Embed Size (px)
Citation preview
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten
Rüdiger Kügler | Professional [email protected]
Alvaro Forero | Security [email protected]
CodeMeterSpeaker 3
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 2
Legendäre Fehler
Verschlüsseltes Geschlecht
Krankenakte mit AES-CTR
Bild mit AES-ECB
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 3
Verschlüsseltes Geschlechtsmerkmal
04.09.2014
Implementierung: Datenfeld mit „0“ aufgefüllt
Verschlüsselt mit AES ohne IV
Fehler Entropie der Daten ist zu gering
IV und Padding mit „0“
Hack Erraten der Feldes
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 4
Datenbank Dump (Auszug)
04.09.2014
ID LastName Gender
442225 782B9CAB890DB937C3A48DBD39F426A4 E37CD363DD7C87A09AFF0E3E60E09C82
33273 4A453644D133566ADC04B7A478A5A5AD E37CD363DD7C87A09AFF0E3E60E09C82
483916 77CF3A86923DEB80434F16646DE7DB7F C6A13B37878F5B826F4F8162A1C8D879
137333 F7A846F8F336B511D2B01444BEFBA18B E37CD363DD7C87A09AFF0E3E60E09C82
147607 851DD615E24D586E0F232DD2FFC573A9 C6A13B37878F5B826F4F8162A1C8D879
303044 19B0930C53F45AC14360E2F3A3B04EF7 C6A13B37878F5B826F4F8162A1C8D879
916345 5BEBF00AF658C1256C0821553C35FAC3 E37CD363DD7C87A09AFF0E3E60E09C82
777169 19B0930C53F45AC14360E2F3A3B04EF7 C6A13B37878F5B826F4F8162A1C8D879
154800 19B0930C53F45AC14360E2F3A3B04EF7 C6A13B37878F5B826F4F8162A1C8D879
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 5
Verschlüsseltes Geschlechtsmerkmal
04.09.2014
Implementierung: Datenfeld mit „0“ aufgefüllt
Verschlüsselt mit AES ohne IV
Fehler Entropie der Daten ist zu gering
IV und Padding mit „0“
Hack Erraten der Feldes
Sichere LösungVerschlüsselte Daten sind größer als unverschlüsselte Daten: Initialization Vector, Nonce oder Auffüllen mit zufälligen
Daten
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 6
Verschlüsselte Krankenakte
04.09.2014
Implementierung Verschlüsselung von xml/docx mit AES-CTR
Fehler Implementierungsfehler: Nonce = „0“
Hack Stehlen der verschlüsselten Datenbank
Eigene Krankenakte besorgen (unverschlüsselt)
Record = MyPlainRecord XOR MyEncRecord XOR EncRecord
EncRecord
MyPlainRecord
MyEncRecord
Record
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 7
Verschlüsseltes Bild
04.09.2014
Electronic Codebook Cipher-Block Chaining
ECB erhält die Struktur der Daten.
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 8
Kryptographie - Grundlagen
Symmetrische Verschlüsselung
Hash Funktionen
Asymmetrische Verschlüsselung
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 9
Symmetrische Verschlüsselung
Data
EncryptedData
EncryptedData
Data
SharedKey
SharedKey
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 10
Hash
Data
Hash (Digest)
Data
Hash (Digest)
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 11
Hash mit Salt
Data
Hash (Digest)
Data
Hash (Digest)
Salt Salt
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 12
Signaturen
Data
PrivateKey
Hash (Digest)
Signature
Yes / NoPublicKey
Data
Hash (Digest)Signature
Signature
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 13
Asymmetrische Verschlüsselung
Data
EncryptedData
EncryptedData
Data
PublicKey
PrivateKey
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 14
Block Cipher Modes
Electronic Codebook (ECB)
Cipher-Block Chaining (CBC)
Counter (CTR)
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 15
Electronic Codebook (ECB) – Verschlüsselung
04.09.2014
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 16
Electronic Codebook (ECB) – Entschlüsselung
04.09.2014
Ciphertext
Plaintext
AESDecryption
Ciphertext
Plaintext
AESDecryption
Ciphertext
Plaintext
AESDecryption
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 17
Cipher-Block Chaining (CBC) – Verschlüsselung
04.09.2014
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
IV
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 18
Cipher-Block Chaining (CBC) – Entschlüsselung
04.09.2014
Ciphertext
Plaintext
AESDecryption
IV
Ciphertext
Plaintext
AESDecryption
Ciphertext
Plaintext
AESDecryption
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 19
Counter (CTR) – Verschlüsselung
04.09.2014
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
Counter (0)
Nonce
Add
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
Counter (1)
Nonce
Add
Plaintext
Ciphertext
AESEncryption
Counter (2)
Nonce
Add
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 20
Counter (CTR) – Entschlüsselung
04.09.2014
Ciphertext
Plaintext
AESEncryption
Counter (0)
Nonce
Add
Ciphertext
Plaintext
AESEncryption
Counter (1)
Nonce
Add
Ciphertext
Plaintext
AESEncryption
Counter (2)
Nonce
Add
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 21
CodeMeter API
Verschlüsselung
Signatur
Schlüsselspeicher
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 22
CodeMeter API – Unterstützte Algorithmen
Symmetrische Verschlüsselung: AES 128 bit Asymmetrische Verschlüsselung : ECC 224 bit Signaturen: ECC 224 bit (ECDSA) Hash: SHA 256 Legacy: RSA 2048 bit
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 23
CodeMeter API – Schlüsselquellen
FirmKey mit Schlüsselableitung Direkt (ECB)
Indirekt (ECB, CBC) mit P1363 KDF2
Secret Data / Hidden Data mit Schlüsselableitung Direkt (ECB)
Indirekt (ECB, CBC) mit P1363 KDF2
Secret Data / Hidden Data ohne Schlüsselableitung Direkt (ECB)
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 24
Schlüsselableitung – Firm Key – Direkt
04.09.2014
Plaintext
CmDongle
AES ECBSHA 256
Firm Code
Product Code
Feature Code
Release Data
Encryption Code
Enc. Code Options
Feature Map
Maint. Period
Black Key
Firm Key
Ciphertext
Product Code
Firm Code
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 25
Schlüsselableitung – Secret Data / Hidden Data – Direkt
04.09.2014
Plaintext
CmDongle
AES ECBSHA 256
Firm Code
Product Code
Feature Code
Release Data
Encryption Code
Enc. Code Options
Feature Map
Maint. Period
Black Key
Secret Data
Ciphertext
Product Code
Firm Code
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 26
Schlüsselableitung – Firm Key – Indirekt (Standard)
04.09.2014
InitKey
Plaintext
CmDongle
AES ECBSHA 256
Firm Code
Product Code
Feature Code
Release Data
Encryption Code
Enc. Code Options
Feature Map
Maint. Period
Black Key
Firm Key
Ciphertext
Product Code
Firm Code
KDF2P1363
AES
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 27
Schlüsselableitung – Secret Data / Hidden Data – Indirekt
04.09.2014
InitKey
Plaintext
CmDongle
AES ECBSHA 256
Firm Code
Product Code
Feature Code
Release Data
Encryption Code
Enc. Code Options
Feature Map
Maint. Period
Black Key
Secret Data
Ciphertext
Product Code
Firm Code
KDF2P1363
AES
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 28
Ohne Schlüsselableitung – Secret Data / Hidden Data – Direkt
04.09.2014
Plaintext
CmDongle
AES ECB
Firm Code
Product Code
Feature Map
Maint. Period
Black Key
Secret Data
Ciphertext
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 29
CodeMeter Anwendungsbeispiele
Challenge Response Check
Bekanntes Shared Secret
Verschlüsselte Kommunikation
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 30
Challenge Response Check
Stellt sicher, dass ein gültiger CmDongle vorhanden ist Private Key im CmDongle (mit Lizenz, für alle Kunden gleich)
Public Key in der Software
Software erzeugt eine Challenge
CmDongle signiert die Challenge
Software überprüft die Response
Verhindert eine Record Playback Attacke auf den CmDongle Verhindert eine Simulation des CmDongles
04.09.2014
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 31
Bekanntes Shared Secret
04.09.2014
Sicheres Speichern eines AES-Schlüssels, der auf einem PC verwendet werden kann Speicher des AES-Schlüssels in Secret Data
Verwendung von Secret Data als Schlüssel-Quelle
Einsatzsszenario: Datentransfer zwischen Embedded Device / Cloud und PC
Schlüssel in Embedded Device / Cloud sind bereits sicher
Verwendung des CmDongles am PC
Verhindert das Kompromittieren des Schlüssels am PC
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 32
Verschlüsselte Kommunikation
04.09.2014
Übermittlung der Fischfänge an einen zentralenServer (über Satellit)
Anforderungen: Authentisch und Vertraulich Implementierung:
Schlüsselpaar auf dem Server und jedem Schiff
Tagebuch verschlüsselt mit Public Key des Servers
Tagebuch signiert mit Private Key des Schiffs
Ergebnis: Authentisch und Vertraulich 603 4711
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 33
Zusammenfassung
04.09.2014
Starten Sie mit der Bedrohungsanalyse Wählen Sie Algorithmus, Schlüssellänge und Modus sorgfältig Wählen Sie den richtigen Platz zum Speichern (Dongle, Software, …) Vermeiden Sie Implementierungsfehler Überprüfen Sie die Implementierung regelmäßig
Wibu Professional Services unterstützt Sie von Analyse bis Implementierung und Überwachung.
Ihr Führerschein zum Kryptographie-Experten 34
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
WIBU-SYSTEMS AG
www.wibu.com
04.09.2014
