Il Problema della Sicurezza

Sistemi Operativi
SICUREZZA
Sistemi Operativi
14.1
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Sicurezza
„ Il Problema della Sicurezza
„ Convalida
„ Pericoli per i Programmi
„ Pericoli per il Sistema
„ Difendere i Sistemi
„ Scoperta di Intrusioni
„ Cifratura
„ Esempio: Windows NT
Sistemi Operativi
14.2
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1
Il Problema della Sicurezza
„ La sicurezza di un sistema deve considerare l’ambiente
esterno che interagisce con il sistema e deve proteggere
da:
¾ Accessi non autorizzati.
¾ Modifiche o distruzioni non autorizzate.
¾ Introduzione accidentale di inconsistenze.
„ Non si può avere un sistema sicuro con certezza ma
occorre fare in maniera di limitare al massimo le
operazioni non ammesse.
„ E’ più facile proteggersi da abusi accidentali che da abusi
volontari.
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14.3
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Convalida
„ Occorre identificare utenti e processi che usano un
sistema.
„ L’identità degli utenti generalmente prevede l’uso di
password.
„ Le password devono essere tenute segrete.
¾ Cambio frequente di password.
¾ Uso di password non facili da indovinare.
¾ Password non alfabetiche e molto lunghe.
¾ Log di tutti i tentativi di accesso.
„ Le password spesso devono essere cifrate o possono
essere usate solo una (monouso) o poche volte e poi
cambiate.
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14.4
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2
Pericoli per i Programmi
„ Cavallo di Troia
¾ Segmenti di codice che abusano dell’ambiente in cui
vengono eseguiti.
¾ Sfruttano i meccanismi che permettono ad un utente di
eseguire programmi scritti da altri utenti.
¾ Variante: simulazione di una sessione di login.
„ Trabocchetto
¾ Specifica di una user-id o password che supera i normali
controlli di sicurezza.
¾ Può essere incluso in un compilatore. Es: uova di Word.
„ Stack e Buffer Overflow
¾ Sfrutta un errore in un programma che provoca overflow
nello stack o nei buffer di memoria. Es: finger di Unix.
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14.5
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Pericoli per il Sistema : Worm
„ Worm: processo completo che usa il meccanismo di creazione
per rigenerarsi e diffondersi nel sistema tramite la rete.
„ Worm Internet
¾ Sfrutta le funzioni di networking di UNIX (accesso remoto) e
errori in finger e sendmail.
„ Cornell University, 2/11/1998
¾ R. T. Morris lanciò un worm su macchine UNIX connesse in
rete.
¾ Rampino + programma principale.
¾ rsh per spostarsi su altre macchine senza richiesta di
password, finger e sendmail.
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3
Internet Worm di Morris
2
1
3
4
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14.7
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Pericoli per il Sistema : Virus
„ Virus : frammento di codice inserito in un programma
legittimo.
¾ Presente nei sistemi basati su PC.
¾ Vengono scaricati con programmi pubblici o tramite floppy
disk.
¾ Diffusione tramite posta elettronica.
¾ Safe computing e uso di antivirus.
„ Rifiuto di servizio
¾ Sovraccarico del sistema obiettivo in modo tale da vietare
che questo possa essere usato utilmente.
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14.8
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4
Monitoraggio dei pericoli
„ Controllo di sequenze di operazioni sospette – ad es.,
numerosi tentativi di accesso usando password scorrette.
„ Audit log – memorizzazione del tempo dell’utente e del
tipo di accesso ad un oggetto; usato per il ripristino e per
la definizione di misure si sicurezza.
„ Scan - si controlla periodicamente la presenza di “buchi”.
Vedi esempi seguenti.
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14.9
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Monitoraggio dei pericoli
„ Controllo e monitoraggio di:
¾ Password facili da indovinare
¾ Programmi con set-uid non autorizzati
¾ Programmi non autorizzati in directory di sistema
¾ Processi di durata molto lunga
¾ Protezioni di directory improprie
¾ Protezioni di file di sistema improprie
¾ Elementi pericolosi sui percorsi di ricerca dei file
¾ Modifiche ai programmi di sistema (checksum).
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14.10
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5
FireWall
„ Un firewall è uno strumento di controllo degli accessi
che viene posto tra un sistema affidabile ed uno
inaffidabile.
„ Il firewall limita e/o controlla gli accessi tra questi due tipi
di sistemi.
„ Si possono controllare accessi legati ad un particolare
protocollo; es: finger.
„ Firewall hardware e firewall software.
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14.11
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Separazione dei Domini Tramite Firewall
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14.12
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6
Scoperta di Intrusioni
„ La scoperta di intrusioni cerca di identificare richieste
anomale.
„ Metodi di identificazione:
¾ Verifica e logging.
¾ Tripwire
software UNIX che controlla se certi file o directory sono
stati alterati; ad es. file delle password.
„ Monitoraggio delle system call
¾ per identificare sequenze anomale di chiamate al sistema.
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14.13
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Strutture Dati Derivate da Sequenze di System Call
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14.14
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7
Cifratura
„ La cifratura o crittografia trasforma un testo in chiaro in
un testo cifrato.
„ Proprietà:
¾ Semplice da usare per gli utenti che devono cifrare e
decifrare dati.
¾ Lo schema non deve dipendere dall’algoritmo di cifratura
ma dalla chiave.
¾ Estremamente difficile per un intruso decifrare la chiave.
„ Il Data Encryption Standard sostituisce i caratteri e li
scambia di posizione in base ad un algoritmo di cifratura
ed uno di decifratura e ad una chiave.
„ La chiave è l’elemento critico.
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14.15
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Cifratura
„ Cifratura a chiave pubblica basata sul fatto che un utente
abbia:
¾ Una chiave pubblica – usata per cifrare i dati.
¾ Una chiave privata
– usata per decifrare i dati.
„ Il sistema di cifratura può essere pubblico senza che
questo permetta di decifrare i dati se non si dispone della
chiave privata.
¾ Schema basato sui fattori primi di un numero (che non sono
facili da identificare)
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14.16
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8
Esempio di Cifratura - SSL
„ SSL – Secure Socket Layer.
„ Protocollo basato su cifratura che viene usato nelle
comunicazioni client/server per evitare
manomissioni e falsificazione dei messaggi.
intrusioni,
„ Usato tra web server e browser per comunicazioni sicure
(es: commercio elettronico con carte di credito)
„ Il server viene verificato con un certificato.
„ Le comunicazioni usano uno schema di cifratura a chiave
simmetrica o segreta dopo un handshake per definire una
chiave simmetrica.
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14.17
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Esempio di Cifratura - SSL
„ SSL è un protocollo non proprietario proposto da
Netscape basato su due livelli:
¾ SSL Handshake protocol : per l’autenticazione
¾ SSL Record protocol : per lo scambio dei pacchetti cifrati.
HTTP
SSL Handshake Prot.
SSL Record Prot.
TCP
IP
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14.18
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9
Classificazione della Sicurezza dei Computer
„ Il Dipartimento della Difesa degli USA 4 categorie di
sicurezza per i calcolatori: A, B, C, e D.
„ D – Sicurezza minima. (DOS, Windows)
„ C – Protezione discrezionale con identificazione degli
utenti. (UNIX)
¾ C1 protezioni sui singoli o su gruppi di utenti.
¾ C2 controllo di accesso a livello individuale.
„ B – Tutte le proprietà di C e ogni oggetto può contenere
il proprio livello di riservatezza. Diviso in B1, B2, e B3.
„ A – Come B3 ma con uso di tecniche formali di specifica
e verifica del sistema per garantire la sicurezza.
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14.19
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Esemio: Windows NT
„ Politiche di sicurezza riconfigurabili tra D e C2.
„ La sicurezza è basata sugli account degli utenti ognuno dei quali
ha un security ID.
„ Usa un subject per gestire gli accessi dei programmi eseguiti
dagli utenti. Tramite il subject si danno modalità di accesso ai
processi.
„ Ogni oggetto in Windows NT ha un descrittore di sicurezza (ID
del proprietario, lista di accessi e lista di controllo).
„ Ad esempio, un file ha un descrittore di sicurezza che indica i
permessi di accesso per ogni utente.
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14.20
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10
Domande
„ Quali metodi si possono usare per evitare che le password
degli utenti di un sistema non siano scoperte ?
„ Discutere le differenze principali tra worm e virus.
„ Descrivere il funzionamento del protocollo SSL nel caso
venga usato in una sessione verso un server di posta
elettronica.
„ Quale livello di sicurezza tra quelli definiti dal Dipartimento
della Difesa sarebbe opportuno in un ufficio pubblico che
contiene dati riservati ?
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14.21
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11