Sicherheitsmanagement in TCP/IP-Netzen

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1 Kai Martius Sicherheitsmanagement in TCP/IP-Netzen Aktuelle Protokolle, praktischer Einsatz, neue Entwicklungen vieweg

2 Inhalt Einleitung 1 Was kann man aus diesem Buch erfahren 2 Wegweiser durch das Buch 3 Einordnung in internationale Entwicklungen 4 1 Internet-Sicherheit - Anforderungen aus der Praxis Intranets - Internet inside" Der erste Schritt ins Netz Virtuelle Private Netze (VPN) und (Secure) Remote Access Beispielszenarien Virtual Private Network- der Versuch einer Definition Kopplung von VPNs ENX - Ein hervorragendes Beispiel-VPN" Fazit 20 2 Internet-Technologien und deren Sicherheitsanalyse Überblick Internet-Protokolle unter Sicherheitsaspekten Netzwerkprotokolle ARP (Address Resolution Protokoll), RARP (Reverse ~) IP (Internet Protocol) ICMP (Internet Control Message Protocol) Transportprotokolle UDP (User Datagram Protocol) TCP (Transmission Control Protocol) Anwendungsprotokolle 40

3 DNS (Domain Name System) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Telnet NTP (Network Time Protocol) Auskunftsdienste RPC (Remote Procedure Calls) FTP (File Transfer Protocol) FSP (File Service Protocol) r-kommandos WWW (World Wide Web) NNTP (NetNews Transfer Protocol) XI Übersicht der Risiken Aktuell eingesetzte Schutzmechanismen Hostabsicherung Verbindungssicherung Physische Verbindungssicherung Logische Verbindungssicherung Netzabsicherung Paketfilternder Router (Packet Screen) Application / Circuit Level Gateway Kombinationsformen Authentisierungsmechanismen für Firewallsysteme IP-Adressen und Ports Authentisierung auf Anwendungsebene (klassische) Remote-Access-Sicherheit Token-Systeme PAP/CHAP RADIUS / TACACS Fazit Beispielszenario 72 Neue Entwicklungen im Internet-Umfeld Infrastrukturkomponenten Zertifizierungsinstanzen (CAs) und Zertifikate Verzeichnisdienste Secure DNS (S-DNS oder DNSSec) X.500-basierte Directories Protokolle und Dienste auf Transport- und Anwendungsschicht SSL (Secure Socket Layer) SSH (Secure Shell) Teilprotokolle Vergleich zu SSL 92

4 INHALT IX S-HTTP (Secure Hypertext Transfer Protocol) Sicherheit Vergleich der Verfahren oberhalb der Netzwerkschicht IPSec - Paketschutz Funktionsweise Modi Einsatzmöglichkeiten Security Associations (SA) Konzept SA Parameter Lokales Security-Management Security Policy Database Security Association Database Redundanz der Authentisierungsverfahren IPSec - Security Association Management / Key Management SKIP (Simple Key-Management for Internet Protocols) Photuris Ill SKEME (Secure Key Exchange Mechanism for the Internet) Oakley Key Determination Protocol ISAKMP Nachrichtenformat Protokollphasen Exchange Types ISAKMP/Oakley (IKE - The Internet Key Exchange) Kryptographisch wichtige Funktionen für IKE Phasen und Modi in IKE Authentisierung / Schlüsseletablierung in Phase I Beispiele für Phase I Schlüsseletablierung in Phase II Perfect Forward Secrecy (PFS) Einigung auf Verschlüsselungs- / Authentisierungsverfahren Vergleich der Phasen Übersicht der Security-Management-Protokolle Nutzungsmöglichkeiten und Restriktionen Ende-zu-Ende-Sicherheit Universeller Ansatz mit IPSec Beispielszenarien Remote Access-Beispiel ohne IPSec Remote Access-Beispiel mit IPSec ENX und IPSec Arbeitsblatt Internet-Sicherheitsprotokolle 147

5 X INHALT 4 Security Management in komplexen Netzen Anforderungen durch moderne, komplexe Netzstrukturen Organisationsübergreifendes Security Policy Management IPSec und IKE in komplexen Netzstrukturen IPSec und Paketfilterfunktionen Sichere Paketfilter mit IPSec-Mechanismen Sichere Paketfilter ohne IPSec MIKE - Multi-Domain Authentication and Key Management Schritte zur sicheren Verbindung Notation und Begriffe Anforderungen an das Protokoll - Designkriterien Protokollablauf Nachrichtenaufbau Authentisierungsmechanismen und -verfahren in MIKE Nachrichtenfluss Pseudo-Code Notation Schlüsselgenerierung Einschränkungen von MIKE Effizienzvergleich zwischen IKE und MIKE Prototypimplementierung von MIKE Analyse kryptographischer Protokolle Anforderungen an kryptographische Protokolle Voraussetzungen und Annahmen Formale Analyseansätze High-Level"-Analyse Vergleich High-Level"- / Logik-Analyse High-Level-Analyse von IKE und MIKE Beispielszenario ENX?! 209 Zusammenfassung 211 Abbildungsverzeichnis 212 Abkürzungsverzeichnis 214 Literaturverzeichnis 216 Index 224