietet sehr viel mehr Adressen.

4 Neu gegenüber IPv4: 128 Bit Adressen keine Broadcasts Neighbor Discovery Autoconfiguration kein NAT Router Advertisement

5 Neuerungen von IPv6: Adressformat 128 Bit Adressen 2^128 = 340 Sextillionen Format: 8 Gruppen mit je 16 Bits, durch Doppelpunkte getrennt. Notation erfolgt Hexadezimal. 2001:07D8:ACDC:DEAD:00AF:0000:0000:5678/64 Führende Nullen in einer Gruppe können weggelassen werden 2001:07D8:ACDC:DEAD:AF:0000:0000:5678/64 Durchgehende Ketten von Nullen können einmal durch :: ersetzt werden 2001:07D8:ACDC:DEAD:AF::5678/64

6 Neuerungen von IPv6: Autoconfiguration Endgeräte in einem LAN mit einem /64 Adressprefix können sich selbst automatisch eine (oder mehrere) Adressen zuweisen Das /64 Adressprefix in dem dies geschieht wird vom Router mittels RA (Router Advertisement) ausgesendet Den Host-Anteil innerhalb des /64 Adressprefix geben sich die Endgeräte selbst nach dem IEEE EUI-64 Verfahren Doppelte Adressvergabe wird mittels DAD vermieden Der Router (Gateway) wird aus den RAs gelernt Netz wird umnummeriert? Einfach vom Router ein neues Prefix verteilen lassen, alle Endgeräte wandern automatisch mit in das neue Netz! Ist DHCP damit überflüssig?

7 Neuerungen von IPv6: Autoconfiguration Autoconfig ist einfach aber man hat keine Kontrolle darüber, welche IPv6 Adressen die Endgeräte sich selbst geben DHCP kann nicht nur Adressen zuweisen sondern auch andere Parameter (Options) an die Geräte senden, z.b. DNS Server, Zeitserver, Boot-Host etc. DHCPv6 existiert! IPv6 Autoconfiguration existiert in verschiedenen Ausprägungen: Stateless Stateful

8 Neuerungen von IPv6: Autoconfiguration Stateless Autoconfiguration ist die vollautomatische Selbstadressvergabe durch die Endgeräte, ohne DHCP, ohne Einflussmöglichkeiten, ohne Parameterzuweisung Stateful Autoconfiguration nutzt einen DHCPv6 Server Stateful Verhalten wird durch zwei Flags (Bits) in den RAs beeinflusst (ManagedFlag, OtherConfigFlag) ManagedFlag gesetzt: Endgerät bekommt die IPv6 Adresse vom DHCPv6 Server zugeteilt und baut sich nicht selbst eine OtherConfigFlag gesetzt: Endgerät bekommt andere Config- Optionen (z.b. DNS Server, Zeitserver, ) per DHCPv6 übermittelt Beliebige Kombinationen aus ManagedFlag und OtherConfigFlag sind möglich

9 Warum muss IPv6 kommen...?... Der Hauptgrund ist ganz klar der zu Ende gehende IPv4 Adressraum!

10 Weltweite Adressvergabe X IANA RIPE!!!! LACNIC AfriNIC ARIN! APNIC? LIR? LIR? LIR? LIR (ISP) (ISP) (ISP) (ISP) End User End User

11 Aktuelle Situation Der größte Teil (> 99%) aller Internetanwendungen läuft heute über bestehende IPv4 Netze. Die ca. 4 Milliarden IPv4 Adressen wurden zentral von IANA an die regionalen Vergabestellen zugeteilt:

12 Aktuelle Situation Der IPv4 Adressbestand ist aufgebraucht. Die Zukunft des Internet liegt komplett bei IPv6! /8 = 2^24 = 16 Mio

13 Mittelfristige Entwicklung Ab ca. Herbst 2012 wird es schwierig werden, in Europa IPv4 Adressen für neue Projekte zu bekommen. Neue Adressen in Asien heute schon schwierig! Die Provider (LIRs) haben jeweils noch einen gewissen Puffer, dieser wird jedoch rasch erschöpft sein. IPv4 Adressen werden zu einem raren Gut. Ein Markt für den Adresshandel wird entstehen, neue IPv4 Adressen werden stetig teurer werden.

14 IPv6 und Informationssicherheit IPv6 wirkt sich in jedem Fall auf die Informationssicherheit Ihres Unternehmens aus: Operative Risiken und Chancen Strategische Risiken und Chancen

15 IPv6 und Informationssicherheit Generelle Regel der Informationssicherheit Ein Risiko entsteht immer dann, wenn eine Bedrohung auf eine Schwachstelle trifft. Das gilt für IPv6 genau wie für alle anderen Aspekte der Informationsverarbeitung Ihres Unternehmens! Wie immer müssen auch hierbei die Risiken erkannt, bewertet und behandelt werden.

16 IPv6 und Informationssicherheit Operative Bedrohungen Grundsätzlich die selben wie im etablierten IPv4 Netz: externe Angriffe durch Black-Hats, Industriespione, Behörden,... interne Angriffe durch Mitarbeiter, Berater Operative Schwachstellen Alle von IPv4 bekannten, derzeit noch zusätzlich: Weniger ausgereifte Software in OS und Netzwerkgeräten Sicherheitsfeatures für IPv6 oft weniger vollständig Mangelndes Know-How, fehlende Erfahrung Neue protokollinhärente Design-Schwächen

17 IPv6 und Informationssicherheit IPv6 - Insecure by Design TM IPv6 ist ca. 15 Jahre alt das Sicherheitsmodell auch! Zu viel Local Trust... Das war/ist bei IPv4 aber auch nicht besser...

18 IPv6 und Informationssicherheit ND (Neighbor Discovery) spoofing Equivalent zum ARP spoofing im IPv4 Angreifer im LAN kann einfach auf jede Neighbor Solicitation antworten im immer vorgeben, der Nachgefragte zu sein Unsolicited Neighbor Advertisement: Angreifer überschreibt Neighbor Tabellen der anderen LAN Teilnehmer

19 IPv6 und Informationssicherheit DAD DOS Duplicate Address Detection Denial of Service Angriff Angreifer im LAN beantwortet jede DAD Anfrage mit diese Adresse ist bereits belegt und legt damit die gesamte Autoconfiguration in seinem LAN Segment lahm.

20 IPv6 und Informationssicherheit Router Advertisement (RA) Spoofing Angreifer sendet RA Pakete in das LAN und bietet sich somit allen anderen Teilnehmern als Router an existiert bereits ein anderer echter Router, kann der Angreifer auch noch dessen RA s fälschen und mit einer Lifetime von 0 in das LAN senden, woraufhin die anderen Knoten im LAN den Router vergessen. Traffic fließt über den (Angreifer)-Router: Man-in-the-Middle

21 IPv6 und Informationssicherheit Router Advertisement (RA) Flooding Angreifer sendet große Mengen unterschiedlicher RA Pakete in das LAN und bietet somit hunderte, tausende oder millionen von angeblichen Routern an Die LAN Teilnehmer übernehmen die Informationen in ihre (Kernel-) Routing-Tabelle (und machen ggf. nichts anderes mehr) Eine Obergrenze oder ein Limit verarbeitete RA s pro Zeiteinheit ist nicht bei jedem OS implementiert. Mit einem RA-Flood kann man sofort ALLE Windows Systeme in einem LAN auf 100% CPU zum Stillstand bringen. Auch Win7 und Win2008-Server.

22 IPv6 und Informationssicherheit Abwehr der operativen Bedrohungen? Man arbeitet daran. RA spoofing/flooding Angriffe: RA Guard auf LAN Switches (vgl. BPDU Guard zum Schutz von Spanning Trees) Leider funktioniert es (noch) nicht wirklich, da es aufgrund der IPv6 Extension Header schwierig ist, auf einem Layer 2 Switch in Wirespeed gründlich genug in die RA Pakete hinein zu schauen.

23 IPv6 und Informationssicherheit Abwehr der operativen Bedrohungen? Die Grundsatzlösung: Den Local Trust abschaffen. Der Weg dahin: SEND (Secure Neighbor Discovery) SEND definiert eine Lösung um RA und ND kryptografisch abzusichern. Erfordert eine PKI (CA) Infrastruktur und Zertifikate auf allen teilnehmenden Systemen. Kaum implentiert, aber vermutlich künftig wichtig.

24 IPv6 und Informationssicherheit Andere Optionen um sein LAN zu schützen? Ja, unabhängig von IPv6 den Zugriff auf das LAN absichern: 802.1x mit EAP und Zertifikaten Gäste in ein Guest-VLAN sperren

25 IPv6 und Informationssicherheit Strategische Bedrohungen Ziele der Informationssicherheit sind immer: Vertraulichkeit Integrität Verfügbarkeit Verfügbarkeit: Berechtigte Personen sollen jederzeit auf Daten, für deren Nutzung sie autorisiert sind, zugreifen können.

26 IPv6 und Informationssicherheit Verfügbarkeit wird eingeschränkt oder gar unmöglich gemacht, wenn die Nutzer und die Daten nicht über ein gemeinsames Protokoll verfügen (IPv4 oder IPv6) IPv4 Adressraum geht zur Neige: künftig wird es passieren, dass entweder Server (Daten) oder Nutzer nur noch per IPv6 angeschlossen sind IPv4 Nutzer -> IPv6 Server? IPv6 Nutzer -> IPv4 Server?

27 Gefahren für Alle, die allein bei IPv4 bleiben Der Druck zur Nutzung technischer Workarounds (NAT) wird steigen Die Protokolltransparenz des Internets wird darunter leiden Die Komplexität wird sich erhöhen und die Stabilität und Zuverlässigkeit entsprechend abnehmen Eventuelle Inselbildung: Bestimmte Internet-Teilnehmer können nicht miteinander kommunizieren

28 Fazit? IPv6 an sich ist nicht sicherer als IPv4 Wie bei jeder Änderung und Neuerung treten anfänglich auch hier die meisten Fehler auf Aber... Es kommt sowieso, und Sie kommen nicht daran vorbei (Adressen gehen zu Ende) Also können und sollten Sie sich jetzt damit befassen.

29 Vielen Dank!

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