W2016-ITS

(Entwurf) Themenvorschläge für IT-Security Workshop 4. bis 14. Oktober 2016

Sichere SSL/TLS-Konfiguration im Allgemeinen

Nach den Enthüllungen von Edward Snowden haben wir verstanden, warum authentische und vertrauliche Kommunikation wichtig ist. Naiv betrachtet, könnte man denken, es ist ausreichend "s"-Protokolle wie https, imaps, pops ... zu verwenden und alles ist gut. Es ist in Praxis jedoch wesentlich komplexer eine unter dem gegenwärtigen Angreifermodell hinreichend starke SSL/TLS-Verbindung zu erzwingen.

In der Vergangenheit wurden zahlreiche teils sehr originelle Angriffe auf SSL/TLS entwickelt, die Seitenkanäle oder auch Probleme im Protokollentwurf oder der Implementierung adressieren. Weiterhin ist es wünschenswert, "forward secureness" zu nutzen, da auch nicht für jeden Server der private Schlüssel immer privat bleiben muss.

Versuchen Sie für einen aktuellen SSL/TLS-Server (z.B. Apache oder NGINX) eine möglichst sichere Konfiguration zu erstellen und behalten Sie dabei auch die Performance im Auge. Könnte die Nutzung von ECC hier weiter helfen? Wenn noch Zeit ist stellen Sie ggf. "handshake"-Zeiten gegenüber.

Links:

• Angriffe auf SSL/TLS
• (Web-)Server Test
• Generic SSL/TLS Server Testing

Mentor: Wolf Müller

Sicheres SSL/TLS für Legacy

Während bei aktueller Software die Chancen recht gut sind, dass noch starke Ciphersuites zur Verfügung stehen, ist es mit Altanwendungen ungleich schwerer, diese zu ertüchtigen. Versuchen Sie beispielsweise für einen Microsoft IIS 6.0 nach außen eine starke Verschlüsselung nachzurüsten.

Links:

• Stunnel
• OpenSSL 1.1.0
• Apache Reverse Proxy

Mentor: Wolf Müller

Die Zukunft TLS 1.3

Wo geht die Reise in der Standardisierung hin? Weniger Optionen, schnellerer Handshake, schneller Transport. Gibt es bereits erste Implementierungen des neuen Standards? Was gibt OpenSSL 1.1.* her.

Links:

• Blog
• Idee: Zero Round Trip

Mentor: Wolf Müller

Sicheres OpenVPN

OpenVPN ist eine gute Möglichkeit, seine Kommunikation durch öffentliche Netze abzusichern oder sich logisch in die HU oder in das Institut für Informatik zu begeben. Untersuchen Sie, wie diese Verbindungen (hu-berlin.ovpn und am Institut) konfiguriert sind, und welche Verbindungen zwischen Server und Client ausgehandelt werden. Hierbei gibt es zu beachten, dass es OpenVPN eine Kontrollverbindung zur Authentisierung und Schlüsselvereinbarung und eine Datenverbindung zum sicheren Transport der eigentlichen Daten nutzt. Für einen aktuellen OpenVPN-Clienten kann man die die Möglichkeiten für eine TLS-Absicherung der Kontrollverbindung mit openvpn --show-tls und die Absicherungsmöglichkeiten der Datenverbindung mit openvpn --show-cipher einsehen. Versuchen Sie eine effiziente, starke und auch möglichst interoperable Konfiguration zu erstellen, die mit aktueller Software den Zugriff unter Linux, Mac, Windows, iOS und Android gestattet. Verschaffen Sie sich einen Überblick. Welche Vor- / Nachteile haben die Modi CBC, CFB, CFB1, CFB8, OFB und was bewirken diese überhaupt?

Links:

• OpenVPN
• Wireshark
• Wireshark OpenVPN
• Blog

Mentoren: Wolf Müller, Robert Sombrutzki

Sichere Webserver(konfiguration)

Nachdem wir uns im Rahmen der obigen Themen Kenntnisse erworben haben, wie möglichst sichere SSL/TLS-Verbindungen erreicht werden können ist das Thema "sicherer Webserver" damit noch nicht erledigt, sondern es muss auch sichergestellt werden, dass möglichst alle Daten auch unter SSL/TLS ausgeliefert werden und das Zertifikat und damit der öffentliche Schlüssel authentisch sind. Mozilla hat mit Observatory eine Test-Suite bereitgestellt, mit der viele Aspekte untersucht werden können. Stichworte sind hier:

• CSP
• HTTP Public Key Pinning
• X-Frame-Options
• X-XSS-Protection

Testen Sie exemplarisch einige Webserver in der Informatik und versuchen Sie ein Konzept zur Beseitigung dieser Schwachpunkte zu erarbeiten. Dabei ist es sicher hilfreich, auch Tests nichtöffentlicher Server zu ermöglichen, was eine eigene lokale Installation der Testsuite erfordert.

Links:

• Mozilla Observatory
• Lokale Installation

Mentoren: Wolf Müller, Petra Kämpfer

Installer für virtuellen Smartcardleser für Windows

Die Android-App [ https://frankmorgner.github.io/vsmartcard/remote-reader/README.html "Remote Smart Card Reader"] erlaubt die Nutzung eines geeigneten NFC-Smartphones als kontaktlosen Kartenleser an einem PC. Die Aufgabe des Projektteams ist die Erstellung eines Windows-Installers für den dazugehörigen virtuellen Smartcard-Leser.

Mentor: Frank Morgner

Smartcardemulation@Watch

Im Android-Betriebssystem ist seit einigen Versionen die Möglichkeit der "host card emulation" HCE, also mit geeigneten Smartphones mit NFC-Schnittstelle eine kontaktlose Smartcard gegenüber einem Lesegerät zu emulieren, vorhanden. Noch bequemer wäre es, wenn bei der Nutzung das Telefon in der Tasche bleiben könnte und statt dessen eine HCE-fähige Smartwatch zur Präsentation gegenüber dem Leser verwendet wird. Konkret soll die eigentliche Emulation auf einem Android-Smartphone erfolgen, die Präsentation an einer über Bluetooth gekoppelten Samsungs "Gear S2" Uhr.

Die Aufgabe des Projektteams ist es, das emulierte Smartcard-Betriebssystem im Smart Card Emulator durch die NFC-Schnittstelle der Gear S2 zugreifbar zu machen, so dass die Smartwatch als "Antenne" für die Android-App fungiert. Wesentliche Vorarbeit wurde bereits in einem Branch geleistet.

Links:

• Android Smart Card Emulator
• Virtual-Keycard
• Branch GearS2
• Tizen

Mentor: Frank Morgner

Portierung von vorhandenen Smartcard-Anwendungen auf Android

Mit SEEK for Android gibt es ein sehr umfangreiches Framework, um herkömmliche Smartcard-Anwendungen auf Android zu verwenden. Jedoch ist das Framework zu komplex und ressourcenhungrig für einfache Anwendungen. Aufgabe für die Projektgruppe ist das folgende Nutzungsszenario zu realisieren.

.-Smartphone-----------------------------------------------------------------.
|                                                                            |
| Smartcard-Anwendung <--(PC/SC)--> libpcsclite <--(TCP)--> Android-App <--(NFC)-->Smartcard
|          |                             |                        |          |
`--------- | --------------------------- | ---------------------- | ---------'
           |                             |                        |
           |-----------------------------'                        |
.----------|----------.                                  .--------|-------------.
|   Geschrieben in C  |                                  |  Geschrieben in Java |
`---------------------'                                  `----------------------'

Die Smartcard-Anwendung könnte z.B. OpenSC sein. libpcsclite ist aus diesem Projekt zu verwenden. Die Android App wäre zu erstellen und müsste eine kontaktlose Chipkarte ansprechen sowie die Schnittstelle zu o.g. libpcsclite implementieren

Links:

• API

Mentor: Frank Morgner

Experimentell: Cold Boot Attack

Ziel ist es eigentlich flüchtige Speicherinhalte durch die Nutzung von Kälte (in Gestalt von flüssigem Stickstoff) solange zu konservieren, dass sie bei unmittelbar an das Abschalten anschließenden Fremdbootvorgang noch (teilweise) ausgelesen werden können.

Links:

• Paper
• Video
• Sicherheitshinweise
• Kontakt

Mentor: Wolf Müller

BSI TR-03108 Sicherer E-Mail-Transport

Die Technische Richtlinie "Sicherer E-Mail-Transport" (BSI TR-03108) definiert konkrete Anforderungen an einen E-Mail-Diensteanbieter (EMDA). Ziel der Technischen Richtlinie ist die Erhöhung der Vergleichbarkeit und Verbreitung sicherer E-Mail-Kommunikation. Ziel bei diesem Thema ist es zu schauen, welche Schutzmaßnahmen für unseren Informatik-Mail-Server umgesetzt werden können. Hierbei geht es vor allem um technische Maßnahmen zur Absicherung eines authentischen und vertraulichen E-Mail-Transports.

Die im RFC 6698 beschriebene "DNS-Based Authentication of Named Entities (DANE)" scheint ein gutes Mittel zu sein, um jenseits von bestehenden PKI-Mechanismen eine starke Authentisierung eines Servers und spätere Absicherung der Verbindung über SSL/TLS ausgehend von dessen DNS-Namen zu erreichen. Versuchen Sie dieses Konzept für unseren Institutsmailserver umzusetzen. Bezüglich DANE gibt es bereits Vorarbeiten aus dem letzten Jahr DANE für unseren Mail-Server.

Hinsichtlich der umsetzbaren organisatorischen und physischen Sicherheitsmaßnahmen wird es sicherlich Unterschiede zu gewerblichen E-Mail-Dienste-Anbietern geben, jedoch ist es sicherlich interessant, was sich an technischen Schutzmechanismen am Institut umsetzen lässt oder schon so in Betrieb ist.

Links:

• TR-03108
• C't 11/14 Geleitschutz: DANE verbessert sicheren Transport zwischen Mailservern
• RFC 6698 DANE
• RFC 4033 DNSsec

Mentor: Jan-Peter Bell, Wolf Müller

Email-Push-Notifikation

Zunehmend wird Email auch von unterwegs auf mobilen Geräten gelesen. Dabei ist es sicherlich interessant, wie ein Smartphone mitbekommt, dass es für seinen Besitzer eine oder mehrere neue Emails gibt. Die naive Lösung ist das über einen "pull"-Zugriff zu lösen. Das Smartphone würde also in regelmäßigen Abständen sich über SSL/TLS bei unserem Institutsserver mit dem Nutzeraccount einloggen und schauen, ob es für den Nutzer neue Email gibt. Möchte ein Nutzer schnell erfahren, dass neue Email da sind, wir das Verfahren recht schnell aufwendig und nimmt die Batterie recht in Anspruch. Etwas moderner ist sicherlich die Verwendung von imap-idle. Jedoch muss auch hier die Mail-App auf dem Telefon laufen und die TCP-Verbindung offen halten. Allerdings können mehrfache SSL/TLS-Handshakes vermieden werden. Schöner wäre es, wenn der Mailserver die Benachrichtigung via push-Nachricht über ein Gateway (Apple|Google) dem Betriebssystem des Smartphones mitteilt, dass neue Email da ist, also den für das jeweilige Mobile-OS gedachten Standardweg nutzt.

Wäre imap-notify eine Alternative?

Untersuchen sie die Möglichkeiten für die Umsetzung mit IMAP (dovecot) für iOS oder ggf. auch Android.

Links:

• xaps-daemon
• dovecot
• Pushbullet

Anleitung:

• PushNotification

Mentor: Jan-Peter Bell, Wolf Müller

U2F (reloaded)

Im letzen Jahr haben wir uns bereits mit der 2-Faktorauthentisierung gemäß U2F FIDO beschäftigt. Diese ist aus unserer Sicht eine sehr interessante Authentisierungstechnik, die ein hohes Maß an Anonymität, Sicherheit und Komfort miteinander verbinden kann. Der ursprüngliche Fokus von U2F lag in der Authentisierung gegenüber Webdiensten. Aber natürlich ist es auch denkbar U2F-Token zur Authentisierung in anderen Kontexten (PAM, SSH, ...) zu nutzen. Versuchen Sie einen Überblick zu gewinnen, für welche Protokolle oder Szenarien U2F genutzt werden können sollte und versuchen sie dies auch als "proof of concept" auch auszuprobieren.

Links:

• pam-u2f
• openssh-u2f

Mentor: Wolf Müller

Absicherung NFS

Bei NFS-Freigaben sind hohe Anforderungen an die Integrität des NFS-Clienten gestellt, da allein dieser über die Einhaltung der im exportierten Dateisystem gesetzten Rechte entscheidet. Daher ist es es essenziell, dass sich bei dem mountenden Clienten wirklich um den beabsichtigten legitimen Rechner handelt. Der Normalfall ist eine simple Überprüfung der IP-Addresse, die in der /etc/exports angegeben ist.

Untersuchen Sie, welche Verbesserungen hier möglich sind und welchen Aufwand, welche Komplexität die von Ihnen erarbeitenden Lösungen haben. Die verlässlichere Prüfung könnte auf verschiedenen Schichten angesetzt werden.

Links:

• 802.1X
• stunnel

Mentor: Jan-Peter Bell

Smartcards@SUNray

Wie Sie ja vielleicht schon bemerkt haben, kann man gewisse Smartcards zur Identifizierung einer bestehenden Session auf einem SUNray nutzen und diese dann später wieder an einem anderen Terminal (oder auch dem gleichen) auf den Schirm holen (keine Sorge, Nutzername/Passwort werden noch zum Login benötigt). Dies funktioniert mit gewissen Kartentypen (Siehe condor:/etc/opt/SUNWut/smartcard). Versuchen Sie zusätzliche Konfigurationsfiles zu schreiben, die in Deutschland verbreitete kontaktbehaftete Smartcards (eGK, EC-Card) zu diesem Zweck nutzen.

Wolf Müller

Sichere Wiki-Konfiguration / Migration

Ein Wiki ist seiner Natur nach ein offenes System, in welchem der "Mitmachgedanke" weit vorne steht. Leider gibt es dann doch häufig automatisierte Angriffe, die diese Eigenschaft ausnutzen. So fand sich auch in unserm Wiki viel SPAM.

Versuchen Sie eine Kopie unseres Wikis auf eine aktuelle Codebasis zu heben. Dokumentieren Sie Ihre einzelnen Schritte. Treffen Sie eine begründete Auswahl an Zusatzpaketen zur Integration von Formeln, Bildern, ... und versuchen Sie eine möglichst sichere Konfiguration zu erreichen. Ansatzpunkte könnten die Verwendung von Captchas, sowie Beschränkungen zum anlegen von Nutzeraccounts sein.

Mentor: Wolf Müller, Wolfgang Gandre

AeroFS überwachen

Der "nicht-Cloud-Speicher" AeroFS speichert im Gegensatz zu Diensten wie Dropbox oder Wuala die Daten ausschließlich auf den eigenen Rechnern und synchronisiert zwischen diesen via LAN oder Internet verschlüsselt. Jedenfalls wird das behauptet. Man könnte sich anschauen, inwiefern es möglich ist, dieses Versprechen zu überprüfen.

• https://www.aerofs.com/

Weitere kreative Vorschläge sind willkommen!

Viel Erfolg!

Kontakt: Wolf Müller