Virtuelle Private Netze

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1 Virtuelle Private Netze VPN mit openvpn und openssl michael dienert, peter maaß Walther-Rathenau-Gewerbeschule Freiburg 30. April 2012

2 Inhalt Was ist ein VPN Rahmen, Pakete, virtuelle Verbindungen Die virtuellen Netzwerkschnittstellen tun und tap Asymmetrische Verschlüsselung - Public Key Kryptografie Eine superkurze Einführung zu RSA Digitales Signieren mit RSA und md5 / sha Man-In-The-Middle-Angriff Ein Tunnelexperiment mit openvpn2

3 Ein Beispiel Eine Firma möchte die Netzwerke zweier Unternehmensstandorte miteinander verbinden. Beide Netze verwenden Adressen aus dem privaten Adressraum (z.b /16) der Zugang ins Internet ist jeweils sehr restriktiv (Firewall)

4 Ein Beispiel Eine Firma möchte die Netzwerke zweier Unternehmensstandorte miteinander verbinden. Beide Netze verwenden Adressen aus dem privaten Adressraum (z.b /16) der Zugang ins Internet ist jeweils sehr restriktiv (Firewall)

5 Ein Beispiel Eine Firma möchte die Netzwerke zweier Unternehmensstandorte miteinander verbinden. Beide Netze verwenden Adressen aus dem privaten Adressraum (z.b /16) der Zugang ins Internet ist jeweils sehr restriktiv (Firewall)

6 Ein Beispiel Eine Firma möchte die Netzwerke zweier Unternehmensstandorte miteinander verbinden. Beide Netze verwenden Adressen aus dem privaten Adressraum (z.b /16) der Zugang ins Internet ist jeweils sehr restriktiv (Firewall)

7 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

8 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

9 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

10 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

11 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

12 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

13 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

14 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

15 Lösungsmöglichkeiten klassische Lösung: Standleitung (Leased Line), arbeitet auf Layer 2. sicher, schnell, hohe Verfügbarkeit und Bandbreite teuer Lösung mit VPN: die Daten, die die Standleitung transportieren würde, werden in IP-Pakete verpackt und durch das Internet geroutet. es wird keine physikalische Verbindung aufgebaut. Die Pakete können verschiedene Wege nehmen. virtuelle Verbindung die Daten in den IP-Paketen werden verschlüsselt. private Verbindung

16 Definitionen und Begriffe Eine von vielen Definitionen: Ein VPN ist eine verschlüsselte Verbindung zwischen zwei entfernten Segmenten eines einzigen, privaten Netzwerks über ein öffentliches Netzwerk, wie z.b. das Internet. Site-to-Site VPN - zwei vollständige Netzwerke werden miteinander verbunden. Jede Seite ist mit einem VPN-Gateway ausgestattet. Remote-Access VPN - Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk durch Mitarbeiter von zu Hause aus. Auf dem entfernten Hostrechner muss eine VPN-Client-Software installiert sein.

17 Definitionen und Begriffe Eine von vielen Definitionen: Ein VPN ist eine verschlüsselte Verbindung zwischen zwei entfernten Segmenten eines einzigen, privaten Netzwerks über ein öffentliches Netzwerk, wie z.b. das Internet. Site-to-Site VPN - zwei vollständige Netzwerke werden miteinander verbunden. Jede Seite ist mit einem VPN-Gateway ausgestattet. Remote-Access VPN - Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk durch Mitarbeiter von zu Hause aus. Auf dem entfernten Hostrechner muss eine VPN-Client-Software installiert sein.

18 Definitionen und Begriffe Eine von vielen Definitionen: Ein VPN ist eine verschlüsselte Verbindung zwischen zwei entfernten Segmenten eines einzigen, privaten Netzwerks über ein öffentliches Netzwerk, wie z.b. das Internet. Site-to-Site VPN - zwei vollständige Netzwerke werden miteinander verbunden. Jede Seite ist mit einem VPN-Gateway ausgestattet. Remote-Access VPN - Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk durch Mitarbeiter von zu Hause aus. Auf dem entfernten Hostrechner muss eine VPN-Client-Software installiert sein.

19 Definitionen und Begriffe Eine von vielen Definitionen: Ein VPN ist eine verschlüsselte Verbindung zwischen zwei entfernten Segmenten eines einzigen, privaten Netzwerks über ein öffentliches Netzwerk, wie z.b. das Internet. Site-to-Site VPN - zwei vollständige Netzwerke werden miteinander verbunden. Jede Seite ist mit einem VPN-Gateway ausgestattet. Remote-Access VPN - Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk durch Mitarbeiter von zu Hause aus. Auf dem entfernten Hostrechner muss eine VPN-Client-Software installiert sein.

20 Definitionen und Begriffe Eine von vielen Definitionen: Ein VPN ist eine verschlüsselte Verbindung zwischen zwei entfernten Segmenten eines einzigen, privaten Netzwerks über ein öffentliches Netzwerk, wie z.b. das Internet. Site-to-Site VPN - zwei vollständige Netzwerke werden miteinander verbunden. Jede Seite ist mit einem VPN-Gateway ausgestattet. Remote-Access VPN - Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk durch Mitarbeiter von zu Hause aus. Auf dem entfernten Hostrechner muss eine VPN-Client-Software installiert sein.

21 Definitionen und Begriffe Eine von vielen Definitionen: Ein VPN ist eine verschlüsselte Verbindung zwischen zwei entfernten Segmenten eines einzigen, privaten Netzwerks über ein öffentliches Netzwerk, wie z.b. das Internet. Site-to-Site VPN - zwei vollständige Netzwerke werden miteinander verbunden. Jede Seite ist mit einem VPN-Gateway ausgestattet. Remote-Access VPN - Zugriff auf das Unternehmensnetzwerk durch Mitarbeiter von zu Hause aus. Auf dem entfernten Hostrechner muss eine VPN-Client-Software installiert sein.

22 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

23 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

24 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

25 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

26 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

27 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

28 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

29 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

30 Unterschiedliche Varianten von VPNs Verschlüsselte VPNs - einfache Art eines VPNs: die Nutzdaten in den IP-Paketen, die durch das Internet wandern, werden verschlüsselt. Die Bezeichnung vpn an dieser Stelle ist üblich, aber umstritten. Beispiele: ssh ssh mit Portweiterleitung (sehr interessant!) ppp über ssh ssl-vpn Tunnelbasierte VPNs - häufigste Form eines VPNs: beim Tunneln werden komplette Pakete nochmals in ein IP-Paket verpackt (genauer gesagt: IP-Pakete werden in UDP/TCP-Segmente gesteckt, die dann wiederum in IP-Paketen reisen).

31 Inhalt Was ist ein VPN Rahmen, Pakete, virtuelle Verbindungen Die virtuellen Netzwerkschnittstellen tun und tap Asymmetrische Verschlüsselung - Public Key Kryptografie Eine superkurze Einführung zu RSA Digitales Signieren mit RSA und md5 / sha Man-In-The-Middle-Angriff Ein Tunnelexperiment mit openvpn2

32 Die beiden Schichtenmodelle DOD OSI

33 Die beiden Schichtenmodelle DOD OSI Network Access ethernet, tokenring, fddi Link Physical

34 Die beiden Schichtenmodelle DOD OSI Internet IP Network Network Access ethernet, tokenring, fddi Link Physical

35 Die beiden Schichtenmodelle DOD OSI Host-to-Host Internet tcp, udp IP Transport Network Network Access ethernet, tokenring, fddi Link Physical

36 Die beiden Schichtenmodelle DOD Process ftp, telnet, smtp http, dns Host-to-Host tcp, udp OSI Application Presentation Session Transport Internet IP Network Network Access ethernet, tokenring, fddi Link Physical

37 Die beiden Schichtenmodelle DOD Process ftp, telnet, smtp http, dns Host-to-Host tcp, udp OSI Application Presentation Session Transport Internet IP Network Network Access ethernet, tokenring, fddi Link Physical IEEE physikalische Adressen (H/W)

38 Die beiden Schichtenmodelle logische Adressen (S/W) DOD OSI IETF Process ftp, telnet, smtp http, dns Host-to-Host tcp, udp Application Presentation Session Transport Internet IP Network Network Access ethernet, tokenring, fddi Link Physical IEEE physikalische Adressen (H/W)

39 Die beiden Schichtenmodelle logische Adressen (S/W) DOD OSI IETF Process ftp, telnet, smtp http, dns Host-to-Host tcp, udp Application Presentation Session Transport Internet IP Network Network Access ethernet, tokenring, fddi Link Physical IEEE physikalische Adressen (H/W)

40 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

41 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

42 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

43 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

44 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

45 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

46 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

47 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

48 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

49 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

50 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

51 Das Internet Protocol Das Netz zwischen den lokalen (Campus-) - Netzen Das Inter - Net Campus Berklee: TokenRing, Campus Stanford: Ethernet II unterschiedliche H/W physikalische (MAC-) Adressen Das Inter-Net benötigt ein Hardwareunabhängiges Adressschema 32-bit IP-Adresse Routing wird möglich Daten werden häppchenweise geschickt IP-Pakete

52 Virtuelle Verbindungen Problem: Anwendung möchte Bytestrom (wie Datei-I/O) TCP stellt virtuelle Verbindung her (Bytes durchnummeriert) Endpunkte der Verbindung: Sockets mehrere Sockets pro Host Socket über Portnummer identifiziert bestimmte Portnummern werden Anwendungen zugeordnet (eingehende Verbindungen)

53 Virtuelle Verbindungen Problem: Anwendung möchte Bytestrom (wie Datei-I/O) TCP stellt virtuelle Verbindung her (Bytes durchnummeriert) Endpunkte der Verbindung: Sockets mehrere Sockets pro Host Socket über Portnummer identifiziert bestimmte Portnummern werden Anwendungen zugeordnet (eingehende Verbindungen)

54 Virtuelle Verbindungen Problem: Anwendung möchte Bytestrom (wie Datei-I/O) TCP stellt virtuelle Verbindung her (Bytes durchnummeriert) Endpunkte der Verbindung: Sockets mehrere Sockets pro Host Socket über Portnummer identifiziert bestimmte Portnummern werden Anwendungen zugeordnet (eingehende Verbindungen)

55 Virtuelle Verbindungen Problem: Anwendung möchte Bytestrom (wie Datei-I/O) TCP stellt virtuelle Verbindung her (Bytes durchnummeriert) Endpunkte der Verbindung: Sockets mehrere Sockets pro Host Socket über Portnummer identifiziert bestimmte Portnummern werden Anwendungen zugeordnet (eingehende Verbindungen)

56 Virtuelle Verbindungen Problem: Anwendung möchte Bytestrom (wie Datei-I/O) TCP stellt virtuelle Verbindung her (Bytes durchnummeriert) Endpunkte der Verbindung: Sockets mehrere Sockets pro Host Socket über Portnummer identifiziert bestimmte Portnummern werden Anwendungen zugeordnet (eingehende Verbindungen)

57 Virtuelle Verbindungen Problem: Anwendung möchte Bytestrom (wie Datei-I/O) TCP stellt virtuelle Verbindung her (Bytes durchnummeriert) Endpunkte der Verbindung: Sockets mehrere Sockets pro Host Socket über Portnummer identifiziert bestimmte Portnummern werden Anwendungen zugeordnet (eingehende Verbindungen)

58 Virtuelle Verbindungen Problem: Anwendung möchte Bytestrom (wie Datei-I/O) TCP stellt virtuelle Verbindung her (Bytes durchnummeriert) Endpunkte der Verbindung: Sockets mehrere Sockets pro Host Socket über Portnummer identifiziert bestimmte Portnummern werden Anwendungen zugeordnet (eingehende Verbindungen)

59 Datentelegramme Schwesterprotokoll: UDP UDP arbeitet auch mit Portnummern kein Bytestrom bis 64kiB grosse gramme wegschicken und vergessen deutlich schneller als TCP

60 Datentelegramme Schwesterprotokoll: UDP UDP arbeitet auch mit Portnummern kein Bytestrom bis 64kiB grosse gramme wegschicken und vergessen deutlich schneller als TCP

61 Datentelegramme Schwesterprotokoll: UDP UDP arbeitet auch mit Portnummern kein Bytestrom bis 64kiB grosse gramme wegschicken und vergessen deutlich schneller als TCP

62 Datentelegramme Schwesterprotokoll: UDP UDP arbeitet auch mit Portnummern kein Bytestrom bis 64kiB grosse gramme wegschicken und vergessen deutlich schneller als TCP

63 Datentelegramme Schwesterprotokoll: UDP UDP arbeitet auch mit Portnummern kein Bytestrom bis 64kiB grosse gramme wegschicken und vergessen deutlich schneller als TCP

64 Datentelegramme Schwesterprotokoll: UDP UDP arbeitet auch mit Portnummern kein Bytestrom bis 64kiB grosse gramme wegschicken und vergessen deutlich schneller als TCP

65 Datentelegramme Schwesterprotokoll: UDP UDP arbeitet auch mit Portnummern kein Bytestrom bis 64kiB grosse gramme wegschicken und vergessen deutlich schneller als TCP

66 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen

67 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Datei, 8kiB

68 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Datei, 8kiB

69 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Datei, 8kiB

70 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Datei, 8kiB

71 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Header TCP Datei, 8kiB

72 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB

73 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB IP

74 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB IP

75 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB IP Header IP

76 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB IP Header IP IP-Packet

77 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB IP Header Frame IP IP-Packet

78 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB IP Header Frame IP IP-Packet

79 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB IP Header IP IP-Packet Ethernet Frame Header Frame Frame CRC

80 Kapselung: mehrfache Verpackung der Daten Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Port (20 / 21) TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB IP Header IP IP-Packet Ethernet Frame Header Frame Frame CRC Ethernet-Frame

81 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen Datei, 8kiB

82 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Datei, 8kiB

83 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Datei, 8kiB

84 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Header TCP Datei, 8kiB

85 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Header TCP TCP-Segment Datei, 8kiB

86 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Header IP TCP TCP-Segment Datei, 8kiB

87 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen TCP Header IP TCP TCP-Segment Datei, 8kiB

88 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP Header TCP Header IP TCP TCP-Segment Datei, 8kiB

89 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet IP Header TCP Header IP TCP TCP-Segment Datei, 8kiB

90 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet IP Header TCP Header IP TCP Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP

91 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet IP Header TCP Header IP TCP Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP

92 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP

93 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP

94 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet UDP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP

95 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen gram IP-Packet UDP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP

96 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen gram IP-Packet UDP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

97 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen gram IP-Packet UDP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

98 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen gram IP-Packet UDP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

99 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen gram IP-Packet UDP Header IP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

100 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram IP-Packet UDP Header IP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

101 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram IP-Packet UDP Header IP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Datei, 8kiB TCP-Segment Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP Ethernet-Frame

102 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram Ethernet Frame Header IP-Packet UDP Header IP Header IP Header Ethernet-Frame TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Frame CRC TCP-Segment Datei, 8kiB Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

103 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram Ethernet Frame Header IP-Packet UDP Header IP Header IP IP Header Ethernet-Frame TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Frame CRC TCP-Segment Datei, 8kiB Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

104 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram IP-Packet UDP Header IP Header Ethernet Frame Header IP UDP IP Header Ethernet-Frame TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Frame CRC TCP-Segment Datei, 8kiB Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

105 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram IP-Packet UDP Header IP Header IP Header Ethernet Frame Header IP UDP IP Ethernet-Frame TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Frame CRC TCP-Segment Datei, 8kiB Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

106 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram IP-Packet UDP Header IP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Ethernet Frame Header IP UDP IP TCP Ethernet-Frame Frame CRC TCP-Segment Datei, 8kiB Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

107 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram IP-Packet UDP Header IP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Ethernet Frame Header IP UDP IP TCP Ethernet-Frame Frame CRC TCP-Segment Datei, 8kiB Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP

108 VPN mit Tunnel Datei, 8kiB, wird mit FTP übertragen IP-Packet gram IP-Packet UDP Header IP Header IP Header TCP Header IP TCP Verschlüsselung IP Ethernet Frame Header IP UDP IP TCP Ethernet-Frame Frame CRC TCP-Segment Datei, 8kiB Passenger-Protocol: IP Encapsulating Protocol: UDP Carrier Protocol: Ethernet

109 Inhalt Was ist ein VPN Rahmen, Pakete, virtuelle Verbindungen Die virtuellen Netzwerkschnittstellen tun und tap Asymmetrische Verschlüsselung - Public Key Kryptografie Eine superkurze Einführung zu RSA Digitales Signieren mit RSA und md5 / sha Man-In-The-Middle-Angriff Ein Tunnelexperiment mit openvpn2

110 Physikalische Schnittstellen Die beiden Diagramme zur Kapselung und Tunnelung enden auf Layer 2 Wie geht es unterhalb von Layer 2 weiter? Natürlich mit Layer 1, der physikalischen Schicht: Physikalische Ethernet-Schnittstellen auf unixoiden Rechnern heissen: Linux: eth0, eth1,... bsd, osx: en0, en1,...

111 Physikalische Schnittstellen Die beiden Diagramme zur Kapselung und Tunnelung enden auf Layer 2 Wie geht es unterhalb von Layer 2 weiter? Natürlich mit Layer 1, der physikalischen Schicht: Physikalische Ethernet-Schnittstellen auf unixoiden Rechnern heissen: Linux: eth0, eth1,... bsd, osx: en0, en1,...

112 Physikalische Schnittstellen Die beiden Diagramme zur Kapselung und Tunnelung enden auf Layer 2 Wie geht es unterhalb von Layer 2 weiter? Natürlich mit Layer 1, der physikalischen Schicht: Physikalische Ethernet-Schnittstellen auf unixoiden Rechnern heissen: Linux: eth0, eth1,... bsd, osx: en0, en1,...

113 Physikalische Schnittstellen Die beiden Diagramme zur Kapselung und Tunnelung enden auf Layer 2 Wie geht es unterhalb von Layer 2 weiter? Natürlich mit Layer 1, der physikalischen Schicht: Physikalische Ethernet-Schnittstellen auf unixoiden Rechnern heissen: Linux: eth0, eth1,... bsd, osx: en0, en1,...

114 Physikalische Schnittstellen Die beiden Diagramme zur Kapselung und Tunnelung enden auf Layer 2 Wie geht es unterhalb von Layer 2 weiter? Natürlich mit Layer 1, der physikalischen Schicht: Physikalische Ethernet-Schnittstellen auf unixoiden Rechnern heissen: Linux: eth0, eth1,... bsd, osx: en0, en1,...

115 Physikalische Schnittstellen Die beiden Diagramme zur Kapselung und Tunnelung enden auf Layer 2 Wie geht es unterhalb von Layer 2 weiter? Natürlich mit Layer 1, der physikalischen Schicht: Physikalische Ethernet-Schnittstellen auf unixoiden Rechnern heissen: Linux: eth0, eth1,... bsd, osx: en0, en1,...

116 Physikalische Schnittstellen Die beiden Diagramme zur Kapselung und Tunnelung enden auf Layer 2 Wie geht es unterhalb von Layer 2 weiter? Natürlich mit Layer 1, der physikalischen Schicht: Physikalische Ethernet-Schnittstellen auf unixoiden Rechnern heissen: Linux: eth0, eth1,... bsd, osx: en0, en1,...

117 Ethernet-Schnittstellen Sender Kernel Layer 2 Frame (Ethernet Frame) eth0 Physikalische Verbindung: Ethernet Layer 2 Frame (Ethernet Frame) Empfänger Kernel Layer 2 Frame (Ethernet Frame) eth0

118 Virtuelle Schnittstellen tun und tap tun - tun wird durch ein Kernelmodul (Treiber, Kernel-Extension) erzeugt. Man kann sich tun wie eine Netzwerkschnittstelle vorstellen, die Pakete auf Layer 3 (IP) über eine virtuelle Leitung sendet und empfängt. tap - tap ist ebenso eine virtuelle Schnittstelle, jedoch sendet und empfängt tap Layer 2 (Ethernet) Rahmen. Auf tap wird im Folgenden nicht weiter eingegangen.

119 Virtuelle Schnittstellen tun und tap tun - tun wird durch ein Kernelmodul (Treiber, Kernel-Extension) erzeugt. Man kann sich tun wie eine Netzwerkschnittstelle vorstellen, die Pakete auf Layer 3 (IP) über eine virtuelle Leitung sendet und empfängt. tap - tap ist ebenso eine virtuelle Schnittstelle, jedoch sendet und empfängt tap Layer 2 (Ethernet) Rahmen. Auf tap wird im Folgenden nicht weiter eingegangen.

120 Virtuelle Schnittstellen tun und tap tun - tun wird durch ein Kernelmodul (Treiber, Kernel-Extension) erzeugt. Man kann sich tun wie eine Netzwerkschnittstelle vorstellen, die Pakete auf Layer 3 (IP) über eine virtuelle Leitung sendet und empfängt. tap - tap ist ebenso eine virtuelle Schnittstelle, jedoch sendet und empfängt tap Layer 2 (Ethernet) Rahmen. Auf tap wird im Folgenden nicht weiter eingegangen.

121 Virtuelle Tunnelschnittstelle im Schaubild Sender Anwendung tun0 tun0 Empfänger Anwendung Kernel Kernel Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) eth0 Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Physikalische Verbindung eth0

122 Virtuelle Tunnelschnittstelle im Schaubild Sender Anwendung Empfänger Anwendung tun0 tun0 Kernel Kernel Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) eth0 eth0 Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Physikalische Verbindung IP: IP:

123 Virtuelle Tunnelschnittstelle im Schaubild Sender Anwendung tun0 tun0 Empfänger Anwendung Kernel Kernel Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) eth0 eth0 Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Physikalische Verbindung IP: IP: Quellport: Zielport: 1194

124 Virtuelle Tunnelschnittstelle im Schaubild Sender Anwendung Kernel tun0 IP: IP: tun0 Empfänger Kernel Anwendung Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) eth0 eth0 Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Physikalische Verbindung IP: IP: Quellport: Zielport: 1194

125 Virtuelle Tunnelschnittstelle im Schaubild Sender Empfänger Anwendung Anwendung Kernel tun0 IP: Quellport: IP: Zielport: 5000 tun0 Kernel Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) eth0 eth0 Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Physikalische Verbindung IP: IP: Quellport: Zielport: 1194

126 Virtuelle Tunnelschnittstelle im Schaubild Sender Empfänger Anwendung IP TCP hallo.. Anwendung Kernel tun0 IP: Quellport: IP: Zielport: 5000 tun0 Kernel Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) eth0 eth0 Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Physikalische Verbindung IP: IP: Quellport: Zielport: 1194

127 Virtuelle Tunnelschnittstelle im Schaubild Sender Empfänger Anwendung IP TCP hallo.. Anwendung Kernel tun0 IP: Quellport: IP: Zielport: 5000 tun0 Kernel Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) eth0 eth0 Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Physikalische Verbindung IP: IP: Quellport: Zielport: 1194 client.conf server.conf

128 Virtuelle Tunnelschnittstelle im Schaubild Sender Empfänger Anwendung IP TCP hallo.. Anwendung Kernel tun0 IP: Quellport: IP: Zielport: 5000 tun0 Kernel Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) eth0 eth0 Layer 2-Frame (Ethernet-Frame) Physikalische Verbindung IP: IP: Quellport: Zielport: 1194 client.conf nc hallo, ist da wer im tunnel? server.conf nc -l 5000

129 Inhalt Was ist ein VPN Rahmen, Pakete, virtuelle Verbindungen Die virtuellen Netzwerkschnittstellen tun und tap Asymmetrische Verschlüsselung - Public Key Kryptografie Eine superkurze Einführung zu RSA Digitales Signieren mit RSA und md5 / sha Man-In-The-Middle-Angriff Ein Tunnelexperiment mit openvpn2

130 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob Alice

131 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice

132 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob INet Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice

133 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Liebste Alice... INet Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice

134 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Liebste Alice... INet PublicKeyAlice Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice

135 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Liebste Alice... INet PublicKeyAlice Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice

136 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Liebste Alice... INet PublicKeyAlice Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice PrivateKeyAlice Liebste Alice...

137 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Liebste Alice... INet PublicKeyAlice Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice PrivateKeyAlice Liebste Alice... Verschlüsselt wird mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers

138 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Liebste Alice... INet PublicKeyAlice Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice PrivateKeyAlice Liebste Alice... Verschlüsselt wird mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers Entschlüsselt wird mit dem privaten Schlüssel des Empfängers

139 Bob schreibt einen Brief an Alice Public Key Kryptografie Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Liebste Alice... INet PublicKeyAlice Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice PrivateKeyAlice Liebste Alice... Verschlüsselt wird mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers Entschlüsselt wird mit dem privaten Schlüssel des Empfängers

140 Inhalt Was ist ein VPN Rahmen, Pakete, virtuelle Verbindungen Die virtuellen Netzwerkschnittstellen tun und tap Asymmetrische Verschlüsselung - Public Key Kryptografie Eine superkurze Einführung zu RSA Digitales Signieren mit RSA und md5 / sha Man-In-The-Middle-Angriff Ein Tunnelexperiment mit openvpn2

141 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

142 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

143 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

144 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

145 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

146 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

147 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

148 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

149 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

150 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

151 RSA mit dem Programm bc bc ist ein Numerikprogramm mit beliebiger Auflösung für die Kommandozeile Ein RSA-Schlüsselpaar besteht aus 3 Zahlen (bis zu 1024 Bit Länge!) Das Hautpmodul N, ein Produkt zweier grosser Primzahlen. N hat typ Bit Länge Dem Verschlüsselungsexponenten e = öffentlicher Schlüssel Dem Entschlüsselungsexponenten d = privater Schlüssel d und e lassen sich aus den Faktoren von N berechnen Ganz wichtig: d und e sind austauschbar

152 RSA mit dem Programm bc Im Beispiel verschlüsseln wir den ASCII-Code von A = 65 mit N = 681, e = 151, d = 3 Ciffre = mod 681 = 554 Klartext = mod 681 = 65 Privater und öffentlicher Schlüsssel vertauscht, e = 3, d = 151: Ciffre = 65 3 mod 681 = 182 Klartext = mod 681 = 65 Führen Sie die Berechnung selbst mit dem Programm bc (Binary Calculator) durch! Hinweis: C-Syntax

153 RSA mit dem Programm bc Im Beispiel verschlüsseln wir den ASCII-Code von A = 65 mit N = 681, e = 151, d = 3 Ciffre = mod 681 = 554 Klartext = mod 681 = 65 Privater und öffentlicher Schlüsssel vertauscht, e = 3, d = 151: Ciffre = 65 3 mod 681 = 182 Klartext = mod 681 = 65 Führen Sie die Berechnung selbst mit dem Programm bc (Binary Calculator) durch! Hinweis: C-Syntax

154 RSA mit dem Programm bc Im Beispiel verschlüsseln wir den ASCII-Code von A = 65 mit N = 681, e = 151, d = 3 Ciffre = mod 681 = 554 Klartext = mod 681 = 65 Privater und öffentlicher Schlüsssel vertauscht, e = 3, d = 151: Ciffre = 65 3 mod 681 = 182 Klartext = mod 681 = 65 Führen Sie die Berechnung selbst mit dem Programm bc (Binary Calculator) durch! Hinweis: C-Syntax

155 RSA mit dem Programm bc Im Beispiel verschlüsseln wir den ASCII-Code von A = 65 mit N = 681, e = 151, d = 3 Ciffre = mod 681 = 554 Klartext = mod 681 = 65 Privater und öffentlicher Schlüsssel vertauscht, e = 3, d = 151: Ciffre = 65 3 mod 681 = 182 Klartext = mod 681 = 65 Führen Sie die Berechnung selbst mit dem Programm bc (Binary Calculator) durch! Hinweis: C-Syntax

156 RSA mit dem Programm bc Im Beispiel verschlüsseln wir den ASCII-Code von A = 65 mit N = 681, e = 151, d = 3 Ciffre = mod 681 = 554 Klartext = mod 681 = 65 Privater und öffentlicher Schlüsssel vertauscht, e = 3, d = 151: Ciffre = 65 3 mod 681 = 182 Klartext = mod 681 = 65 Führen Sie die Berechnung selbst mit dem Programm bc (Binary Calculator) durch! Hinweis: C-Syntax

157 RSA mit dem Programm bc Im Beispiel verschlüsseln wir den ASCII-Code von A = 65 mit N = 681, e = 151, d = 3 Ciffre = mod 681 = 554 Klartext = mod 681 = 65 Privater und öffentlicher Schlüsssel vertauscht, e = 3, d = 151: Ciffre = 65 3 mod 681 = 182 Klartext = mod 681 = 65 Führen Sie die Berechnung selbst mit dem Programm bc (Binary Calculator) durch! Hinweis: C-Syntax

158 RSA mit dem Programm bc Im Beispiel verschlüsseln wir den ASCII-Code von A = 65 mit N = 681, e = 151, d = 3 Ciffre = mod 681 = 554 Klartext = mod 681 = 65 Privater und öffentlicher Schlüsssel vertauscht, e = 3, d = 151: Ciffre = 65 3 mod 681 = 182 Klartext = mod 681 = 65 Führen Sie die Berechnung selbst mit dem Programm bc (Binary Calculator) durch! Hinweis: C-Syntax

159 Inhalt Was ist ein VPN Rahmen, Pakete, virtuelle Verbindungen Die virtuellen Netzwerkschnittstellen tun und tap Asymmetrische Verschlüsselung - Public Key Kryptografie Eine superkurze Einführung zu RSA Digitales Signieren mit RSA und md5 / sha Man-In-The-Middle-Angriff Ein Tunnelexperiment mit openvpn2

160 Message-Digest Algorithmus 5 und Secure Hash Algorithm md5 von Ron Rivest 1991 entwickelt sha von NSA (Nat. Security Agency) / NIST (Nat. Inst. of Standards and Technology) Hash Algorithmen berechnen aus beliebigen Eingangsdaten einen z.b 128bit -langen Hash-Wert digitaler Fingerabdruck der Daten

161 Message-Digest Algorithmus 5 und Secure Hash Algorithm md5 von Ron Rivest 1991 entwickelt sha von NSA (Nat. Security Agency) / NIST (Nat. Inst. of Standards and Technology) Hash Algorithmen berechnen aus beliebigen Eingangsdaten einen z.b 128bit -langen Hash-Wert digitaler Fingerabdruck der Daten

162 Message-Digest Algorithmus 5 und Secure Hash Algorithm md5 von Ron Rivest 1991 entwickelt sha von NSA (Nat. Security Agency) / NIST (Nat. Inst. of Standards and Technology) Hash Algorithmen berechnen aus beliebigen Eingangsdaten einen z.b 128bit -langen Hash-Wert digitaler Fingerabdruck der Daten

163 Message-Digest Algorithmus 5 und Secure Hash Algorithm md5 von Ron Rivest 1991 entwickelt sha von NSA (Nat. Security Agency) / NIST (Nat. Inst. of Standards and Technology) Hash Algorithmen berechnen aus beliebigen Eingangsdaten einen z.b 128bit -langen Hash-Wert digitaler Fingerabdruck der Daten

164 Message-Digest Algorithmus 5 und Secure Hash Algorithm md5 von Ron Rivest 1991 entwickelt sha von NSA (Nat. Security Agency) / NIST (Nat. Inst. of Standards and Technology) Hash Algorithmen berechnen aus beliebigen Eingangsdaten einen z.b 128bit -langen Hash-Wert digitaler Fingerabdruck der Daten

165 Versuch: Hash-Werte mit openssl berechnen openssl = Eierlegende-Crypto-Wollmilchsau unzählige hash-algorithmen man-page lesen micha@eddie:~$ man openssl micha@eddie:~$ openssl dgst -md5 <text-datei> Winzige Änderungen an der Datei erzeugen einen total anderen Hash-Wert!

166 Versuch: Hash-Werte mit openssl berechnen openssl = Eierlegende-Crypto-Wollmilchsau unzählige hash-algorithmen man-page lesen micha@eddie:~$ man openssl micha@eddie:~$ openssl dgst -md5 <text-datei> Winzige Änderungen an der Datei erzeugen einen total anderen Hash-Wert!

167 Versuch: Hash-Werte mit openssl berechnen openssl = Eierlegende-Crypto-Wollmilchsau unzählige hash-algorithmen man-page lesen micha@eddie:~$ man openssl micha@eddie:~$ openssl dgst -md5 <text-datei> Winzige Änderungen an der Datei erzeugen einen total anderen Hash-Wert!

168 Versuch: Hash-Werte mit openssl berechnen openssl = Eierlegende-Crypto-Wollmilchsau unzählige hash-algorithmen man-page lesen micha@eddie:~$ man openssl micha@eddie:~$ openssl dgst -md5 <text-datei> Winzige Änderungen an der Datei erzeugen einen total anderen Hash-Wert!

169 Versuch: Hash-Werte mit openssl berechnen openssl = Eierlegende-Crypto-Wollmilchsau unzählige hash-algorithmen man-page lesen micha@eddie:~$ man openssl micha@eddie:~$ openssl dgst -md5 <text-datei> Winzige Änderungen an der Datei erzeugen einen total anderen Hash-Wert!

170 Versuch: Hash-Werte mit openssl berechnen openssl = Eierlegende-Crypto-Wollmilchsau unzählige hash-algorithmen man-page lesen micha@eddie:~$ man openssl micha@eddie:~$ openssl dgst -md5 <text-datei> Winzige Änderungen an der Datei erzeugen einen total anderen Hash-Wert!

171 Ist Bob wirklich der Autor des Briefs? Digitale Signatur Bob PrivateKeyBob PublicKeyBob Liebste Alice... INet PublicKeyAlice Alice PrivateKeyAlice PublicKeyAlice PrivateKeyAlice Liebste Alice...