Kolloquium zur Diplomarbeit

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1 Kolloquium zur Diplomarbeit Konzeption und prototypische Umsetzung von Authentifizierungsverfahren und Kommunikationsschnittstellen für das Identity-Management-System CIDAS unter besonderer Berücksichtigung mobiler identifizierbarer Datenträger Vorgelegt von: Betreut von: Prof. Dr. Friedrich-L. Holl und Prof. Dr. Barbara Wiesner Brandenburg, den 25. Mai

2 Gliederung 1. Problemstellung 2. CIDAS 3. Aufgabe für die Diplomarbeit 4. Entwurf des Kommunikationsprotokolls 5. Entwurf des Authentifizierungsverfahrens 6. Demonstration des Prototypen 7. Zusammenfassung und Ausblick 2

3 1. Problemstellung Vertrauen im Internet Sicherheit und Vertrauen im Internet? Identifizierung, Authentifizierung Autorisierung Wieviele Passworte haben Sie? Wie merken Sie sich die? Nutzbarkeit anderer Authentifizierungsverfahren? 3

4 1. Problemstellung Moderne Lösungsansätze Identity-Management-Systeme: Access-Management Passwort-Reset Passwort-Synchronisierung Single-Sign-On 4

5 1. Problemstellung Moderne Lösungsansätze Identity-Management-Systeme: Access-Management Passwort-Reset Passwort-Synchronisierung Single-Sign-On Existierende Lösungen: Microsoft Passport Liberty Alliance Project RSA Security Inc. CIDAS 4

6 2. CIDAS Überblick Configurable Internet Directory and Authentication Service offene Spezifikationen, offenen Quellen, freie Verfügbarkeit Client- und Server-basierter Lösungsansatz dezentrale Datenhaltung möglich, Verzeichnisdienst einfache Erweiterbarkeit durch hohe Modularität erlaubt Integration beliebiger Authentifizierungssysteme und -verfahren weitreichende Unterstützung von Anwendungen 5

7 2. CIDAS Sicherheitsstufen Applikation 1 Applikation 2 Applikation n setzt höhere Niveaus hoch Sicherheits- und Benutzer übernimmt festgelegte Niveaus Datenschutzniveau niedrig legt Sicherheitsund Datenschutzniveau fest Applikationsbetreiber 6

8 3. Aufgabe für die Diplomarbeit Ausgangssituation: Es existierte ein Konzept für CIDAS und die Idee, passive Datenträger primär USB-Sticks als Authentifizierungsgeräte nutzbar zu machen. 3-teilige Aufgabenstellung: 1. Entwicklung eines Kommunikationsprotokolls für den Datenaustausch zwischen CIDAS-Server und -Client 2. Überprüfung der Einsetzbarkeit passiver Speichermedien für die Authentifizierung von Benutzern, Konzeptentwicklung 3. Prototypische Umsetzung 7

9 4. Entwurf des Kommunikationsprotokolls 8

10 4. Entwurf des Kommunikationsprotokolls Abzubildende Funktionalität: Identifizierung, Authentifizierung Behandlung und Austausch von Autorisierungsinformationen Änderungen an den Datenbeständen Nutzung zusätzlicher Funktionalität des Servers Sicherung von Vertraulichkeit und Integrität aller übertragener Daten Offenheit und freie Verfügbarkeit der Protokollbeschreibung 8

11 4. Entwurf des Kommunikationsprotokolls Recherchen ergaben, daß diese Funktionalität mit keinem bereits verfügbaren Kommunikationsprotokoll abgedeckt werden kann. Protokolle sind häufig zu spezifisch auf einen Anwendungsfall bezogen es konnten vielfach erfolgreiche Angriffe durchgeführt werden Protokolle sind oft nur sehr schwer erweiterbar viele im Bereich des Identity-Management verwendete Protokolle sind nicht zugänglich Die Entwicklung eines neuen Protokolls birgt natürlich immer auch die Gefahr neuer Schwachstellen. 9

12 4. Entwurf des Kommunikationsprotokolls Designentscheidungen: Nachrichtenorrientiertheit Zustandsabhängigkeit Verwendung von XML Nutzung von SSL/TLS 10

13 5. Entwurf des Authentifizierungsverfahrens 11

14 5. Entwurf des Authentifizierungsverfahrens Anforderungen an das Verfahren: Verwendung von asymmetrischer Kryptographie Speicherung von Schlüsselmaterial auf passiven, identifizierbaren Medien Benutzer soll keine nicht von ihm beeinflußbaren Daten signieren/verschlüsseln müssen Einsetzbarkeit in herterogenen Umgebungen Verwendung standardisierter Datenformate frei verfügbare Spezifikation des Verfahrens 11

15 5. Entwurf des Authentifizierungsverfahrens Existierende Verfahren: viele Verfahren beschrieben, nur wenige effektiv im Einsatz, z.b. Needham-Schroeder, X.509 Verfahren integrieren meist Schlüssel- oder anderweitigen Datenaustausch Verfahren wurden unter anderen Gesichtspunken und Anforderungen spezifiziert Analysen ergaben Schwachstellen 12

16 5. Entwurf des Authentifizierungsverfahrens eigenes Verfahren auf Basis von OpenPGP oder S/MIME Nachrichtenaustausch: t M K : Zeitstempel : Nachrichten : Schlüssel 1: P, {t MP, {M P } K } K 1 P P 2: {M V } KP 3: {t M, (M P M V ), K} K 1 P V {M} K : M verschlüsselt mit K 13

17 6. Demonstration des Prototypen 14

18 6. Demonstration des Prototypen Nachrichtenaufbau im CIDAS-Protokoll: Oktett 0 Oktett 1 Oktett 2 Oktett PVer PSubVer MType Flags SeqC0 SeqC1 PSize0 PSize1 SID0 SID1 SID2 SID3 SID4 SID5 SID6 SID7 Payload Payload Payload... 14

19 6. Demonstration des Prototypen Client Server 1. Verbindungsanfrage (CONNREQ) 2. Akzeptieren der Anfrage (CONNACC) 3. Identifizierungsanf. (IDDATAREQ) 4. Identifizierungsdaten (IDDATA) 5. Authentifizierungsanf. (AUTHREQ) 6. Auth.-Daten-Anf. (AUTHDATAREQ) 7. Authentifizierungsdaten (AUTHDATA) 8. JOP oder NOP (AUTHSUCC/AUTHFAIL) t 15

20 Es existieren: 7. Zusammenfassung und Ausblick Konzept für CIDAS Kommunikationsprotokoll und ein nicht-textuelles Authentifizierungsverfahren ein Prototyp Es fehlen: formale Überprüfung des Kommunikationsprotokolls Integration weiterer Authentifizierungsverfahren Ausbau des Prototypen zu einem Produkt, Integration verschiedener bereits spezifizierter Komponenten Einbindung von CIDAS in bestehende Infrastrukturen 16

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