Kryptografia ogranicza się do przekształcania informacji za pomocą jednego lub więcej tajnych parametrów

Transkrypt

1 Wiosna 2016.

2 Kryptografia dziedzina wiedzy zajmująca się zasadami, narzędziami i metodami przekształcania danych w celu ukrycia zawartych w nich informacji, zapobiegania możliwości tajnego ich modyfikowania lub eliminacji dostępu do nich osobom niepowołanym

3 Kryptografia ogranicza się do przekształcania informacji za pomocą jednego lub więcej tajnych parametrów (np. szyfrów) i/lub związanego z tym zarządzaniem kluczami

4 Klucze

5 do szyfrowania dowolnego dokumentu elektronicznego, przez praktycznie nieograniczoną liczbę osób można stosować jeden, ten sam komputerowy program szyfrujący

6 Klucz kodowy zazwyczaj szereg cyfr, od których zależy sposób przekształcania (szyfrowania) określonej informacji im więcej cyfr, tym bardziej skuteczny jest sposób kodowania (trudniej jest odszyfrować tak zmienioną informację)

7 Kryptografia (symetryczny klucz) Tajne/poufne... Tajne/poufne... amdh$%&*^(()987 Lkjhgfd<?><L:PIYU kryptowanie dekryptowanie INTERNET

8 Metody klucza tajnego (symetryczne) DES (Data/Digital Encryption Standard) 3DES (Triple DES) RC4 (Ron s Code 4) IDEA (International Data Encryption Algorithm) Blowfish Twofish AES (Advanced Encryption Standard) Szymon Sokół; szymon@uci.agh.edu.pl Uczelniane Centrum Informatyki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

9 RSA Ideę algorytmu (RSA) szyfrowania z wykorzystaniem powiązanych ze sobą dwóch kluczy prywatnego i publicznego opracowali w 1977 roku Ron Rivest, Adi Shamir oraz Adleman.

10 Szyfrowanie symetryczne Istnieją dwie popularne metody szyfrowania symetrycznego. szyfr strumieniowy (np. RC4), w którym dane z bloków są łączone w trakcie szyfrowana z wartościami losowymi. szyfr blokowy, w którym szyfrowane są bloki danych o równej wielkości.

11 Szyfrowanie symetryczne CZERWIEC 2015 CHIP.PL

12 Klucze asymetryczne Publiczne/prywatne pary kluczy są niezbędne do bezpiecznej korespondencji w sieci. Publiczny klucz powinien być upowszechniony. Prywatny klucz powinien być dostępny tylko jego właścicielowi. Informacja zakodowana publicznym kluczem może być odczytana tylko przy pomocy klucza prywatnego.

13 Metody klucza publicznego (jawnego) D-H (Diffie-Hellman) - uzgadnianie kluczy sesyjnych RSA (Rivest-Shamir-Adleman) - szyfrowanie i podpis ElGamala - szyfrowanie i podpis DSA/DSS (Digital Signature Algorithm/Digital Signature Standard) - podpis ECC (Elliptic Curve Cryptosystem)

14 Zagrożenia klucz publiczny Korzystaj z klucza publicznego gdy masz pewność co do jego oryginalności (otrzymałeś bezpośrednio od właściciela lub klucz jest certyfikowany) Dbaj o fizyczne bezpieczeństwo pary obu swoich kluczy Zrób kopię zapasową kluczy Phil Zimmermann on PGP, Wstęp do kryptografii, załączony do komercyjnej wersji PGP 7.1.

15 Certyfikat (certyfikat klucza publicznego) - wiadomość, która zawiera co najmniej nazwę lub identyfikator organu wydającego certyfikaty, identyfikator subskrybenta, jego klucz publiczny, okres ważności certyfikatu, numer seryjny certyfikatu oraz jest podpisany przez organ wydający.

16 Słabość certyfikatów Fałszywe lub skompromitowane (złamane) certyfikaty podważają sens stosowania jakiegokolwiek szyfrowania w trakcie wymiany danych przez Sieć. Warto sprawdzić, czy podczas teoretycznie bezpiecznego połączenia nie jest wykorzystywany certyfikat wydany przez złamany certyfikat, np. wydany przez Comodo. Narzędzie aprawdzenia: filippo.io/badfish.

17 Zagrożenia hasło klucza prywatnego nie stosuj słów łatwych do odgadnięcia nie stosuj pojedynczych słów użyj łatwych do zapamiętania, trudnych do odgadnięcia fraz, Phil Zimmermann on PGP, Wstęp do kryptografii, załączony do komercyjnej wersji PGP 7.1.

18 Narzędzia do szyfrowania

19 Narzędzia do szyfrowania Największy poziom bezpieczeństwa za pomocą szyfrowania asynchronicznego. Do popularnych metod należą PGP (Pretty Good Privacy) i S/MIME (Secure/ Multipurpose Internet Mail Extensions). EFS szyfr i deszyfr, w locie. Dla profesjonalnych wersji Windows BitLocker działa na komputerach z TPM

20 Programy szyfrujące Gpg4win Dekart Private Disk Light MaxCrypt PGP FineCryptHandyBits Easy Crypto Deluxe Cryptainer ABC Chaos Secure Task I inne

21 Dobre do szyfrowania TrueCrypt- szyfrowanie dysków, partycji, nośników USB. Tworzenie zaszyfrowanych dysków wirtualnych o określonej pojemności (również ukrytych). Niebezpieczny. Zawiera luki (X.2014) AxCrypt- integruje się z menu kontekstowym, pozwala na łatwe zabezpieczenie plików przechowywanych na DropBox, SkyDrive czy Google Disc. Wbudowany moduł do całkowitego usuwania plików z dysku. CloudFogger- użytkownik otrzymuje także prywatny, wirtualny dysk działający na zasadzie sejfu wszystkie kopiowane do niego pliki i foldery zostają automatycznie zaszyfrowane i zabezpieczone. Gpg4win- zaawansowane narzędzie przeznaczone do szyfrowania danych. Aplikacja podczas pracy opiera się na dwóch kluczach prywatnym i publicznym. DiskCryptor- tworzenie zaszyfrowanych nośników CD/DVD, obsługa plików z kluczami i automatyczne montowanie w systemie zabezpieczonych dysków.

22 Narzędzie kryptograficzne DriveLock Privatefree Program umożliwia szyfrowanie zawartości katalogów na dysku oraz danych zapisanych w chmurze, np. na Dropboxie, Dysku Google'a, OneDrivie i TeamDrivie.

23 Programy do szyfrowania danych porownanie funkcji PC WORLD październik 2014

24 Sprzętowe szyfrowanie pendrive a Dedykowany układ elektroniczny (procesor) umieszczony bezpośrednio w pamięci przenośnej, realizuje zadania związane z szyfrowaniem

25 LIPIEC 2014

26 Kryptowanie czatów Cryptocat wykorzystuje nowoczesne technologie do szyfrowania czatów. Wszystko jest kryptowane przed opuszczeniem komputera i odwrotnie

27 Szyfrowanie maili Podstawowe standardy: PGP (wzajemna wymiana kluczy) i X.509 (S/MIME) korzysta z certyfikatów wystawianych przez centrum certyfikacji.

28 SZYFROWANIE SMARTFONU Każdy smartfon działający pod kontrolą systemu Android w wersji A.U (KitKat) i nowszej można zaszyfrować, przy czym zakres szyfrowania obejmuje całą pamięć wewnętrzną urządzenia (system, aplikacje, zdjęcia, muzyka i inne pliki użytkownika). Szyfrować można również zawartość umieszczonej w smartfonie karty microsd. Oba polecenia dotyczące pełnego szyfrowania podanych miejsc znajdziemy na ekranie Ustawienia Zabezpieczenia Szyfrowanie". KWIECIEŃ 2016 CHIP.PL

29 Oprogramowanie, które wykorzystuje, generowane przez właściciela, publiczne/prywatne klucze do bezpiecznej elektronicznej korespondencji

30 Siła PGP Gdyby zaangażować wszystkie komputery świata 260 milionów do rozkodowania jednej wiadomości zaszyfrowanej przy pomocy PGP, nie starczyłoby 12 milionów okresów istnienia wszechświata by tę informację odszyfrować Wliiliam Crowell z NSA, 20 marca 1997 roku, za Phil Zimmermann on PGP, Wstęp do kryptografii, załączony do komercyjnej wersji PGP 7.1.

31 Teoretyczne maksymalne czasy złamania kluczy klasy DES (profesjonalne)/typowe (dla np.:netscape) 40 bitów - 0,4 s/ 15 dni 56 bitów - 7 godzin/ 2 691,49 lat 64 bity - 74 godz. 40 min./ ,57 lat 128 bitów lat/ lat Thom Stark, Encryption for a Small Planet, Byte, marzec 1997

32 Złamanie szyfrogramu metodą Brute-Force w jeden dzień mln operacji odszyfrowania/s 56 bitów procesorów za 23 mln$ 64 bity procesorów za 6 mld$ bitów - 1,5x10 procesorów za 1,1x10

33 PC WORLD luty 2014 TrueCrypt i BitLocker TrueCrypt bezpłatne oprogramowanie, za pomocą którego można chronić zawartość kieszonkowych dysków USB, a także lokalnych twardych dysków przed nieautoryzowanym dostępem. Niebezpieczny, luki X BitLocker (Windows) jw. jest dostępny wyłącznie w wersjach Ultimate oraz Enterprise Windows 7 oraz wersjach Pro i Enterprise Windows 8. Narzędzie to dostępne również w Windows Serverze 2008 R2 i 2012.

34 Szyfrowanie poczty i IM Bezpieczeństwo maili: OpenPGP i S/MIME. Uwierzytelnianie osób w PGP odbywa się na zasadach sieci zaufania (ang. web of trust, WoT), w której użytkownicy wzajemnie potwierdzają swoją tożsamość. X.509 korzysta z certyfikatów cyfrowych wystawianych użytkownikom przez centrum certyfikacji. Crypto.cat umożliwia szyfrowanie konwersacji w sieci.

35 Tworzenie i używanie szyfrowanych dysków Program VeraCrypt, będący następcą popularnego niegdyś TrueCrypta, dzięki wbudowanemu kreatorowi krok po kroku prowadzi użytkownika przez proces tworzenia zaszyfrowanego wirtualnego dysku. Alternatywnie można również zaszyfrować już istniejącą partycję dyskową. CZERWIEC 2015 CHIP.PL

36 Bezpłatny MAXA Crypt Portable program umożliwiający zaszyfrowanie dowolnej liczby wybranych plików jednym kliknięciem. Ta niewymagająca instalacji aplikacja pozwala też wygenerować bezpieczne hasło.

37 Chmura i prywatność BoxCryptor ułatwia zaszyfrowanie ważnych plików przed ich przesłaniem na serwery chmurowe takich popularnych usług, jak Dropbox, OneDrive czy Dysk Google. BoxCryptor standardowo szyfruje dane użytkownika silnym algorytmem AES z 256- bitowym kluczem. Program jest dostępny jako klasyczna aplikacja Windows, a także jako rozszerzenie przeglądarki Google Chrome. CZERWIEC 2015 CHIP.PL

38 szyfrowanie poczty elektronicznej Dzięki programowi GPG4Win można zabezpieczyć swoją elektroniczną korespondencję i wymieniać zaszyfrowane treści z innymi internautami. Aplikacja umożliwia ustawienie długości klucza szyfrowania - zalecane wartości do 2048, a nawet 3072 bitów. CZERWIEC 2015 CHIP.PL

39 Narzędzia do kompresowania danych 7-Zip obsługuje algorytm kryptograficzny AES z kluczem o długości 256 bitów. WinRAR szyfruje metodą AES z 128- bitowym kluczem. VeraCrypt, następca porzuconego projektu TrueCrypt.

40 Zarządzanie hasłami Do wygenerowania i zapamiętania haseł aplikacja Password Depot

41 Anti Theft Intela Zdalna blokada skradzionego komputera ESET Anti-Theft lokalizacja zaginionego komputera + wykonanie zdjęcia złodzieja + zrzuty ekranu skradzionego komputera.

42 Dystrybucja i weryfikacja Kontakt bezpośredni Serwery kluczy i inne mechanizmy sieciowe CA (Certificate Authority) - instytucja poświadczająca Web of trust - sieć zaufania kluczy

43 Trusted Third Parties W niektórych krajach (pomysł USA) wymagane jest złożenie w TTP, przez użytkownika, narzędzi/kluczy umożliwiających, w przypadku sądowego dochodzenia, odczytanie przez odpowiednie służby, zaszyfrowanej przez użytkownika informacji

44 produkt Netscape Communications - narzędzie zapewniające prywatność i autentyczność cyfrowej komunikacji, nowa wersja SSL zastosowana do zabezpieczania operacji finansowych przez wiele poważnych banków Więcej:

45 SSL (Secure Socket Layer) Zastąpił Secure HTTP Elastyczny - używany nie tylko z HTTP (POP3, IMAP4, SMTP,...) Możliwa dwustronna autentykacja - certyfikaty serwera i klienta Aktualnie SSL 3.0, docelowo TLS (Transport Layer Security) stunnel - tunelowanie przez SSL

46 SSL, ale... 1/2 połączenie realizowane przez SSL jest dobrze zabezpieczone. Gorzej jest z jego nawiązywaniem, ta faza, a także realizacja systemowej obsługi certyfikatów przechowywanych w Windows ma słabości, możliwe jest przeprowadzenie ataku typu man-inthe-middle użytkownik próbuje połączyć się z serwerem banku, działający w sieci lokalnej program zakłóca funkcjonowanie usługi DNS i przekierowuje wywołanie na adres komputera osoby atakującej.

47 SSL ale... 2/2 Tam działa aplikacja, która pośredniczy w podsłuchiwanej transmisji, Z jednej strony odbiera żądania klienta i przekazuje je do banku, a z drugiej odbiera odpowiedzi serwera i przesyła je do komputera ofiary. Połączenie pomiędzy atakowanym systemem a komputerem hakera zabezpieczone jest już podmienionym certyfikatem. Dlatego przeglądarka ustala parametry szyfrowania z fałszywym komputerem, a nie z serwerem banku. W efekcie cała transmisja przechodzi przez pośredniczący system i może być w całości odczytana przez intruza, Jedyny ratunek w certyfikacie, wyświetlony błąd jest zazwyczaj ignorowany, lub są inne obejścia.

48 Klient używa tak zwanego portfela elektronicznego (oprogramowanie) przechowującego numer jego karty kredytowej i publiczny, autoryzowany, klucz do jej kodowania. Secure Electronic Transactions Autoryzacja polega na wydawaniu, na każde życzenie, zaświadczenia, że dany klucz należy do osoby za którą się ona podaje

49 Kupujący wysyła do e-sklepu zaszyfrowany (kluczem z e-portfela) nr karty kredytowej. Sklep wysyła tak zaszyfrowany numer do banku. Tam numer jest odszyfrowany. Po deszyfracji, dokonany zostaje przelew na konto sklepu i przesłanie potwierdzenia wykonania tej operacji do sklepu. W żadnym momencie numer karty kredytowej nie pojawia się w swojej oryginalnej postaci zna go tylko klient i bank.

50 Szyfrowanie dysków DriveCrypt Klucz upoważnia do odczytywania zawartości wirtualnego dysku. Dostęp: liczba dni ważności klucza, nawet godziny

51 Narzędzia AES Crypt: Proste narzędzie umożliwiające zaszyfrowanie i odszyfrowanie wybranego dokumentu. Androsa FileProtector. Aplikacja do szyfrowania zawartości całych folderów oraz jednoczesnego, nieodwracalnego usuwania oryginalnych plików BoxCryptor. Umożliwia przechowywanie zaszyfrowanych dokumentów w chmurze. Współpracuje z serwisami DropBox, Google Drive, Skydrive TrueCrypt mobilny sejf na pendrivie

52 WTLS (ang. Wireless Transport Layer Security) służy do szyfrowania danych podczas transmisji za pośrednictwem technologii WAP. WTLS jest rozwiązaniem analogicznym do SSL. Dane są zwykle szyfrowane protokołem WTLS na drodze od klienta do bramki internetowej WAP operatora telefonii komórkowej.

53 Skuteczna forma zabezpieczenia komunikacji Zestawienie łącza VPN umożliwia nawiązanie bezpiecznej, szyfrowanej komunikacji przez sieci publiczne, takie jak internet. Sposobów na zestawienie połączeń VPN jest bardzo wiele. Osoby zainteresowane samodzielnym utworzeniem połączenia VPN mogą w tym celu skorzystać z funkcji dostępnych w systemie Windows. Np. w Windows 10 wystarczy uruchomić aplikację Ustawienia", następnie wybrać Sieć i internet", a w kolejnym oknie, z lewej strony kategorię VPN i kliknąć Dodaj połączenie VPN. KWIECIEŃ 2016 CHIP.PL

54 Steganografia

55 Steganografia - metoda ukrywania informacji w cyfrowych fotografiach i w plikach muzycznych. - Steganografia nie pozostawia śladów włączania do wspomnianych plików przemycanych w nich informacji - Internet w tym zakresie stanowi doskonałe medium do przesyłania informacji w tej właśnie formie. Więcej: Steganography is no laughing matter, March 12, 2013,

56 Steganografia Literalnie: ukryte pismo Dane są ukryte w plikach multimedialnych Ukrycie = dodanie w małoznaczących bitach ukrywanej informacji np. Ostatnie bity w zapisie pikseli obrazu.

57 Przykład steganografii Ukrycie litery "a" (ASCII kod: ) w ośmiu bajtach:

58 Steganografia - informacje Jako sposób niewidocznego podpisu fotografii, utworów muzycznych itp. Dobrej jakości zdjęcie (15 MB 1600 stron) Darmowe programy: SecurEngine, S-Tools Wykrycie przez porównanie oryginału z kontenerem

59 Entropia detekcja szyfrowania Poziom entropii różnego rodzaju danych różni się od siebie Entropia może wskazać różnice zapisów (program/80, proza/95, obraz) Entropia może wskazać zmiany w pliku Entropia może pomóc w łamaniu szyfrów Hakin9 3/2008