TNPW22010/201107 – Bezpečnost webových aplikací

Mgr. Lukáš Vaceklukas.vacek@uhk.cz

2

Agenda

7• Bezpečnost?• Základní pojmy• Autentizační mechanismy• Nejčastější chyby v zabezpečení• Logy• Pravidla pro vytváření bezpečného kódu• Internet, doporučená literatura• Závěr

3

• O obecných bezpečnostních metodikách• O fyzickém přístupu osob k počítačům, serverům, úložištím dat apod.• O pravidlech, kde se mají uskladňovat zálohovaná data• O tom, co je např. redundantní zdroj, geo-cluster, rootkit, backdoor,

nebudeme řešit problematiku firewallů, antiviry apod.• O hodnocení rizik, jak se taková analýza provádí• O síle bezpečnostních mechanismů, klíčů, hesel atd.• O zátěžovém testování aplikací (MS TFS, HP LoadRunner, JMeter a spol)• O stupních zabezpečení OS (Common Criteria)• O právní a ekonomické stránce bezpečnosti• O sociálním inženýrství (přečtěte si Kevina Mitnicka )

• Problematika bezpečnosti je velice komplexní oblast, proto se budeme na přednášce věnovat jen její malé části.

O čem přednáška nebude!

4

• Na co si dát z bezpečnostního hlediska pozor při návrhu, programování, testování, konfiguraci a provozu aplikace.

• Řada bezpečnostních „incidentů“ je způsobena chybou v aplikaci, její špatnou konfigurací nebo nastavením provozního prostředí .

• Toto všechno lze relativně jednoduše ovlivnit!

O čem přednáška bude!

5

• Bezpečnost je nikdy nekončící proces!• 100% spolehlivé zabezpečení IS neexistuje, je nutné počítat se selháním!• Je obtížné připravit aplikaci na každý potencionální útok• Nejslabším článkem každého IS je obvykle jeho uživatel • Zabezpečení musí být integrální součástí základního návrhu systému!• Úroveň (míra) zabezpečení vždy ovlivňuje výslednou cenu aplikace• Analýza bezpečnostních rizik (např. dle ISO) se proto provádí ve spolupráci

se zadavatelem (zákazníkem)• Nejcennější částí IS jsou obvykle uložená data!• I chybná implementace bezpečnostních pravidel je lepší než žádná!

• Dejte si pozor na „vnitřního“ nepřítele! Je jednodušší přesvědčit někoho s vnitřním oprávněním, než to všechno dělat sám zvenku…

Co byste měli vědět o bezpečnosti?

6

• Nikdy nevěřte datům od klientů!• Udělujte pouze nejnutnější přístupová práva, více úrovní = více hesel• Vždy používejte nejjednodušší řešení (minimalismus)• Nikdy nezakládejte bezpečnost na utajení!• Chraňte citlivé údaje (např. šifrováním), neveřejné informace umístěte

mimo veřejnou oblast• Instalujte jen nejnutnější SW• Hlídejte si bezpečnostní díry v používaném SW• Přesuňte weby na nesystémový disk• Sledujte logy a statistiky

Programátorský pud sebezáchovy – základní pravidla

7

Agenda

7 Bezpečnost?• Základní pojmy• Autentizační mechanismy• Nejčastější chyby v zabezpečení• Logy• Pravidla pro vytváření bezpečného kódu• Internet, doporučená literatura• Závěr

8

• Identifikace – Kdo jsi? • Autentizace – Proces ověření identity (jméno a heslo, certifikát apod.)…• Autorizace – Oprávnění k použití konkrétní služby…

• SSO (Single Sign-On) – uživatel se jednou přihlásí (prokáže identitu) a v rámci jedné relace získá přístup k různým aplikacím (běžné u tzv. portálových služeb).

• Řešení obvykle využívá https, tzv. adresářové služby (např. LDAP, OIM) a centrální Federační server, který autentizaci uživatele zajišťuje a vydává jednotlivým aplikacím tzv. SAML token s příslušnými údaji o uživateli.

• Vlastní autorizaci si obvykle pro každého autentizovaného uživatele zajišťuje každá aplikace sama!

Základní pojmy

9

• PKI (Public Key Infrastructure) – prostředí, které umožňuje ochranu informačních systémů, elektronických transakcí a komunikace

• Zahrnuje veškerý software, technologie a služby, které umožňují využití šifrování s veřejným a privátním klíčem

• Digitální certifikát – datová struktura identifikující jejího držitele při elektronické komunikaci. Bývá uložen buďto v souboru nebo na HW zařízení. Je určen k podepisování a šifrování dat. Podobu certifikátů stanovuje norma X.509

Základní pojmy II.

10

Agenda

7 Bezpečnost? Základní pojmy• Autentizační mechanismy• Nejčastější chyby v zabezpečení• Logy• Pravidla pro vytváření bezpečného kódu• Internet, doporučená literatura• Závěr

11

• Cílem je zajistit všem oprávněným uživatelům bezpečný přístup k poskytovaným službám a informacím

• V prostředí webových aplikací (IS) jsou používány nejrůznější autentizační mechanismy –> využívají se v nich jména + hesla, adresářové služby, certifikáty, PINy, biometriky apod.

• „Bezpečný přístup“ zahrnuje např.:▫ Ověření identity uživatele žádajícího o přístup▫ Autorizaci (oprávnění) tohoto uživatele▫ Bezpečný (šifrovaný, SSL) přenos komunikace mezi uživatelem a serverem▫ Integritu předávaných informací mezi komunikujícími stranami

• Velmi populární a účinné jsou v současné době autentizační mechanismy založené na PKI, kdy každý uživatel (a služba) mají vydán vlastní certifikát veřejného klíče podepsaný důvěryhodnou certifikační autoritou

• http://www.ics.muni.cz/zpravodaj/articles/522.html

Autentizační mechanismy

12

Michal A. Valášek – přednáška „ASP.NET Security“, http://www.aspnet.cz

Basic Digest NTLM Kerb Certs Forms Passport

Není nutno vytvářet účet v AD Ne Ne Ne Ne A/N Ano Ano

Možnost předat dál (delegovat) Ano Ne Ne Ano A/N Ano Ano

Nezávislé na OS/prohlížeči klienta Ano Ne Ne Ne Ano Ano Ano

Heslo se přenáší šifrovaně Ne Ano Ano Ano Ano Ne Ano

Vhodné pro Internet Ano Ne Ne Ne Ano Ano Ano

Vhodné pro intranet Ano Ano Ano Ano Ano Ne Ne

Autentizační mechanismy v .NET

13

Agenda

7 Bezpečnost? Základní pojmy Autentizační mechanismy• Nejčastější chyby v zabezpečení• Logy• Pravidla pro vytváření bezpečného kódu• Internet, doporučená literatura• Závěr

14

• Klient ▫ Webový prohlížeč (bugy, podsouvání kódu)

• Komunikace ▫ Použité protokoly, ▫ Odposlech komunikace, ▫ Přesměrování komunikace, ▫ Slabé šifrování

• Webový server▫ Bugy, konfigurace, logy

• Aplikace a data▫ Autentizace, oprávnění, řízení přístupu, validace vstupů a výstupů, manipulace s databází

• http://www.slideshare.net/DCIT/bezpenos-webovch-aplikci

Potencionálně slabá místa v aplikaci

15

• „The top 10 reasons Web sites get hacked“ – Jon Brodkin (InfoWorld.com)http://www.infoworld.com/article/07/10/05/Top-10-reasons-Web-sites-get-hacked_1.htmlhttp://www.owasp.org/index.php/Top_10_2007

1. Cross Site Scripting (XSS) *2. Chyby umožňující útoky typu SQL/Script injection *3. Provedení škodlivého souboru (typu exe)4. Nechráněný přímý odkaz na objekt5. Vnucený požadavek (Cross-Site Request Forgery, CSRF) *6. Únik informací a nesprávné ošetření chyb *7. Narušená správa autentizace a chráněných komunikací8. Nezabezpečené uložení kryptografických dat9. Nechráněná komunikace10. Nepodařený zákaz přístupu na URL

Nejčastější chyby v zabezpečení webových aplikací

16

• Nekontrolovaný vstup dat od uživatelů *• Nedostatečná vnitřní kontrola (uživatelé, Broken access controll, integrace…)• Přetečení vyrovnávací paměti (Buffer Overflow)• Nezabezpečené úložiště dat, přístup do databáze• Denial of Service (DoS) *• Clickjacking (útok překrýváním vizuálních vrstev aplikace)• Nezabezpečená konfigurační správa *• Nevyužívání logů *

• Poznámka: Velmi častý je kombinovaný útok na slabě zabezpečená místa aplikace!

• http://zdrojak.root.cz/clanky/prehled-utoku-na-webove-aplikace/ • http://www.sectheory.com/clickjacking.htm

Nejčastější chyby v zabezpečení webových aplikací II.

17

• Nikdy nevěřte vstupním datům od uživatelů!• Kdokoli může poslat jakákoliv data• Chyba (aplikace, uživatele), neznalost, zlý úmysl

Obrana• Před vlastním zpracováním vstupních dat provádět jejich důslednou validaci, např.:

▫ Přišlo to, co očekávám?▫ Odpovídají typy proměnných?▫ Co délka řetězců?▫ Jsou zaslané hodnoty přípustné (číselníky)?▫ Nebyl zaslán nějaký nebezpečný obsah (kolizní znaky, SQL příkazy)?

• Validaci (kontrolu) vstupních dat lze provádět na straně klienta (tady můžu) a na straně serveru (a tady musím!)

Nekontrolovaný vstup dat od uživatelů

18

• Webová aplikace používá zasílané parametry k přístupu na externí systémy nebo k operačnímu systému.

• Pokud útočník dokáže tyto parametry pozměnit (např. SQL dotaz) a připojit vlastní kód, externí systém tyto příkazy spustí s oprávněními serveru.

Obrana• Striktní typovost dat, validátory, regulární výrazy ve filtrech, HTML encoding, kontrola

vstupu i výstupu, používání parametrů pro vkládání do SQL příkazů• „Závadný obsah“ se do aplikace může dostat nejen ze strany uživatele (formulář), ale i

prostřednictvím integrovaných aplikací třetích stran, počítejte s tím!

http://cs.wikipedia.org/wiki/SQL_injection http://www.pooh.cz/a.asp?a=2012768 http://digiweb.ihned.cz/c4-10122900-19732020-i00000_d-sql-injection-princip-a-ochrana http://php.vrana.cz/obrana-proti-sql-injection.phphttp://videoarchiv.altairis.cz/Entry/11-sql-injection.aspxhttp://ferruh.mavituna.com/sql-injection-cheatsheet-oku/

Vkládání neautorizovaného kódu (Script/SQL Injection)

19

• Webová aplikace může být použita jako mechanismus pro přenesení útoku přímo do internetového prohlížeče uživatele –> pošle mu „závadný“ kód, který se v prohlížeči interpretuje.

• Úspěšný útok může odhalit přihlašovací údaje uživatele, umožnit útok na uživatelův počítač nebo podvrhnout obsah stránky k oklamání uživatele.

• Vložený skript (může být i externí) má přístup ke cookies a přes DOM i k obsahu stránky, v jejímž kontextu běží!

Obrana• Validace vstupních dat, HTML encoding, kontrola výstupů na stránku apod.

http://cs.wikipedia.org/wiki/XSShttp://stoyan.cz/hacking-xss/http://ha.ckers.org/xss.html

XSS (Cross Site Scripting)

20

• Webový trojský kůň, provádí se skrytě na pozadí• Zfalšování HTTP požadavku, např. vložením skriptu do tagu pro obrázek apod.• Nepozorovaně provádí pod identitou uživatele, který na odkaz kliknul, nějakou skrytou a

většinou nepříjemnou činnost• Moc se o tomto druhu útoku neví… povědomost už se poslední době zlepšila

Obrana• Důsledná kontrola veškerých vstupů a výstupů, kontrola hlavičky REFERER (odkud

požadavek přišel –> není 100% = spoofing), všechny formulářové údaje předávat metodou POST.

http://en.wikipedia.org/wiki/CSRF http://zdrojak.root.cz/clanky/co-je-cross-site-request-forgery-a-jak-se-branit/http://php.vrana.cz/cross-site-request-forgery.phphttp://www.soom.cz/index.php?name=articles/show&aid=382http://www.owasp.org/index.php/Top_10_2007-A5http://zdrojak.root.cz/clanky/html5-nova-bezpecnostni-rizika/

Vnucený požadavek (Cross-Site Request Forgery, CSRF)

21

• Útočník se úmyslně pokouší vyvolávat chyby, které aplikace neošetřuje korektně• Díky informacím o chybě se může dostat k detailním informacím o celém systému,

které lze následně zneužít –> získat „citlivé“ informace, zakázat celou službu, obejít bezpečnostní mechanismus nebo způsobit pád serveru

Obrana• Validace vstupních dat• Důsledně ošetřovat a testovat chybové stavy –> používat výjimky!• Nevypisovat chybová hlášení tzv. „z výroby“, ale upravit je tak, aby z nich nebylo

možné získat informace kompromitující aplikaci• Dokumentovat nastalé chyby do logu a průběžně provádět jejich kontrolu!

http://www.owasp.org/index.php/Top_10_2007-A6

Únik informací, nesprávné ošetřování chyb

22

• Útočník může přetížit systém samostatně legálními požadavky –> další oprávnění uživatelé nemohou službu nadále používat nebo k ní přistupovat

• Pro distribuované DoS útoky (DDoS) se používají sítě tzv. botů –> atak probíhá z několika stovek nebo tisíců počítačů najednou

Obrana• Jsou-li příčinou chyby v aplikaci, lze je odstranit • Při útoku z jednoho místa lze použít blokování IP adresy• Jinak 100% spolehlivá ochrana neexistuje, zvláště u distribuovaných DDoS útoků

je obrana velmi obtížná

http://cs.wikipedia.org/wiki/DDoS http://www.lupa.cz/serialy/utoky-typu-dos/ http://www.zive.sk/default.aspx?section=44&server=1&article=250832 http://www.root.cz/zpravicky/internet-byl-napaden-silou-40-gbps http://www.viruslist.com/en/analysis?pubid=204792068

DoS útok (Denial of Service)

23

• Velké konfigurační nároky na server (OS + instalovaný SW) mohou mít špatný vliv na zabezpečení webové aplikace

• Mnoho konfiguračních možností ovlivňuje i bezpečnost aplikace v případě špatného nastaveníVíce možností –> více chyb –> více bezpečnostních děr!

Obrana• Pečlivá (přehledná a zdokumentovaná) konfigurace prostředí• Důsledná eliminace výchozích oprávnění, účtů a hesel• Instalujte jen nutný SW! • Přístup ke konfiguraci mají mít pouze povolané osoby s vlastními účty (vnitřní

nepřítel)• Sledování změn v konfiguračních souborech, např. systémem pro řízení konfigurace

(správu zdrojového kódu, verzování)

• http://www.aspnet.cz/articles/305-sifrovani-konfiguracnich-sekci-v-asp-net

Nezabezpečená konfigurační správa

24

Agenda

7 Bezpečnost? Základní pojmy Autentizační mechanismy Nejčastější chyby v zabezpečení• Logy• Pravidla pro vytváření bezpečného kódu• Internet, doporučená literatura• Závěr

25

• Práce s logy je nesmírně důležitá!• Logovat lze v IS téměř cokoliv a kdykoliv (vývoj, testování, provoz) • Při vhodném nastavení pravidel jsou logy výborným pomocníkem při monitorování

aktuálních nebo možných budoucích nedostatků v zabezpečení aplikace• Je vhodné zamezit neautorizované manipulaci s logy (např. elektronickým podpisem)

Časté chyby při správě logů• Logy nejsou používány• Logy jsou používány, ale nejsou prohlíženy• Logy jsou ukládány na příliš krátkou dobu• Jsou upřednostněny jen některé logy• Jsou ignorovány logy aplikací• Jsou prohlíženy jen ty logů, kde víme, že jsou problémy

http://www.infosecwriters.com/text_resources/pdf/Six_Mistakes_of_Log_Management_AChuvakin.pdf

Logy

26

Agenda

7 Bezpečnost? Základní pojmy Autentizační mechanismy Nejčastější chyby v zabezpečení Logy• Pravidla pro vytváření bezpečného kódu• Internet, doporučená literatura• Závěr

27

Huseby, Sverre H. – Zranitelný kód, Computer Press 2006

1. Nikdy nepodceňujte sílu protivníka!2. Pokud mají akce vedlejší efekty, používejte pro odeslání požadavků metodu POST3. Z hlediska serveru neexistuje bezpečný klient!4. Nikdy nepoužívejte pro ověřování uživatele nebo pro kontrolu přístupových práv

hlavičku REFERER5. Při přihlášení uživatele zajistěte vždy vygenerování nového identifikátoru relace!6. Nikdy neposílejte klientům podrobná chybová hlášení!7. Nezapomeňte identifikovat každý metaznak předávaný do subsystému8. Metaznaky je nutno ošetřit vždy, když posíláte data do dalšího subsystému9. Vždy, když je to možné, posílejte data odděleně od řídících informací10. Dávejte pozor na interpretaci znaků na více úrovních

Pravidla pro vytváření bezpečného kódu – I.

28

11. Snažte se ze všech sil uplatňovat mechanismus Defense in depth (současné zabezpečení několika mechanismy)

12. Nikdy slepě nedůvěřujte dokumentaci API (např. vstupní data)13. Zjistěte všechny zdroje, odkud data do aplikace vstupují14. Pozor na neviditelnou bezpečnostní bariéru; nezapomeňte vždy kontrolovat

všechny vstupy15. Při filtrování dávejte přednost whitelistingu před blacklistingem16. Nikdy neupravujte neplatný vstup, abyste z něj udělali platný17. Vytvářejte záznamy i na úrovni aplikací 18. Nikdy nepoužívejte pro testování zabezpečení skripty běžící na straně klienta19. Používejte pro vstup vytvořený serverem nepřímý přístup k datům vždy, když je

to možné20. Předávejte klientovi o vnitřním stavu co nejméně informací

Pravidla pro vytváření bezpečného kódu – II.

29

21. Nepředpokládejte, že jednotlivé požadavky přicházejí v určitém pořadí22. Provádějte filtrování všech dat, a to bez ohledu na jejich původ, předtím, než se

data zobrazí na webové stránce23. Nevytvářejte vlastní kryptografické algoritmy, používejte existující24. Nikdy neukládejte hesla v nešifrované podobě25. Nikdy nepoužívejte metodu GET v souvislosti s tajnými informacemi nebo

v souvislosti s identifikátorem relace26. Předpokládejte, že se zdrojový kód na straně serveru může ocitnout v rukou

útočníků27. Bezpečnost není produkt, ale proces (nikdy nekončící!)

Pravidla pro vytváření bezpečného kódu – III.

30

Agenda

7 Bezpečnost? Základní pojmy Autentizační mechanismy Nejčastější chyby v zabezpečení Logy Pravidla pro vytváření bezpečného kódu• Internet, doporučená literatura• Závěr

31

• http://crypto-world.info/• http://www.owasp.org/ – OWASP (The Open Web Application Security Project)• http://kryl.info/clanek/561-bezpecnostni-audit-pres-obed• http://www.interval.cz – celá řada článků a seriálů věnovaných problematice bezpečnosti• http://secunia.com/• http://www.securityfocus.com/• http://www.cert.org/• http://kryl.info/clanek/429-top-15-bezpecnostnich-a-hackovacich-nastroju• http://www.xssed.com/archive/special=1/ • http://www.sweb.cz/jobabroad/teorie.htm – teorie spoofingu • http://www.zive.cz/Clanky/Eugen-Kaspersky-a-rok-2018-Pohoda-ci-beznadej/sc-3-a-144454/default.

aspx

• http://www.dbsvet.cz/view.php?cisloclanku=2008100101 • http://blog.softeu.cz/europen-bezpecnost-na-webu-2008/

Odkazy na Internetu I.

32

• http://code.google.com/p/browsersec/wiki/Main – bezpečnostní omezení a problémy prohlížečů• http://blog.synopsi.com/2009-07-23/test-ssl-certifikaty-slovenskych-a-ceskych-bank • http://blog.synopsi.com/2009-08-11/dread-analyza-rizik-podle-microsoftu • http://blog.synopsi.com/2009-09-25/hes-hes-zly-hacker • http://www.slideshare.net/MedvidekPU/trendy-v-internetov-bezpenosti • http://www.slideshare.net/synopsi/socialne-siete-navod-pre-deti • http://www.slideshare.net/synopsi/socilne-siete-a-bezpenos – sociální sítě• http://www.slideshare.net/synopsi/synopsi-barcamp – trendy• http://vimeo.com/8869477 – platební karty• http://www.lupa.cz/clanky/jak-vas-budou-na-webu-spehovat-v-novem-desetileti/ • http://zdrojak.root.cz/clanky/html5-nova-bezpecnostni-rizika/ • http://blog.synopsi.com/2010-06-15/facebook-a-clickjacking – nezabezpečený Facebook• http://www.diit.cz/clanek/firefox-3-6-9-konecne-podporuje-zakaz-behu-stranky-v-i-frame/36935/

Odkazy na Internetu II.

33

• Microsoft – Vytváříme zabezpečené aplikace v Microsoft ASP.NET, CP Books (Computer Press) 2004

• Taylor, Art; Buege Brian; Layman Randy – Hacking bez tajemství: Java a J2EE, Computer Press 2003

• Huseby, Sverre H. – Zranitelný kód, Computer Press 2006• Aulds, Charles – Linux – administrace serveru Apache, Grada 2003• Pošmura, Vlastimil – Apache – Příručka správce WWW serveru,

Computer Press 2002• Dostálek, Libor, a kol. – Velký průvodce protokoly TCP/IP – Bezpečnost, Computer Press 2003• Mitnick, Kevin – Umění klamu, Helion 2003

• Singh, Simon – Kniha kódů a šifer, Argo, Dokořán, 2003

Doporučená literatura

34

Agenda

7 Bezpečnost? Základní pojmy Autentizační mechanismy Nejčastější chyby v zabezpečení Logy Pravidla pro vytváření bezpečného kódu Internet, doporučená literatura• Závěr

35

• Je velmi důležité si uvědomit, že každá webová aplikace je potencionálním cílem pro útočníky a může být napadena!

• Znovu: Bezpečnost je nikdy nekončící proces!

• Nic se nemá přehánět, úroveň zabezpečení by měla odpovídat charakteru aplikace a vynaloženým nákladům. Nemá smysl utrácet více, než získáte.

• „Dobrý admin nemusí být paranoidní. Ale hodně to pomáhá.“ – Michal A. Valášek

Závěr

36

Souhrn

7 Bezpečnost? Základní pojmy Autentizační mechanismy Nejčastější chyby v zabezpečení Logy Pravidla pro vytváření bezpečného kódu Internet, doporučená literatura Závěr