Notions de sécurité à l'usage des développeurs (Soat, 6 nov. 2014)

Notions deSécuritéA l'usage du développeur

Noël Bardelot, ingénieur Soat

https://plus.google.com/+NoëlBardelot

Plan de la présentation

1. Qu'est-ce que la sécurité ?

2. Cryptographie et cryptanalyse

3. Les opérations cryptographiques

4. Des outils et des bonnes pratiques

5. La sécurité : concept global

QU'EST-CE QUE LA SÉCURITÉ ?

« J'ai l'impression qu'on m'écoute. »Paul Bismuth

ancien Président de la République

Sécurité

« Situation dans laquellequelqu'un,

quelque chosen'est exposé à

aucun danger. »

Danger

« Ce qui constitueune menace,

un risquepour quelqu'un,

quelque chose. »

CRYPTOGRAPHIEET

CRYPTANALYSE

Cryptex façon « Da Vinci Code »

La stéganographie

L'art de cacher

Le chiffrede

César

Exemple : le chiffre de César avec un décalage de 13 caractères

Analyse fréquentielle

Le chiffrede

Vigenère

Exemple à l'aide d'un MOTDEPASSE

HELLO

TSE...

→

La machineEnigma

LES OPERATIONSCRYPTOGRAPHIQUES

HASHER

SHA-2

Exemple : la somme de contrôle d'un fichier

> cat mon_fichier.txtFichiercontenantdesdonnéesimportantes.

> md5sum mon_fichier.txtf530b08d011669bf271fbd60b91b95b7

> sha1sum mon_fichier.txta136aef251b4c7458d6870c7476079c6ff06fce5

> sha256sum mon_fichier.txt0dc6fd63d59eb2f26000f1486516de4297b42c89eeccddb47203111a1a2b0a91

Autre exemple : les commits dans Git

> git log --reverse

commit f90acc01df5c399f9badebe1b306dd6b0e86df90Author: Noel Bardelot <noel.bardelot@socgen.com>Date: Fri Oct 31 15:20:36 2014 +0100

Feat.: ajout d'une IA

commit c91d5ff37726891d1ae5498d6a59d49bb0bf06dcAuthor: Noel Bardelot <noel.bardelot@socgen.com>Date: Fri Oct 31 23:54:24 2014 +0100

Fix: à l'aide, le serveur a pris le contrôle !

SCELLER

{ "piou-piou": { "utilisateur": "@RenéDescartes", "date": "15 oct. 1644", "contenu": "Je #piou donc je suis !" },

"fonction_de_hashage": "SHA1", "sceau": "79a14c50bba0a3ac6623b4292c60915929c271d7"}

CHIFFRERCHIFFRER

Chiffrementsymétrique

Chiffrementasymétrique

THE

SERVER

AmericanEncryptionStandard

Vincent RijmenJoan Daemen

Symét

rique

RivestShamirAdlemanAsy

mét

rique

vs.

Asymétrique

Plus lent

Nombres premiers

Secret non partagé

Symétrique

Plus rapide

Clé aléatoire

Partager la clé

Comment partager

une clé symétrique ?

AUTHENTIFIER

Autorité de certificationFournisseur officiel de clés

X.509

SIGNATURE NUMÉRIQUE→ SCELLEMENT & AUTHENTIFICATION

DES OUTILSET

DES BONNES PRATIQUES

L'actu en Patates (Martin Vidberg)

TransportLayerSecurity

Le modèle OSI

THE

SERVER

FTP+ STARTTLS

SMTP &IMAP &POP3 +STARTTLS

STOCKAGESÉCURISÉ

Le sel doit être aléatoire

OAUTH 2.0

LA SÉCURITÉ :CONCEPT GLOBAL

Un maillon casse...

… tout casse

Les cookies

Local storage

L'ajout manuel de certificats

Le navigateur

Le système

Les bibliothèques

Le réseau

Le hardware

Même les algorithmes !

Randall Munroe (XKCD)

Les Méta-données

ingénierie sociale

les bons outils,

des développeurs responsables,

Des standards éprouvés,

et ça dès le début d'un projet.

Bibliographie

Histoire des codes secrets, par Simon Singh

https://www.schneier.comle blog de Bruce Schneier

Cryptonomicon, par Neal Stephensonroman

Avez-vousdesquestions ?

Notions deSécuritéA l'usage du développeur

Noël Bardelot, ingénieur Soat

https://plus.google.com/+NoëlBardelot

Plan de la présentation

1. Qu'est-ce que la sécurité ?

2. Cryptographie et cryptanalyse

3. Les opérations cryptographiques

4. Des outils et des bonnes pratiques

5. La sécurité : concept global

QU'EST-CE QUE LA SÉCURITÉ ?

« J'ai l'impression qu'on m'écoute. »Paul Bismuth

ancien Président de la République

Sécurité

« Situation dans laquellequelqu'un,

quelque chosen'est exposé à

aucun danger. »

C'est un concept tellement abstrait, tellement fondamental, qu'on a du mal à le définir.

On ne définit pas la sécurité, on ne définit que l'absence de sécurité.

Danger

« Ce qui constitueune menace,

un risquepour quelqu'un,

quelque chose. »

Même le danger est un concept qui ne se définit que par lui-même tellement il est basique.

CRYPTOGRAPHIEET

CRYPTANALYSE

Cryptex façon « Da Vinci Code »

La stéganographie

L'art de cacher

Il s'agit de cacher la donnée pour la protéger.

La stéganographie n'est pas de la cryptographie.

Le chiffrede

César

Comme son nom l'indique, date de l'antiquité.

Il s'agit de la forme la plus simple de cryptographie par substitution.

Elle a continué à être utilisée jusque très tard pour sa facilité de mise en œuvre (disques offert en cadeau aux enfants aux USA dans les magazines).

Exemple : le chiffre de César avec un décalage de 13 caractères

Le plus connu des chiffres de CésarROT13 = « rotation » de 13 caractères

Analyse fréquentielle

Méthode pour déchiffrer les substitutions simples.

Développée par les arabes (Al-Kindi) au 9ème siècle.

Le chiffrede

Vigenère

Diplomate français du 16ème siècle.

Chiffrement par substitution polyalphabétique.

A chaque itération l'alphabet choisi est déterminé par la lettre d'un mot de code secret.

Cassé au 19ème siècle mais encore utilisé pour des cas simples.

Exemple à l'aide d'un MOTDEPASSE

HELLO

TSE...

→

Utilise les 26 façons différentes de fabriquer un chiffre de César.

Chaque lettre à chiffrer utilise un alphabet différent.

Le choix à chaque étape de l'alphabet à utiliser est fonction d'un mot de passe.

La cryptanalyse consiste à essayer de déduire la taille du mot de passe.

La machineEnigma

Commercialisée avant la 2ème guerre mondiale.

Entrée dans l'ère de l'automatisation des procédés cryptographiques.

Les cryptographes de l'armée allemande la savaient cassable, mais ils ont jugé que c'était très improbable.

Pendant que les anglais cassaient Enigma, les américains utilisaient des indiens Navajo pour échanger des messages sur le front Pacifique.

Les japonais n'ont jamais réussi à déchiffrer les messages.

LES OPERATIONSCRYPTOGRAPHIQUES

HASHER

Fonctions mathématiques.

A priori destructives (non reversibles).

SHA-2

Bibliothèque de fonctions cryptographiques de hashage.

Conçue par la NSA.

Plus utilisée : SHA-256

SHA = Secure Hash Algorithm

Exemple : la somme de contrôle d'un fichier

> cat mon_fichier.txtFichiercontenantdesdonnéesimportantes.

> md5sum mon_fichier.txtf530b08d011669bf271fbd60b91b95b7

> sha1sum mon_fichier.txta136aef251b4c7458d6870c7476079c6ff06fce5

> sha256sum mon_fichier.txt0dc6fd63d59eb2f26000f1486516de4297b42c89eeccddb47203111a1a2b0a91

Permet de vérifier qu'un fichier n'a pas été corrompu.

Autre exemple : les commits dans Git

> git log --reverse

commit f90acc01df5c399f9badebe1b306dd6b0e86df90Author: Noel Bardelot <noel.bardelot@socgen.com>Date: Fri Oct 31 15:20:36 2014 +0100

Feat.: ajout d'une IA

commit c91d5ff37726891d1ae5498d6a59d49bb0bf06dcAuthor: Noel Bardelot <noel.bardelot@socgen.com>Date: Fri Oct 31 23:54:24 2014 +0100

Fix: à l'aide, le serveur a pris le contrôle !

Git utilise la fonction mathématique SHA-1.

Permet d'identifier uniquement un commit (car la fonction a très peu de collisions).

Permet aussi de garantir l'intégrité d'un commit au moment du « pull ».

SCELLER

Utilisation particulière du chiffrement qui vise à assurer l'intégrité de la donnée (d'un document par exemple).

On se met d'accord avec son interlocuteur sur un chiffrement. L'émetteur chiffre le message et envoie le message et le résultat du chiffrement.

Le déstinataire chiffre aussi le message et vérifie que le résultat est le même qu'à l'émission. Si ça n'est pas le cas c'est que le message est corrompu.

{ "piou-piou": { "utilisateur": "@RenéDescartes", "date": "15 oct. 1644", "contenu": "Je #piou donc je suis !" },

"fonction_de_hashage": "SHA1", "sceau": "79a14c50bba0a3ac6623b4292c60915929c271d7"}

Le scellement est un hashage appliqué à un message.

A l'image des sceaux physiques que portent les documents officiels.

CHIFFRERCHIFFRER

C

A la base de toutes les opérations.

On ne dit pas « crypter ».

Fonction de base : rendre la donnée illisible sauf pour les personnes choisies.

Chiffrementsymétrique

Le même secret sert pour chiffrer et déchiffrer

Le secret s'appelle « clé ».

C'est un paramètre qu'on donne à une fonction mathématique choisie de manière à ce que même si on connaît le résultat et la fonction, il est très dur de retrouver le paramètre initial.

Chiffrementasymétrique

Clé publique connue de tous, sert à chiffrerClé privée connue d'un seul, sert à déchiffrer

Pas les même fonctions mathématiques que pour le chiffrement symétrique.

THE

SERVER

On considère une relation 1-N (one-to-many) quand on parle de chiffrement asymétrique.

Celui qui détient la clé privée est le serveur.

Il est possible pour un serveur de recevoir de manière sécurisée des messages depuis autant de clients qu'il le souhaite en partageant sa clé publique.

AmericanEncryptionStandard

Vincent RijmenJoan Daemen

Symét

rique

AES (algorithme retenu : Rijndael)● Vincent Rijmen & Joan Daemen● remplace DES (1977)● standardisé en 2001/2002RapidePeu gourmand en RAM

RivestShamirAdlemanAsy

mét

rique

● RSA ● Ron Rivest + Adi Shamir + Leonard Adleman● 1977

● Implémentation la plus courante

vs.

Asymétrique

Plus lent

Nombres premiers

Secret non partagé

Symétrique

Plus rapide

Clé aléatoire

Partager la clé

● SymétriqueAvantage :● Transmission sécurisée avec un coût de calcul

faible (par rapport au chiffrement asymétrique)● Clé secrète aléatoireInconvénient :● Partage initial de la clé secrète très sensible !

● Asymétrique● Avantage :

● Seule la clé publique est transmise● Suffisant pour effectuer une signature

(donc un scellement et/ou une authentification)

● Désavantage :● Coût de calcul plus élevé● Clé privée fondée sur des nombres premiers

(pas aléatoire!)

Comment partager

une clé symétrique ?

Avant de pouvoir utiliser une clé symétrique pour échanger un message chiffré, il faut d'abord réussir à échanger la clé de manière sécurisée.

Problème : comment échanger une clé à distance, sans qu'Alice et Bob se rencontre ?

AUTHENTIFIER

Utilisation particulière du chiffrement qui vise à éviter l'usurpation d'identité.

On identifie quelqu'un en lui demandant de déchiffrer un message pour lequel il n'y a que lui qui connaît le secret (« challenge »).

Autorité de certificationFournisseur officiel de clés

Certificat à clé publique● Garantir le propriétaire d'une clé publiqueAutorité de Certification (AC)● Organisme qui signe le certificat avec sa clé

privée● N'importe qui peut se servir de leur clé publique

pour vérifier un certificat

Il est crucial pour un serveur de pouvoir révoquer un certificat si la clé privée est jugée compromise.

Réciproquement un client doit pouvoir savoir si un certificat qu'il a obtenu a depuis été révoqué.

X.509

X.509, la spécification● Émettre un certificat● Valider un certificat● Révoquer un certificat

SIGNATURE NUMÉRIQUE→ SCELLEMENT & AUTHENTIFICATION

Ce qu'on appelle « signature numérique » c'est le fait qu'un document soit chiffré avec la clé privée du signataire, et que le résultat soit utilisé comme sceau.

N'importe qui peut vérifier ce sceau avec la clé publique correspondante (via le certificat, garanti par une AC), et ainsi s'assurer de son intégrité tout en s'assurant de l'identité du signataire (seule la clé privée a pu chiffrer si la clé publique peut déchiffrer).

DES OUTILSET

DES BONNES PRATIQUES

L'actu en Patates (Martin Vidberg)

TransportLayerSecurity

Protocoles TLS de l'IETF

Successeur de SSL de Netscape (terme obsolète)

Le modèle OSI

TLS sécurise la couche applicative du point de vue du modèle OSI

THE

SERVER

Protocole de communication sécurisée● Authentification du serveur● Authentification réciproque du client● Etablissement d'une session

(échange d'une clé symétrique à usage unique)● Dialogue sécurisé

● Deux manières de mettre en place HTTP sur TLS● avec une implémentation de TLS dans le

serveur● à l'aide d'un proxy spécialisé

(par exemple Stunnel)

Un flux HTTP par dessus un protocole sécuriséConsiste à fournir au serveur un moyen de :● s'authentifier auprès des clients● chiffrer la communication avec chaque client

FTP+ STARTTLS

SMTP &IMAP &POP3 +STARTTLS

STOCKAGESÉCURISÉ

Les données sensibles ne doivent pas être corrompues ou dérobées

Un exemple : les mots de passe utilisateurs● sceller, pas chiffrer !● saler les hashs● utiliser un sel aléatoire

Une approche naïve consiste à stocket un hash du mot de passe au lieu du mot de passe lui-même.

Le défaut majeur de cette pratique est qu'il existe de nombreuses tables de hashs précaculés pour de très nombreux algorithmes de hashage.

Beaucoup d'utilisateurs ayant de mauvais mots de passe vont utiliser des mots de passe identiques, tirés du dictionnaire, ou utilisant une recette facile à deviner (l33t).

Dans ce cas la collision de mots de passe devient une collision de hashs et simplifie la vie de l'attaquant.

On ajoute un préfixe au mot de passe.

Ce préfixe s'appel un « sel » (anglais « salt »).

On ne hash plus seulement le mot de passe mais la concaténation du sel et du mot de passe.

On stocke le sel et le hash. Quand quelqu'un veut s'authentifier, on lui donne le sel, et on attend un hash en retour.

Attaquer le mot de passe d'un seul utilisateur reste tout aussi facile (l'attaquant connaît le sel).

Par contre il est beaucoup plus coûteux d'attaquer toute une liste de mots de passe : chaque calcul de hash doit être fait autant de fois qu'il y a de mots de passe, puisque chacun a un sel différent.

Et la majorité des rainbow tables deviennent inefficaces puisqu'il faudrait précalculer des mots avec un grand nombre de préfixes possibles.

Enfin, si un utilisateur utilise le même mot de passe sur deux sites différents, les sels seront différents et les hashs aussi. Même si son compte est corrompu sur un premier site, il ne le sera pas sur le second.

Le sel doit être aléatoire

Si le sel est constant on subit les collisions de hashs en cas de collision de mots de passe.

Et si le sel est trop facile à déterminer (par exemple la date de création, qui est

OAUTH 2.0

Quand vous pouvez, évitez de le faire vous-même● authentification par un tiers de confiance

(exemple : OAuth via Google, Twitter, Facebook...)

● des API simples basées sur HTTP

LA SÉCURITÉ :CONCEPT GLOBAL

Un maillon casse...

… tout casse

Quatre maillons :● le client● le serveur● les couches de transport de l'information

● les algorithmes et leurs implémentations

Si un seul des maillons est compromistout le mécanisme est compromis

Les cookies

Stockés en clair chez le client. Il ne faut pas y mettre de données confidentielles.

Ou alors il faut les chiffrer.

Local storage

Idem que pour les cookies.

L'ajout manuel de certificats

L'utilisateur peut ajouter manuellement des certificats verreux par méconnaissance ou erreur.

Le navigateur

La première source de problème se situe dans la listes des AC pré-établie à l'installation : par défaut les navigateurs font confiance à beaucoup trop d'AC.

Certaines de ces AC sont très douteuses.

Le navigateur peut aussi être buggé, et surtout les plugins...

Le système

Trojans, keyloggers, etc.

Les bibliothèques

Les bibliothèques tierces contiennent forcément des bugs (et notamment les bibliothèques cryptographiques).

Le réseau

Le flux passe par un certains nombre d'opérateurs réseau, chacun peut écouter.

Le principe similaire aux écoutes téléphoniques.

Le hardware

L'ajout de composants électroniques pour écouter/enregistrer des communications à très bas niveau n'est pas de la science fiction.

Même les algorithmes !

Randall Munroe (XKCD)

● Indéchiffrable aujourd'hui, déchiffrable demain● Erreurs mathématiques ou dans les paramètres

utilisés● Pseudo-aléatoire ne veut pas dire vraiment

aléatoire...

Les Méta-données

Même sans avoir accès aux communications on peut déduire de nombreuses informations sur la nature de ces communications.

● Exemple : rendre aléatoires les séquences d'identifiants

● Autre exemple : rendre aléatoires les temps de réponse

ingénierie sociale

L'humain est probablement le maillon le plus faible de tous.

Nous sommes des êtres sociaux, nous sommes programmés pour faire confiance. Sans ça, pas de société.

les bons outils,

des développeurs responsables,

Des standards éprouvés,

et ça dès le début d'un projet.

Bibliographie

Histoire des codes secrets, par Simon Singh

https://www.schneier.comle blog de Bruce Schneier

Cryptonomicon, par Neal Stephensonroman

Avez-vousdesquestions ?