Embed Size (px)
Citation preview
Dipl. Inf. (FH) Paul MizelEmail: [email protected]
IT-SicherheitWeb Service Security
Dipl. Inf. (FH) Matthias BesenfelderDipl. Inf. (FH) Guido NippeDipl. Inf. (FH) Paul [email protected]
Zur Person
Dipl. Inf. (FH) Paul Mizel Allgemeine Informatik FH Dortmund aktuell Master-Studiengang Informatik Microsoft Student Partner Microsoft Certified Professional
Inhalt
Was ist ein WebService? Begriffe Google Service Demo Sünden der Web-Entwicklung
Was ist ein WebService?
DatenbankServerWebServerBenutzer
Firewall
WebService
Begriffe
UDDI Universal Description, Discovery and Integration 3.0.2 http://www.oasis-open.org/committees/uddi-spec/doc/spec/v3/uddi-v3.0.2-
20041019.htm
WSDL Web Services Description Language (WSDL) 1.1 http://www.w3.org/TR/wsdl
SOAP Simple Object Access Protocol 1.2 http://www.w3.org/TR/soap12
RPC Remote Procedure Call CORBA, DCOM, RMI
XML Extensible Markup Language http://www.w3.org/XML/
SOAP Request<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><soapenv:Envelope
xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
<soapenv:Body> <ns1:validate
soapenv:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" xmlns:ns1="urn:CardValidator"> <number xsi:type="xsd:string">1234 5678 9876 5432</number> <valid xsi:type="xsd:string">12/08</valid> </ns1:validate> </soapenv:Body></soapenv:Envelope>
Response<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><soapenv:Envelope
xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
<soapenv:Body> <ns1:validateResponse
soapenv:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" xmlns:ns1="urn:CardValidator"> <addReturn xsi:type="xsd:boolean">true</addReturn> </ns1:validateResponse> </soapenv:Body></soapenv:Envelope> SOAP NachrichtSOAP Nachricht
SOAPPartSOAPPart
SOAPEnvelopeSOAPEnvelope
SOAPHeader(optional)SOAPHeader(optional)
SOAPBodySOAPBody
XML ContentXML Content
XMLFaultXMLFault
AttachmentPart (Optional)AttachmentPart (Optional)
MIME HeaderMIME Header
Content XML or non XMLContent XML or non XML
AttachmentPart (Optional)AttachmentPart (Optional)
MIME HeaderMIME Header
Content XML or non XMLContent XML or non XML
WebService Demo
DEMO Wie erstelle ich ein WebService? Wie nütze ich ein Webservice?
Google Service in PHP$key = ‘dein google license Schlüssel';
require_once('nusoap.php');
$parameters = array( 'key' => $key, 'q' => 'suchtext', 'start' => 0, 'maxResults' => 10, 'filter' => false, 'restrict' => '', 'safeSearch' => false, 'lr' => 'lang_de', 'ie' => '', 'oe' => '' );
$soapclient = new soapclient('http://api.google.com/search/beta2');$result = $soapclient->call('doGoogleSearch', $parameters, 'urn:GoogleSearch');
print_r ($result);
Google Service in C#using WebService.com.google.api;
const string Key = "dein google license Schlüssel";
global::WebService.com.google.api.GoogleSearchService s = newglobal::WebService.com.google.api.GoogleSearchService();
global::WebService.com.google.api.GoogleSearchResult r =s.doGoogleSearch(Key,
"suchtext",0,10,false, "", false, "lang_de", "", "");
string data = r.estimatedTotalResultsCount+"\r\n";
foreach (global::WebService.com.google.api.ResultElement var in result.resultElements){ data += var.URL+"\r\n";}
Google WSDL http://api.google.com/GoogleSearch.wsdl
Google Service Demo
DEMO Suchen aus eigener Anwendung durch Google
Sünden der Webentwicklung
Der Benutzer
CREATE PROCEDURE dbo.doQuery(@id nvarchar(128))CREATE PROCEDURE dbo.doQuery(@id nvarchar(128))ASAS DECLARE @query nchar(256)DECLARE @query nchar(256) SELECT @query=SELECT @query=‘‘select ccnum from cust where id=‘‘‘ + @id + ‘‘‘‘select ccnum from cust where id=‘‘‘ + @id + ‘‘‘‘ EXEC @queryEXEC @queryRETURNRETURN
Sünden der Webentwicklung
Spot the Bug
Sünden der Webentwicklung
SQLInjectionSQLInjectionCREATE PROCEDURE dbo.doQuery(@id nvarchar(128))CREATE PROCEDURE dbo.doQuery(@id nvarchar(128))
ASAS
DECLARE @query nchar(256)DECLARE @query nchar(256)
SELECT @query=‘select * from cust where id=‘‘‘ + @id + ‘‘‘‘SELECT @query=‘select * from cust where id=‘‘‘ + @id + ‘‘‘‘
EXEC @queryEXEC @query
RETURNRETURN
Id=Id=“‘1 OR 1=1‘““‘1 OR 1=1‘“ CREATE PROCEDURE dbo.doQuery(@id nvarchar(128))CREATE PROCEDURE dbo.doQuery(@id nvarchar(128))
ASAS
DECLARE @query nchar(256)DECLARE @query nchar(256)
SELECT @query=‘select * from cust SELECT @query=‘select * from cust wherewhere id= id=‘1 OR 1=1‘‘‘1 OR 1=1‘‘
EXEC @queryEXEC @query
RETURNRETURN
Id=Id=“1' DROP TABLE cust --““1' DROP TABLE cust --“ Id=Id=“1' exec xp_cmdshell('defrag.exe') --““1' exec xp_cmdshell('defrag.exe') --“
Abhilfe?Arbeiten Sie mit parametrisierten SQL-Abfragen auf dem DatenbankserverArbeiten Sie mit Regular Expressions, um ungültige Eingabeformate auszuschliessen
Sünden der Webentwicklung
Spot the Bug
string status = "No";string status = "No";string sqlstring = "";string sqlstring = "";
try {try { // SQL Zugriffscode// SQL Zugriffscode} catch (SqlException se) {} catch (SqlException se) { Status = sqlstring + " failed\r\n";Status = sqlstring + " failed\r\n"; foreach (SqlError e in se.Errors)foreach (SqlError e in se.Errors) Status += e.Message + "\r\n";Status += e.Message + "\r\n";}}
if (Status.CompareTo("No") != 0) {if (Status.CompareTo("No") != 0) { Response.WriteLine(Status);Response.WriteLine(Status);}}
Sünden der Webentwicklung
Information Leakage
Sünden der Webentwicklung
Lösung für Information Leakage
try {try { // SQL Zugriffscode// SQL Zugriffscode} catch (SqlException se) {} catch (SqlException se) { Status = sqlstring + " failed\r\n";Status = sqlstring + " failed\r\n"; foreach (SqlError e in se.Errors)foreach (SqlError e in se.Errors) Status += e.Message + "\r\n";Status += e.Message + "\r\n";
WindowsIdentity user = WindowsIdentity.GetCurrent();WindowsIdentity user = WindowsIdentity.GetCurrent(); WindowsPrincipal prin = new WindowsPrincipal(user);WindowsPrincipal prin = new WindowsPrincipal(user);
if (prin.IsInRole(WindowsBuiltInRole.Administrator)) if (prin.IsInRole(WindowsBuiltInRole.Administrator)) Response.WriteLine(Status);Response.WriteLine(Status); else {else { Response.Write("An error occurred, please bug your admin");Response.Write("An error occurred, please bug your admin"); EventLog.WriteEntry("SqlApp", Status, EventLogEntryType.Error);EventLog.WriteEntry("SqlApp", Status, EventLogEntryType.Error); }}
}}
Sünden der Webentwicklung
TMI - Too Much Information Benutzername oder Paßwort falsch? Versionsinformationen verwendeter Software IP-Adressen, MAC-Adressen, etc... Pfade Genaue Fehlermeldungen
Abhilfe? Informationen zur Fehlersuche an vertrauenswürdiger Stelle ablegen
EventLog Ggf. Geeignet abgesichertes Logfile
Informationen nur an Administratoren ausgeben
Danke
Sicherheit
Zur Person
Dipl. Inf. (FH) Guido Nippe Wirtschaftsinformatik FH Dortmund aktuell Master-Studiengang Informatik Microsoft Student Partner Microsoft Certified Professional
Inhalt
Web-Service Sicherheit SSL als erster Ansatz Probleme bei SSL Standards für sichere Webservices WS-Security
Web-Service Sicherheit
In der ersten Web-Services-Euphorie wurde Sicherheit wenig beachtet Heute aber zentrale Fragestellungen:
Vertrauliche Nutzung von Web Services? Authentifizierung von Client und Server? Integrität der ausgetauschten Dokumente? Zugriffssteuerung, Verfügbarkeit?
Wichtiges Problem: Sicherheit traditionell als zusätzlicher (add-on) Dienst, z.B. auf der Basis von
Firewalls Web Services sind aber so entworfen, dass sie Firewalls leicht überwinden
Integrierte Lösung notwendig
SSL als erster Ansatz
SSL Security
Verschlüsselte Übertragung Authentifizierung des Servers Authentifizierung des Client (selten)
Probleme bei SSL
SSL Security
Nur bei SOAP über HTTP Gesicherte Verbindung auf Transportebene, nicht des XML-Dokuments
selbst Sicherung von Punkt zu Punkt nicht Ende zu Ende Problematisch besonders bei mehrstufigem Workflow
Beispiel: Kreditkartendaten zum Webshop – Weiterleitung an Abrechnungsstelle
Standards für sichere Webservices Security Assertion Markup Language (SAML)
Trust context service XML Digital Signatures (XML-DigSig)
Integrität für XML-Dokumnente und Attribute XML Encryption (XML-Enc)
Vertraulichkeit für XML-Dokumente und Attribute eXtensible Access Control Markup Language (XACML)
XML Schema, das die Darstellung und Verarbeitung von Autorisierungs-Policies standardisiert
XML Key Management Specification (XKMS) Auf XML basierender Schlüssel-Verwaltungs-Dienst
Extensible Rights Markup Language (XrML). Universelle Sprache zur sicheren Beschreibung von digitalen Nutzungsrechten
für vertrauliche Inhalte und Dienste WS-Security
Sicherheitsstandards für Web-Services und SOAP
WS-Security
Ursprüngliche Spezifikation wurde Oktober 2001 von Microsoft, IBM und VeriSign freigegeben
Definiert einen Standardsatz an SOAP-Erweiterungen, die es Anwendungen erlauben, sichere SOAP-Nachrichten auszutauschen
Ermöglicht die Implementierung von Mechanismen zum Austausch von Authentifizierungsmerkmalen, zur Nachrichtenintegrität und zur Vertraulichkeit
Setzt bestehende Standards und Spezifikationen wie X.509, Kerberos (Authentifizierung) XML Encryption (Vertraulichkeit) XML Signature (Integrität) XML Canonicalization (Vorbereitung des XML-Dokumentes)
wirksam ein
Implementierung WS-Security mit WSE 3.0
Microsoft patterns & practices Group Web-Service-Enhancements 3.0
1) Client Sendet in der Anfrage Benutzername/Passwort und einen generierten Sitzungsschlüssel, verschlüsselt mit dem öffentlichen Schlüssel des Servers, an den Server
2) Server überprüft Benutzername/Passwort gegen das Active Directory
3) Server antwortet auf die Anfrage des Clients
Asymmetrische Verschlüsselung
Zur Person
Dipl. Inf. (FH) Matthias Besenfelder Wirtschaftsinformatik FH Dortmund aktuell Master-Studiengang Informatik Microsoft Certified Professional
Verwundbarkeit von Web-Services
Die bisher besprochenen Sicherheitsstandards sind eine gute Grundlage zur
Authentifizierung, Signierung (Integrität) und Verschlüsselung.
Aber: Es gibt Verwundbarkeiten in der Anwendung selbst!
Kurz gesagt: SSL schützt nicht gegen SQL-
Injections
Verwundbarkeit von Web-Services
Verwundbarkeit von Web-Services
Dieser Teil des Vortrags behandelt Angriffe auf den Schichten XML
XML ist mittlerweile von einer großen Familie an Standards umgeben: XSLT XSD XPath XQuery DTD…
Wenige Menschen verstehen die wichtigsten Aspekte der Technologien Keiner versteht alle Aspekte
SOAP Aktuelle Entwicklungsumgebungen verwandeln zwei Zeilen Code in
vollständige Web-Services. Die einfache Entwicklung lenkt oft von sicherheitskritischen Aspekten ab,
wie etwa der Serialisierung.
Verwundbarkeit von Web-ServicesXML XML ist auf einigen wenigen Regeln aufgebaut, etwa
Nur ein Root-Node, Tags müssen geöffnet und geschlossen werden, …
Ein Angriff auf einen Web-Service setzt gültiges XML voraus, da ansonsten der Parser den Angriff frühzeitig verwirft.
XML-Schemas können viele Angriffe verhindern, sofern sie sinnvoll eingesetzt werden.
Injections können z.B. durch Eingaberestriktionen verhindert werden.
Verwundbarkeit von Web-ServicesXML - DoS Es gibt zwei Typen von XML-Parsern
SAX (Schritt für Schritt) Generell nicht anfällig für DoS-Attacken
DOM Angriff: DoS
Extrem komplizierte, aber valides XML wird gesendet. Der Speicherbedarf ist enorm. Dieser Angriff multipliziert extrem gut (XML parsen), andere DoS-Typen sind wesentlich aufwendiger.
Custom-Parsers sehr anfällig für Angriffe (z.B. parsen über RegEx)
Verwundbarkeit von Web-ServicesXML - CDATACDATA-Felder XML erlaubt über CDATA-Felder, nicht-erlaubte Zeichen zu
übertragen. Entwickler unterliegen oft der Annahme, dass bestimmte Datentypen nicht
in XML eingebettet werden können. Das führt zur Verwendung von CDATA-Feldern.
Beim Parsen werden CDATA-Komponentengetrennt. Es gibt keine weitere Filterung!
Wo entstehen Angriffsmöglichkeiten? SQL-Injection XML-Injection XPath-Injection XSS (Cross-Site-Scripting)
Verwundbarkeit von Web-ServicesXML - CDATABeispiel Cross-Site-Scripting über CDATA-Feld
<TAG1>
<![CDATA[<]]>SCRIPT<![CDATA[>]]>
alert(‘XSS’);
<![CDATA[<]]>/SCRIPT<![CDATA[>]]>
</TAG1>
Beispiel SQL-Injection über CDATA-Feld
<TAG2>
<![CDATA[‘or 1=1 or ‘’=‘]]>
</TAG2>
Verwundbarkeit von Web-ServicesXML - XPath XPath erlaubt das einfache Auffinden von Informationen in
einem XML-Dokument
XPath kann dazu benutzt werden, auf XML-fähige Datenbanken zuzugreifen.
SQL Server 2000 und 2005, Oracle 8i+, …
Warum ist das gefährlich? XPath verwendet Trennzeichen zwischen Code und Daten
Hochkomma ´ Im Gegensatz zu SQL gibt es keine Zugriffskontrolle in XML oder XPath
Gelingt es einem Angreifer, Daten in einer XPath-Abfrage zu kontrollieren, kann er auf beliebige Teile der XML-Datei zugreifen oder beliebige Daten zurückgeben
Verwundbarkeit von Web-ServicesXML - XPath XPath-Beispiel
<auto><hersteller>BMW</hersteller><name>M3 CSL</name>
</auto>
XPath-Queries
//autoGibt alle auto-Elemente im Dokument zurück
//auto/[name=`M3 CSL`]Gibt alle autos zurück, die eine Child-Node namemit dem Wert M3 CSL haben
Verwundbarkeit von Web-ServicesXML - XPath Beispiel – XPath Abfrage von Username und Passwort in XML
//user[name=`Matthias` and pass=`willrein`] Gibt den Benutzer mit Name und Passwort zurück.
//user[name=`Matthias` or 1=1 or ``=`` and pass=`willrein`]
Gibt alle Benutzer zurück.
//user[name=`Matthias` or userid=1 or ``=`` and pass=`willrein`]/userid
Gibt alle Benutzer mit userid=1 zurück.
Verwundbarkeit von Web-ServicesSOAP - WSDL
WSDLs verraten einem Angreifer alles, was er zum Zugriff auf die Schnittstelle des Web-Services braucht.
Typen Nachrichten, … Das Freigeben all dieser Informationen ist nicht
erforderlich, wenn nicht beliebige Clients auf den Service zugreifen sollen!
SOAP-Schnittstellen werden durch WSDL beschrieben (Web Services Description Language)
WSDLs sind oft sehr komplex WSDLs werden weder manuell erstellt noch gelesen WSDLs sind einfach zu bekommen (
http://api.google.com/GoogleSearch.wsdl)
Verwundbarkeit von Web-ServicesSOAP - WSDL Angriff: Vermeintlich „versteckte“ Debug-Methoden werden
versehentlich über WSDL offengelegt. Besondere Gefahr bei klassischen Anwendungen, die zum Web-Service
portiert wurden!
Vorgänge, die nur durch Geheimhaltung oder Verworrenheit sicher sind, werden eventuell durch WSDL bekannt.
Beispiel unverschlüsselte Übertragungen.
Manuelles Entfernen von kritischen Teilen aus WSDLs hilft nicht immer, da oft Methoden zum automatischen Generieren der WSDL existieren.
Verwundbarkeit von Web-ServicesSOAP SOAP Header bieten Informationen, wie eine Nachricht
behandelt werden soll. Oft überflüssig, aber von Web-Service-Frameworks generiert und
beachtet. Angriff: XML DoS im SOAP-Header
Session Management SOAP ist statuslos, daher muss der Entwickler den Status verwalten. Angriff: Replay-Attacks
Verwundbarkeit von Web-ServicesDoS Alle DoS-Angriffe versuchen, Multiplikatoren zu finden
CPU-Zeit Tiefe Strukturen Referenzen auf externe Dokumente (Timeouts etc.) DOM für komplexe XML-Dokumente
Speicherverbrauch Tiefe und breite Strukturen Große Datenmengen in häufig verwendeten Feldern.
Datenbankverbindungen Oft ein einfacher Angriffspunkt, da wenige
Datenbanken einen Flaschenhals bilden.
Verwundbarkeit von Web-ServicesDoS Was einen schlagkräftigen Angriff ausmacht
Gültiger SOAP-Request Korrekte DTD-/XSD-Syntax Entspricht einer tatsächlichen SOAP-Methode Eventuell ist eine gültige Session-ID erforderlich
Geschwindigkeit Mehrere Prozesse Für manche Angriffe muss auf eine Antwort reagiert werden
Wie verteidigt man sich? DoS-Angriffe auf Web-Services müssen getestet werden! Die Komplexität einer Anfrage sollte vor dem Parsen geprüft werden
XML-Firewalls
Strict XML-Schema verification
Verwundbarkeit von Web-ServicesFazit Web-Services sind mächtig, einfach zu bedienen und ein offener
Standard D.h. sie sind außergewöhnlich gefährlich.
Viele Sicherheitsfragen sind nicht geklärt Die sich schnell entwickelnden Standards müssen analysiert werden
WS-Security WS-Routing WS-Inspection WS-…..
Links
Web Services Enhancements (WSE) http://msdn.microsoft.com/webservices/webservices/building/wse/default.aspx
Microsoft patterns & practices Home http://msdn.microsoft.com/practices/
Security DevDays 2006 Dank an Dirk Primbs https://www.microsoft.com/germany/msdn/experts/DirkPrimbs/default.mspx
Wikipedia http://www.wikipedia.de
_
