Florian Oswald

Secure Session Protocol
Concept and Implementation of a Protocol to Securely Operate Web Applications
Marco Ghiglieri
Florian Oswald
Florian Oswald –14. Deutscher IT Sicherheitskongress 19. – 21. Mai
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Inhalt – (I)
 Einleitung & Motivation
 Aktuelle Entwicklung von Web Applikationen:
 sensitive Daten
 Angriffe
 Sicherheitskonzept
 Probleme & Motivation
 Vorstellung: „Secure Session Protocol“
 Ausblick & Diskussion
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Einleitung - Aktuelle Entwicklung
Steigende Anzahl von Internetnutzern
Web Applikationen gewinnen immer mehr an Bedeutung
Angriffe zunehmend komplexer
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Einleitung - Probleme & Motivation
 Zahlreiche Web Sicherheitskonzepte vorhanden:
 z.B. Same Origin Policy, Content Security Policy, Phishing Filter, Private
Browsing …
 Zahlreiche Fälle von Hackerangriffen
 „Mehr Hackerangriffe auf Online-Banking“, FAZ Mai 2014
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Einleitung - Probleme & Motivation
 Zahlreiche Web Sicherheitskonzepte vorhanden:
 z.B. Same Origin Policy, Content Security Policy, Phishing Filter, Private
Browsing …
 Zahlreiche Fälle von Hacking Angriffen
 „Mehr Hackerangriffe auf Online-Banking“, FAZ Mai 2014
Sind aktuelle Web Sicherheitskonzepte ausreichend?
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Einleitung - Probleme & Motivation
Client-Seite als Blackbox
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Einleitung - Probleme & Motivation
Client-Seite als Blackbox
 Wer ist der Client?
 Bekomme ich korrekte Informationen?
 Angreifer ist von Nutzer nicht unterscheidbar
 Identifizierung des Clients
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Einleitung - Probleme & Motivation
 Security Policies sind zu allgemein (≈ Set von Sicherheitsregeln)
 eine Security Policy für alle Clients
 jeder Client ist unterschiedlich
 Individuelle Anpassung der Security Policies
 Wurden die Security Policies korrekt umgesetzt?
 derzeit keine Möglichkeit der Überprüfung
 Garantie für die Umsetzung?
 jeder Client ist unterschiedlich
 Überprüfbarkeit der Security Policies
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Inhalt – (II)
 Einleitung & Motivation
 Vorstellung: „Secure Session Protocol“
 Aufbau & Konzept
 Erklärung des Protokolls
 „Step-by-Step“ Beispiel anhand der Implementierung
 Sicherheitsmechanismen
 Zusammenfassung
 Ausblick & Diskussion
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Secure Session Protocol – Definition
 Secure Session Protocol
 Concept and Implementation of a Protocol
to Securely Operate Web Applications
 Konzept & Implementierung
 Ziele:
 gegenseitige Identifizierung
 Individualisierung von Security Policies
 Überprüfbarkeit der Security Polices
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Secure Session Protocol – Definition
 Jede Web Applikation kann das Protokoll verwenden
 Secure Session Protocol verursacht Overhead
 Zielgruppe: Web Applikationen mit sensitiven Daten
 Online Banking
 E-Shopping
 Business Applikationen
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Secure Session Protocol – Terminologie
 Secure Session Protocol Extension
 vertrauenswürdiger Partner der Web Applikation auf der Seite des Clients
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Secure Session Protocol – Terminologie
 Secure Session
 Sichere Web Session im Browser
 Secure Session Key
 Verschlüsselung zwischen Extension und Web Applikation
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Secure Session Protocol - Konzept
 Lebenszyklus des Secure Session Protocols
 Aus jedem Zustand ist Terminating erreichbar
 Nach Terminating folgt Ready
 Pairing ist nur beim ersten Mal notwendig*
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Secure Session Protocol – Ready
 Finden einer passenden Gegenseite
 Signalisierung durch HTTP Header Feld
 Name: Secure-Session-Protocol
 Web Applikation ist bereits bekannt
 Pairing Informationen liegen vor
 Establishing
 Keine Unterstützung des Secure Session Protocols
 Transparent für den Nutzer
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Secure Session Protocol – Ready
 Finden einer passenden Gegenseite
 Signalisierung durch HTTP Header Feld
 Name: Secure-Session-Protocol
 Web Applikation ist bereits bekannt
 Pairing Informationen liegen vor
 Establishing
 Keine Unterstützung des Secure Session Protocols
 Transparent für den Nutzer
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Secure Session Protocol – Ready
 Finden einer passenden Gegenseite
 Signalisierung durch HTTP Header Feld
 Name: Secure-Session-Protocol
 Web Applikation ist bereits bekannt
 Pairing Informationen liegen vor
 Establishing
 Keine Unterstützung des Secure Session Protocols
 Transparent für den Nutzer
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Secure Session Protocol – Pairing
 Secure Session benötigt einen Secure Session Key
 Triple: <User ID, Web Applikation, Extension>
 Diffie-Hellmann Key Agreement
 Zusätzliche Verifikation durch Out-of-Bounds Secret
 Eigenschaften:
 Beidseitige Identifizierung (HTTPS und Secure Session Key)
 Covert Channel zwischen Extension und Web Applikation
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Secure Session Protocol – Pairing
 Secure Session benötigt einen Secure Session Key
 Triple: <User ID, Web Applikation, Extension>
 Diffie-Hellmann Key Agreement
 Zusätzliche Verifikation durch Out-of-Bounds Secret
 Eigenschaften:
 Beidseitige Identifizierung (HTTPS und Secure Session Key)
 Covert Channel zwischen Extension und Web Applikation
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Secure Session Protocol - Establishing
 Secure Session generieren
 Hauptphase des Protokolls
 Verwendung des erstellten Kanals
 dynamische Erzeugung der Security Policies
Secure Session Key
Informationen
sammeln
Collecting
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Auswerten &
Sicherheitskonzept
festlegen
Creating
Secure Session
erstellen
Building
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Secure Session Protocol - Collecting
 Extension sammelt korrekte Informationen über
 … den Browser
 … installierte Add-Ons
 … das Betriebssystem
 … das Netzwerk
Informationen
sammeln
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Auswerten &
Sicherheitskonzept
festlegen
Secure Session
erstellen
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Secure Session Protocol - Creating
 Zustand hat zwei Aufgaben
 Security Checks
 individuelles Secure Set erstellen
Browser
Browser
Version?
Version?
Flash Player
Flash Player
Version?
Version?
Informationen
sammeln
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Ausreichendes
…
Sicherheitslevel?
Modifikationen?
Modifikationen?
Auswerten &
Sicherheitskonzept
festlegen
Secure Session
erstellen
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Secure Session Protocol - Creating
 Zustand hat zwei Aufgaben
 Security Checks
 individuelles Secure Set erstellen
Parameter
Private
Browsing
Entry Point
Managing
Plug-Ins
Managing
Extensions
HTTPS
Enforcement
Extended* Content Security Policy
Regel
Informationen
sammeln
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Auswerten &
Sicherheitskonzept
festlegen
Secure Session
erstellen
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Secure Session Protocol – Building
 Secure Session wird erstellt anhand des Secure Sets
 alle Parameter & Regeln werden umgesetzt
 Start: Entry Point
Informationen
sammeln
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Auswerten &
Sicherheitskonzept
festlegen
Secure Session
erstellen
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Secure Session Protocol - Running
Timeout?
Private Browsing
•
•
HTTPS
Integrität
HTTPS Key
Extended CSP
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Secure Session Protocol - Terminating
 Secure Session endet
 … Web Applikation wurde beendet
 … Fehler auf der Seite des Browsers
 … Fehler durch Web Applikation erkannt
 Konzept: Warnungen & Fehler
 Ziel: Erhöhung des zukünftigen Sicherheitslevels
 Protokoll beginnt wieder im Zustand Ready
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Secure Session Protocol - Zusammenfassung
 Ziele:
 gegenseitige Identifizierung
 Individualisierung von Security Policies
 Überprüfbarkeit der Security Polices
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Inhalt – (III)
 Einleitung & Motivation
 Vorstellung: „Secure Session Protocol“
 Ausblick & Diskussion
 Verbesserung der Implementierung
 Weitere Anwendungsfälle
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Secure Session Protocol - Outlook
 Aktuelle Implementierung basiert auf einer Google Chrome Extension
 Probleme:
 Kein Zugriff auf HTTPS Zertifikate
 Kein Zugriff auf sicheren Speicher
 Maximale Sicherheit kann nur durch Implementierung im Browser erreicht werden
 Weitere Use-Cases
 z.B. Videoplattformen und AdBlocker
 z.B. Policy Management im Active Directory
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Secure Session Protocol
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
Fragen?
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Quellen
„Mehr Hackerangriffe auf Online-Banking“, FAZ Mai 2014
• http://www.faz.net/aktuell/finanzen/meine-finanzen/sparen-und-geld-anlegen/nachrichten/kriminalitaet-im-netz-mehrhackerangriffe-auf-online-banking-12939817.html
Bilder Folie 20
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Chrome: http://www.mobiflip.de/wp-content/uploads/2014/06/Chrome-Logo.jpg
IE: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/it/a/aa/Internet_Explorer_logo_6.png
Web Store: http://cdn.appstorm.net/web.appstorm.net/files/2010/12/Chrome-Store1.png
Flash: http://tabletcommunity.de/blog/wp-content/uploads/2011/02/flash-player-logo.jpg
Windows: http://1.bp.blogspot.com/-g_xAMTQ0L9k/UyRB4dM5dKI/AAAAAAAAAr4/Y0XKkKBVQsY/s1600/Windows-8-Metro-logo%255B9%255D.png
Grafiken
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Master
Deutscher
ThesisIT
– 08.07.2014
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