Post on 17-Dec-2014
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SEGURANÇA
Sistemas distribuídos são, por definição, inseguros:
• Estações em modo promíscuo podem analisar o tráfego de toda a rede;
• Um programa pode se instalar como um servidor e obter dados sigilosos.
Ameaças:
• Roubo de informações;• Alteração indevida de dados;• Roubo de recursos;• Vandalismo.
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SEGURANÇA
Num Sistema Distribuído, todos os computadores têm canais de comunicação.
• Através deles, os usuários autorizados têm acesso a seus recursos.
• Por eles também vêm as tentativas de acesso não autorizados.
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MÉTODOS DE ATAQUE
Obter mensagens sem autorização:
• Direto da rede (Sniffers);• Dados não protegidos em disco;• Uma estação na Internet com endereço de outra estação
para receber mensagens destinadas àquela.
Cliente Servidor
Invasor
Canal de Comunicação
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MASCARAMENTO• Enviar ou receber mensagens usando a identidade de outro
host na rede.• Possível se o impostor consegue a senha do agente
verdadeiro.
Servidor
Invasor
Canal de Comunicação
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ALTERAÇÃO DE MENSAGENS
• Além de interceptar uma mensagem, seu conteúdo é alterado antes que chegue ao destino;
• Difícil em redes broadcast como a Ethernet;
Cliente Servidor
Invasor
Canal de Comunicação
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REPLAY• A mensagem é guardada e enviada mais tarde, depois que a
autorização para usar um recurso foi revogada;• Pode ser usado para roubo ou vandalismo mesmo que o
invasor não consiga interpretar a mensagem.
Cliente Servidor
Invasor
Canal de Comunicação
Armazena a mensagem por um período de tempo
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NEGAÇÃO DE SERVIÇO
• O atacante evita que o componente desempenhe suas funções;
• Por exemplo: um site é impedido de responder.
ServidorInvasor...
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INFILTRAÇÃO• É preciso ter acesso ao sistema, mesmo que de forma
indevida;• É preciso um programa que implementa o ataque;• Se as listas de controle de acesso estão definidas
corretamente e os mecanismos de autenticação são bastante fortes, um invasor não irá muito longe;
ServidorInvasor
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MÉTODOS DE INFILTRAÇÃO
• Imitar a voz de alguém ao telefone;• Convencer outra pessoa a executar operações que delegam
direitos indevidos disfarçando-as com outra finalidade;• Adivinhar senhas;• Usar programas crackers.
Formas mais sutis:
• Vírus;• Worm;• Cavalo de Tróia.
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SEGURANÇA EM SISTEMAS DISTRIBUÍDOSPara construir um Sistema Distribuído seguro, deve-se:
• Levar em consideração que: pessoas, programas e hardware não são confiáveis até que provem que são de confiança
No entanto,
• É impossível construir um sistema útil considerando que nenhum componente é confiável.
Portanto, o objetivo deve ser:
• Construir um sistema em que assume-se que um mínimo de componentes são confiáveis;
Lampson (1992) – base de computação confiável;
• Com um mínimo de base confiável, é possível construir servidores seguros.
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CENÁRIOS DE FALHA DE SEGURANÇA
Requisição ServidorCliente
DoOperation
(wait)
(continuação)
GetRequest
(execução)
SendReplay
Replayer
Resposta
Espião
Um espião pode obter dados da escuta tanto de requisições quanto de respostas. Com a mesma escuta, é possível fazer um
replay de requisições.
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CENÁRIOS DE FALHA DE SEGURANÇA
GetRequest
(execução)
SendReplay
Cliente
Impostor
Aqui, um servidor legítimo é vítima de um cliente impostor.
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CENÁRIOS DE FALHA DE SEGURANÇA
Cliente
DoOperation
(wait)
(continuação)
Servidor
Impostor
Neste caso, um cliente legítimo é vítima de um servidor impostor.
O servidor pode obter dados sigilosos da requisiçãoPode enganar o cliente, que pensa que sua requisição
foi feita.
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CENÁRIOS DE FALHA DE SEGURANÇA
Requisitos de segurança em sistemas cliente-servidor
• Canais seguros, para evitar a espionagem.
Projeto de clientes e servidores
• Ver um ao outro (cliente e servidor) com suspeita.• Usar protocolos de autenticação.
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SEGURANÇA EM SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
Criptografia
• Manter privadas informações que trafegam em partes expostas do sistema.
Assinatura digital
• Confiar a um terceiro que autentique (ou não) a identidade de alguém que envia uma mensagem cifrada.
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SEGURANÇA EM SISTEMAS DISTRIBUÍDOS
Autenticação:
• A posse de uma chave secreta é a prova de que a pessoa/principal/cliente/servidor é quem diz ser.
Controle de acesso:
• Garante que o acesso a um recurso está disponível apenas para um conjunto de usuários autorizados.
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CRIPTOGRAFIA
Transformação de informações de forma que ela não possa ser entendida por ninguém, exceto o destinatário, que possui os meios de reverter a transformação.
Grupos que tem usado e contribuído para a criptografia:
• Militares;• Diplomatas;• Amantes.
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CRIPTOGRAFIA
Considere:
• P: texto a ser cifrado;• C: texto cifrado;• E(): função (chave) de criptografia;• D(): função (chave) de descriptografia.
Então:
• P E(P) C D(C) P
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MÉTODOS DE CRIPTOGRAFIA
Cifras de substituição
• Cada letra (ou grupo) é substituída por outra (outro);
O exemplo mais antigo que se conhece é atribuído a Júlio César (Cifra de César);
• A D, B E, C F, ..., Z C.• Ex.: Gisele JLVHOH;
Variação:
• em vez de 3, usar um valor k qualquer;• K chave!
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MÉTODOS DE CRIPTOGRAFIA
DES (Data Encryption Standard)
• Algoritmo de chave secreta.• Desenvolvido pela IBM para o governo dos USA;• Padrão oficial para informação não classificada;• Foi implementado em hardware por vários fabricantes,
tornando-se um padrão de mercado.
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DES (DATA ENCRYPTION STANDARD)
Idéia geral:
• Em cada estágio, uma chave diferente é usada.• Antes de cada estágio, a chave sofre uma transposição.• Ela é quebrada em 2 partes de 28 bits.• Cada uma sofre uma rotação de n bits, onde n depende do
número da iteração.• O resultado sofre uma nova transposição.
• Este valor é Ki usado no estágio i.
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DES (DATA ENCRYPTION STANDARD)
Controvérsia:
• Diffie e Hellman, 1977:• 56 bits é um tamanho pequeno para uma chave.
• A chave original proposta pela IBM era de 128 bits;• Eliminaria em grande parte as chances de se quebrar uma
mensagem cifrada por força bruta.
• A razão para tornar o código mais fraco não foi divulgada;• É possível que o governo dos EUA tenha um método para
quebrar o DES de 64 bits.• Não é interessante que o mercado tenha acesso a um código
com chaves muito grandes que não possa ser quebrado com facilidade.
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MÉTODOS DE CRIPTOGRAFIA
Algoritmos de chave pública
• Nos algoritmos de chave secreta, o maior problema é a distribuição das chaves entre os pares.
• Diffie e Hellman (1976) mostraram que é possível usar um método que elimina a necessidade de confiança entre as partes.
• Ele é baseado no produto de 2 números primos muito grandes (maiores que 10100).
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ALGORITMOS DE CHAVE PÚBLICA
Funcionamento:
• A pessoa que quer receber mensagens cifradas cria 1 par de chaves, Ke e Kd, e mantém Kd secreta;
• Ke é tornada pública para qualquer pessoa que queira mandar uma mensagem cifrada para a 1ª;
• Por sua vez, E e D são funções conhecidas e do tipo f(X) = Y em que, conhecendo-se Y é extremamente difícil (ou impossível) descobrir X.
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ALGORITMOS DE CHAVE PÚBLICA
Considere:
• P: texto a ser cifrado;• C: texto cifrado;• E(): função (chave) de criptografia;• D(): função (chave) de descriptografia.
Processo de envio de uma mensagem:
• B toma a chave pública de A e faz C = E(Ke, M);
• A recebe C e faz M = D(Kd, C).
Dos algoritmos de chave pública, um dos mais conhecidos é o RSA (Rivest, Shamir e Adelman, 1978).
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ASSINATURA DIGITAL
Usada para verificar a autenticidade e integridade de um documento digital.
Emulação de assinaturas convencionais, que podem ser autenticadas por terceiros.
Objetivo:
• Atribuir de forma inquestionável o documento ao seu autor.• Assegurar que o conteúdo do documento não tem sido
modificado depois de ser assinado.
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ASSINATURA DIGITAL• Obtida pela cifragem da mensagem, ou uma forma
comprimida dela (digest), por uma chave conhecida apenas pelo assinante.
• Usa-se criptografia pública neste caso• Assinante produz o digest com sua chave secreta. • Qualquer receptor pode decifrar o digest com a chave
pública correspondente.
• Resultado• Seqüência de bits que se adiciona a uma peça de
informação qualquer, e que permite garantir a sua autenticidade de forma independente do processo de transmissão
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CERTIFICADOSDocumento que contém uma afirmação assinada por um agente.
É um arquivo de computador que contém:
• Informações referentes a entidade para o qual o certificado foi emitido.
• Chave pública referente à chave privada que se acredita ser de posse unicamente da entidade especificada no certificado.
• Período de validade.• Assinaturas comprovando que a chave pública contida
naquele certificado confere com as informações contidas no mesmo.
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CERTIFICADOS
Exemplo
Alice pode achar útil ter um certificado de seu banco garantindo sua conta bancária:
Certificado de conta bancária de Alice
1. Tipo de certificado: número de conta;2. Nome: Alice;3. Conta: 62626264. Autoridade certificadora: Banco das Maravilhas;5. Assinatura: {Digest(campo 2 + campo 3)}Kbpriv
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CERTIFICADOS• Alice pode usar este cerificado ao fazer compras
• Garante que ela tem uma conta no Banco das Maravilhas.• Certificado é assinado com a chave privada do banco.
• Vendedores Carol aceitam este certificado debitando itens na conta de Alice desde que possam validar a assinatura no campo 5.
• Precisa da chave pública do banco e ter certeza de que ela é autêntica, evitando que Alice possa assinar um certificado falso associando seu nome com a conta de outro.
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CONTROLE DE ACESSO
Em geral, a proteção de recursos em Sistemas Distribuídos depende do serviço.
Servidores recebem requisições da forma:
<op, principal, recurso>
• op é a operação, • principal é a pessoa, • recurso é o recurso onde a operação deve ser aplicada.
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CONTROLE DE ACESSO
O servidor deve
• Autenticar a requisição e as credenciais do principal. • Aplicar o controle de acesso:
• Recusando qualquer requisição que o principal não tenha os direitos de acesso necessários.
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CONTROLE DE ACESSO
Domínios de proteção
• Ambiente de execução compartilhado por um conjunto de processos.
• Contém um conjunto de pares <recurso, direitos>.
• Os processos que rodam nesse domínio podem acessar os recursos indicados especificando as operações.
• Um domínio de proteção é associado a um principal.
• Quando o usuário faz o login, sua identidade é autenticada e todos os seus processos executam sobre aquele domínio.
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EXERCÍCIO1) Pesquise a respeito do trojan NetBus.
2) Pesquise a respeito de um programa que realize ataque de negação de serviço (Deny of Service – DOS).
3) Pesquise a respeito do programa para quebrar senhas de redes wireless AirCrack.
4) Faça um artigo contendo a descrição de cada um desses programas, forma de utilizá-los (com prints das telas passo-a-passo) e também uma discussão sobre como evitar ou minimizar esses tipos de ataques em suas redes.
Dica:
Para testar o funcionamento desses programas, utilize a máquina virtual Oracle VM Virtual Box