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Fuzzelarbeit: Identifizierung unbekannter Sicherheitslücken und Software-Fehler durch Fuzzing
(2011)
Fuzzing als toolgestützte Identifizierung von Sicherheitslücken wird in der Regel im letzten Stadium der Softwareentwicklung zum Einsatz kommen. Es eignet sich zur Suche nach Sicherheitslücken in jeder Art Software. Die Robustheit der untersuchten Zielsoftware wird beim Fuzzing mit zielgerichteten, unvorhergesehenen Eingabedaten überprüft. Der Fuzzing-Prozess wird im Artikel beschrieben, ebenso die Taxometrie von Fuzzern, die in "dumme" und "intelligente" Fuzzer eingeteilt werden. Die Identifizierung von Sicherheitslücken oder Fehlern in der Zielsoftware erfolgt durch ein umfassendes Monitoring (Debugger, Profiler, Tracker). Die meist große Zahl identifizierter Schwachstellen und Verwundbarkeiten macht eine Bewertung jeder einzelnen erforderlich, weil in der Regel aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht alle behoben werden können. Als wichtige Bewertungsparameter werden genannt: Erkennbarkeit für Dritte, Reproduzierbarkeit, Ausnutzbarkeit, benötigte Zugriffsrechte und generierbarer Schaden. Im Internet werden etwa 300 Tools angeboten. Die Qualität eines Fuzzers lässt sich jedoch nicht pauschal angeben. Die Wirksamkeit und Eignung eines Fuzzers hängen von der Zielsoftware und den individuellen Anforderungen des Testers ab.
Die Tool-gestützte Identifizierung von Sicherheitslücken kann in verschiedenen Stadien des Software-Entwicklungsprozesses und -Lebenszyklus durchgeführt werden. Mit Fuzzing und Threat-Modeling stehen beispielsweise zwei Methoden zur Verfügung, welche zum Finden von Sicherheitsproblemen auch in produktiv betriebenen Anwendungen eingesetzt werden können. Beim Threat-Modeling handelt es sich um ein heuristisches Verfahren, das die methodische Entwicklung eines vertrauenswürdigen Systementwurfs unterstützt. Mit der Fuzzing-Methode lässt sich die Robustheit der untersuchten Software sowohl mit willkürlichen als auch mit zielgerichteten Daten überprüfen. Im Beitrag werden die Vorgehensweisen beim Einsatz der beiden Methoden skizziert sowie Hinweise auf entsprechende Tools gegeben.
RFID security
(2004)
Trusted EPC Administration
(2009)
RFID-Transponder dienen der Identifizierung von Produkten, der Zuordnung von Produkten zu Personen, der Fälschungssicherheit und weiteren Anwendungsgebieten. Durch RFID-Transponder sollen Technologien wie z.B. der Barcode (teilweise) abgelöst werden. Einige Unternehmen sehen eine Koexistenz zwischen den Technologien, da die alte Technologie zur Zeit noch kostengünstiger ist. Einige Branchen, wie z.B. Produktion, Logistik und Handel, können von der Technologie profitieren. Die RFID-Transponder bringen gegenüber alten Technologien viele Vorteile. RFID ermöglicht die Verarbeitung eines größeren Datenvolumens, es ist kein direkter Sichtkontakt zum Lese-/Schreibgerät erforderlich und mehrere Transponder können gleichzeitig ausgewertet werden. Business-to-Business (B2B) Anwender erhoffen sich einen effizienteren und transparenteren Beschaffungsprozess, welcher im Rahmen des Supply-Chain-Managements Vorteile bringen kann. Diese Arbeit legt ihren Schwerpunkt auf die Echtzeitüberwachung während des gesamten Produktlebenszyklus. Zur weltweit eindeutigen Identifikation von Objekten werden dazu in RFID-Transpondern item-level Identifikationsnummern wie der EPC (Electronic Product Code) verwendet.
Threat Modeling ermöglicht als heuristisches Verfahren die methodische Überprüfung eines Systementwurfs oder einer Softwarearchitektur, um Sicherheitslücken kostengünstig und frühzeitig - idealerweise in der Design Phase - im Software-Entwicklungsprozess zu identifizieren, einzugrenzen und zu beheben. Threat Modeling lässt sich aber auch noch erfolgreich in der Verifikationsphase oder noch später - nach dem Release - zur Auditierung der Software einsetzen. Durch die Früherkennung von Sicherheitslücken können die Kosten zur Behebung bis auf ein Hundertstel reduziert werden. Die auf dem Markt verfügbaren Threat Modeling Tools werden identifiziert, analysiert und hinsichtlich Ihrer Eignung zur Erstellung komplexer, vollständiger Threat Models mit entwickelten Bewertungsparametern einem einfachen Bewertungsverfahren unterworfen.
In verteilten und offenen Systemen wollen Kommunikationspartner beim Electronic Commerce Dokumente vertraulich, integer und rechtsverbindlich sowie zuordnungsbar authentisch und nachweisbar senden und empfangen. Für die an der Kommunikation beteiligten Kommunikationspartner muß dazu nachvollziehbar sein, wer wann mit wem welche Dokumente ausgetauscht hat. Zur Erreichung des Sachziels 'Vertraulichkeit' werden Dokumente bei der Speicherung auf einem Server und bei der Übertragung (über lokale Netzte, Intranets, Extranets und im Internet) vom Endanwender verschlüsselt. Dazu müssen die benutzten Schlüssel gegen unberechtigte Kenntnisnahme geschützt werden. Gleichzeitig muß auch die Verfügbarkeit der Schlüssel sichergestellt werden: Verschlüsselte Dokumente können nämlich nur dann wieder benutzbar gemacht werden, wenn sie bei berechtigtem Bedarf wieder entschlüsselt werden können. Im Unternehmen ist es deshalb erforderlich, Verfahren einzuführen, die die Verfügbarkeit gespeicherter Dokumente sicherstellen - auch wenn der originäre Inhaber dieser Dokumente nicht verfügbar ist (Reise, Urlaub, Krankheit, Ausscheiden). Schlüssel-Archive - sog. Enterprise Key Recovery Server - bieten die Möglichkeit, verschlüsselt gespeicherte Konzelationsschlüssel Berechtigten wieder zu Verfügung zu stellen. Damit können verschlüsselt gespeicherte Dokumente gespeichert werden. Enterprise Key Recovery Server werden im Rahmen des Projekts SECFORS - Secure Electronic Commerce an der Fachhochschule Rhein-Sieg zusammen mit Studierenden installiert und unter einer Reihe von Aspekten im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Kompetenzzentrums Electronic Commerce Bonn Rhein-Sieg (KompEC) evaluiert; dazu werden Anforderungen an vertrauenswürdige Enterprise Key Recovery Server formuliert. Der Einsatz von Enterprise Key Recovery Servern ist in den USA Stand der Technik; in deutschen Unternehmen wird der Bedarf insbesondere deswegen differenziert gesehen, weil eine Verschlüsselung gespeicherter und übertragener Daten noch nicht flächendeckend durchgeführt wird.
Die Normen DIN EN 61508 und DIN EN 62304 beschreiben Sicherheitsanforderungen für die Entwicklung von Software im medizinischen Umfeld. Diese beinhalten u.a. Vorschriften zur Verifikation und Diagnose (Kapitel C5, DIN EN 61508-7), zur Beurteilung der funktionalen Sicherheit (Kapitel C6, DIN EN 61508-7), zur Implementierung und Verifikation von Software-Einheiten (Kapitel 5.5, DIN EN 62304) und zur Prüfung des Softwaresystems (Kapitel 5.7, DIN EN 62304). Durch die kosteneffektiven Verfahren Threat Modeling und Fuzzing wird diesen Forderungen entsprochen und insbesondere die Identifizierung unveröffentlichter Sicherheitslücken ermöglicht. In einem Forschungsprojekt1 werden Tools für beide Verfahren analysiert und bewertet. Im Projekt werden mit beiden Verfahren sehr erfolgreich bislang nicht identifizierte (unveröffentlichte) Sicherheitslücken in Individual- und Standardsoftware identifiziert und auch behoben. Im Rahmen der Gesundheitstelematik können durch beide Verfahren die Anforderungen zur Softwareentwicklung und -Verifizierung erfüllt und darüber hinaus kann ein weit höheres Sicherheitsniveau erreicht werden.
Honeypots und Honeynets
(2004)
In der Informationsgesellschaft nehmen auch in Deutschland aggressive und kriminelle Handlungen (Computermißbrauch) ausweislich der jährlichen Kriminalstatistik [BMI02] zu. Weniger Bedeutung wird in Deutschland bisher politisch-motivierten Aktionen beigemessen. Weltweit werden klassische Verfahren wie ziviler Ungehorsam, innere Unruhen und Bürgerkrieg zunehmend durch IT-gestützte Verfahren ergänzt und ersetzt (Transformation). Durch die weltweite Verfügbarkeit der IT-gestützten Verfahren und des Internet muß der - auf einen Staat begrenzte - Begriff des zivilen Ungehorsams genauso wie der der inneren Unruhen und der des klassischen Bürgerkriegs transformiert werden in den ubiquitären Cyberspace. Angesichts zunehmender gewalttätiger Aktivitäten unterhalb der Kriegsschwelle im Cyberspace muß die Sensibilität für die Auswirkungen dieser Aktivitäten dringend geschaffen werden und angemessene Reaktionen müssen auf allen Ebenen (Private, Unternehmen und Behörden) erarbeitet werden.
Gegen unveröffentlichte – nur wenigen Personen bekannte – Sicherheitslücken (Less-than-Zero-Day Vulnerabilities) und diese ausnutzende Angriffsprogramme (Exploits) können IT-Systeme nicht geschützt werden. In der Vergangenheit wurden Sicherheitslücken meist dem Hersteller gemeldet; dieser stellte (allerdings nicht in allen Fällen) eine Fehlerkorrektur zur Verfügung. In jüngerer Zeit werden Sicherheitslücken systematisch (Tool-gestützt) gesucht und an Behörden, Unternehmen und an die organisierte Kriminalität verkauft – und nicht oder nicht sofort dem Hersteller gemeldet. Durch Ausnutzung dieser unveröffentlichten Sicherheitslücken ist Wirtschaftsspionage und Computersabotage (auch der Steuerungsrechner des Internet) unerkannt möglich [GI 2007]. Praktizierte Anwendungen sind – u.a. auch als Titan Rain – dokumentiert [BfDI 2007, Keizer 2006, NSTAC 2007, Pohl 2007, Rath 2007].
Die Vorstandsperspektive
(2013)
Zur Erreichung des Sachziels Vertraulichkeit werden Daten (Dokumente, Dateien, E-Mails etc.) bei der Speicherung und Übertragung in lokalen Netzen, Intranets und im Internet häufig vom Endanwender verschlüsselt. Die dazu benutzten Schlüssel müssen bei Bedarf für den Endanwender genauso verfügbar sein wie für das Unternehmen bei Nicht-Verfügbarkeit des Endanwenders. Unternehmensinterne Schlüssel-Archive speichern die benutzten Schlüssel oder speichern die Adressen benutzter Schlüssel oder stellen auf andere Weise die benutzten Schlüssel auf Anforderung Berechtigten wieder bereit. Schlüssel-Archive sind aus der auf dem Escrowed Encryption Standard (EES) basierenden Clipper-Initiative der Vereinigten Staaten entstanden und werden dort als Key Recovery Center bezeichnet.
