Bilgi Gьvenligi: Dьnyadaki Egilimler

1
Bilgi GüvenligiDünyadaki Egilimler

• ULAKNET
• Sistem Yönetimi Konferansi-Güvenlik
• 3-4 Ekim 2003, Ankara
• Dr. M. Ufuk Çaglayan
• 3 Ekim 2003

2
Genel Bakis

• Bilgi güvenligi nedir?
• Sifreleme
• Kimlik kanitlama, sayisal imzalar
• Protokoller
• Isletim sistemi ve ag güvenligi
• Güvenlik plani ve modelleri

3
Bilgi güvenligi nedir? - 1

• Bilgi güvenligi (information security) Tanim
• Bilginin bir varlik (asset) olarak hasarlardan
  korunmasi
• Tanim ile ilgili konular
• Korunmasi gerekli bilginin, olasi hasarlarin ve
  bunlarin degerlerinin saptanmasi
• Koruma adimlarinin tanimi ve bunlarin maliyetinin
  saptanmasi

4
Bilgi güvenligi nedir? - 2

• Koruma adimlari
• Hasari önleme (prevention)
• Hasari saptama (detection) Ne zaman, nasil,
  kim?
• Reaksiyon gösterme (hasari giderme, bilgiyi
  hasardan önceki haline getirme)
• Risk analizi 100 güvenlik yoktur..!
• Koruma maliyeti, (hasar olasiligi) x (hasarin
  degeri)nden küçük olmali..!

5
Bilgi güvenligi nedir? - 3

• Bilgi güvenliginin boyutlari (servisler)
• Gizlilik (confidentiality), bütünlük (integrity)
• Kimlik kanitlama (authentication)
• Erisilebilirlik (availability)
• Sorumluluk (accountability)
• Erisim denetimi (access control), inkar edememe
  (nonrepudiation)
• Bu boyutlara güvenilirlik (reliability) ve
  emniyet (safety) eklenebilmekte

6
Bilgi güvenligi nedir? - 4

• Güvenlige saldirilari (tehditler)
• Pasif Dinleme (Interception)
• Aktif Kesme (interruption), degistirme
  (modification), üretme (fabrication)
• Güvenlik mekanizmalari
• Farkli bir çok mekanizma bulunmakta
• Sifreleme teknikleri ve protokoller
  mekanizmalarinin altyapisini olusturmakta

7
Sifreleme

• Sifrebilim (cryptography) ana dallari
• Sifreleme (cryptography)
• Sifre çözme (cryptanalysis)
• Sifreleme ana dallari
• Konvansiyonel (simetrik) sifreleme Klasik
  teknikler ve modern teknikler
• Açik anahtar sifreleme

8
Modern Sifreleme Teknikleri - 1

• 1971den bu yana LUCIFER, DES, IDEA, BLOWFISH,
  RC5, RC4, Üçlü (Triple) DES, .
• AES (Advanced Encryption Standard)
• Kasim 2001den bu yana US NIST standardi
• 128, 192, 256 bit blok ve anahtar
• Bilinen tüm saldirilara dayaniklilik
• Farkli platformlara uyarlanabilirlik, açiklik

9
Modern Sifreleme Teknikleri - 2

• Modern tekniklerin ortak özellikleri
• degisken uzunlukta anahtar ve blok
• degisken sayida yer degistirme ve permutasyonun
  islemi
• yer degistirme ve permutasyonlari denetleyen
  anahtarin veri bagimli islenmesi
• Modern tekniklerin ortak problemleri
• Anahtar dagitimi ve kimlik kanitlama

10
Açik Anahtar Sifreleme - 1

• Özellikler ve Teknikler
• Asimetrik sifreleme ve sifre çözme için bir
  açik ve bir gizli anahtar çifti
• Gizlilik ve kimlik kanitlama beraberce
  saglanabilir
• RSA, El Gamal, Schnorr, .. (çarpma bazli)
• Elliptic curve sifreleme RSAdan hizli
  (toplama bazli)

11
Açik Anahtar Sifreleme - 2

• Tüm algoritmalar modern konvansiyonel sifrelemeye
  göre çok yavas, dolayisiyla bilginin yüksek
  hizlarda devamli bir sekilde sifrelenmesi pratik
  degil
• Pratikte Kullanim
• Kimlik kanitlamada ve oturum anahtari (session
  key) (süresi?) yaratmada açik anahtar sifreleme
• Bilginin yüksek hizlarda devamli bir sekilde
  sifrelenmesinde simetrik sifreleme (AES)

12
Anahtar Dagitimi

• Açik anahtarlarin dagitimi
• Rehberler, Açik Anahtar Otoriteleri (AAO)
• Açik Anahtar Sertifikalari Sertifika, bir
  AAOnin gizli anahtari ile sayisal olarak
  imzalanmis kullanici kimligi ve kullanici açik
  anahtari. Sertifika geçerlilik süresi (X.509)
• Gizli anahtarlarin dagitimi
• Needham-Schroeder Protokolu ve ..
• Diffie-Hellman Anahtar Degisimi, 1976

13
Sayisal Imzalar

• Özet Kodlar (hash, digest, MAC) MD4, MD5,
  SHA-1, RIPEMD-160, HMAC, .
• Sayisal Imzalar
• Genellikle açik anahtar sifreleme üzerine kurulu
• RSA sayisal imzalari (RSA sifreleme)
• DSS (Digital Signature Standard) sayisal imzalari
  (NIST), DSA (El Gamal, Schnorr)

14
Servisler ve Protokoller

• Kimlik Kanitlama Servisleri/Uygulamalari
• Kerberos
• X.509 kimlik kanitlama (sertifika) servisi
• Elektronik Posta
• PGP (Pretty Good Privacy)
• S/MIME
• Transport ve Ag Katmani
• SSL ve Güvenli IP (IPsec)

15
Kerberos

• MIT Athena projesi, Version 4, 5, RFC1504
• Sadece konvansiyonel sifreleme.
• Needham Schroeder kimlik kanitlama bazli,
  replay duyarli, çok emniyetli.
• Servis biletleri, bilet süresi, Authentication
  Server (AS), Ticket Granting Server (TGS),
• Uygulamalarin kerberize edilmesi lazim.

16
X.509 Sertifikalari

• X.509 (1988) Özellikleri
• 1995de Version 3. Sertifika formatini IP,
  S/MIME, SSL/TLS, SET kullanmakta.
• X.509 sertifika içerigi
• Sürüm No, seri No, sayisal imza tipi, sertifika
  otoritesi, geçerlilik tarihleri, kimlik, açik
  anahtar, sayisal imza (sertifika özet kodunun
  sertifika otoritesi gizli anahtari ile sifresi).

17
Elektronik Posta - PGP

• Pretty Good Privacy
• Tek bir kisinin üretimi (Phil Zimmermann)
• Özellikleri
• Sayisal Imzalar DSS/SHA veya RSA/SHA
• Sifreleme CAST veya IDEA veya Üçlü DES, vb tek
  kullanimlik oturum anahtari
• ZIP ve Radix-64 kodlama
• Farkli gizlilik paylasimi felsefesi

18
Elektronik Posta - S/MIME

• Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions
• RFC822 ve MIMEin dogal takipçisi
• Zarf kavrami
• MD5 ve tercihan SHA-1
• Sayisal Imzalar DSS RSA (512 - 1024 bit)
• Sifreleme Tek kullanimlik anahtar, Üçlü DES ve
  RC2/40 bits

19
SSL (Secure Socket Layer) - 1

• SSLv3 Özellikleri (Netscape)
• Iki nokta arasindaki güvenli bilgi transferi için
  de facto standart, açik tasarim, yaygin kullanim.
  
• Iki katmanli mimari TCP üzerine Record
  Protocol, bunun üzerine Handshake, Change Cipher
  Spec ve Alert protokolleri
• Internet Society IETF TLS ile ayni
• Temel olarak web kullaniminda (HTTPS)

20
SSL - 2

• SSL oturum ve baglanti (session/connection)
• Handshake protokolu güvenlik parametrelerini
  saptar ve oturum kurar.
• Oturum basina ayni güvenlik parametrelerini
  kullanan birden fazla baglanti olabilir.
• Amaç, her seferinde yeni güvenlik parametreleri
  üzerine anlasma yapma maliyetini (toplam 13
  mesaj) düsürmektir.

21
SSL - 3

• SSL güvenlik parametreleri degisimi
• Gönderici/alici arasinda 13 mesaj olarak
• Gönderici/alici kimliklerinin kanitlanmasi
• Anahtar degisim algoritmasi üzerine anlasma
• Anahtar ve nonce (replay önlemek için) degisimi
• Konvansiyonel sifreleme ve özet kod algoritmalari
  ile bunlarin parametreleri üzerine anlasma

22
Secure Electronic Transaction (SET)

• Ikiden fazla taraf arasinda güvenli bilgi (temel
  olarak kredi karti alisverisleri) transferi için
  standart, açik tasarim.
• Orijinal olarak MasterCard ve VISA tarafindan.
  Version 1, Subat 1996
• Karmasik protokol. Tüm mesaj degisimleri sifreli,
  sayisal imzali ve sertifikali.
• Ismarlama (IB)/Ödeme (ÖB) Bilgisi ayirimi

23
IPsec - 1

• Açik ag üzerinden güvenli IP paket aktarimi
• Iki protokol
• Kimlik Kanitlama (AH, Authentication Header)
• Sifreleme/Kimlik Kanitlama (ESP, Encapsulating
  Security Payload)
• Hedefler
• Erisim denetimi, orijin kanitlama, paket replay
  önleme, gizlilik (headerData), vb

24
IPsec - 2

• Transport ve Tünel kipleri (modes)
• Transport kipi IPv6 stili ara header eklenmesi
• Tünel kipi Tüm IP paketinin yeni bir IP paketi
  içine konularak gönderilmesi ve yönlendirilmesi
• VPN (Virtual Private Network) baglantilarinda
  kullanim
• Temel olarak tünel kipinde

25
Isletim Sistemi ve Ag Güvenligi

• Isletim sistemi ve ag yazilimindaki sorunlu
  tasarim ve kodlamalardan kaynaklanan güvenlik
  problemleri
• En son sürümleri kullan, güvenlik ikazlarini
  izle, yazilim eklerini uygula
• Kullanici hesaplari ve parolalar
• Kurallar, rastgele parolalar, denial of service
• Erisim haklarinin kullanicilara dagitimi

26
Güvenlik Plani

• Bilgisayar ve ag ortami olan her kurumun yazili
  bir Güvenlik Plani olmali..!
• Kapsami
• Kullanici ve sistem idarecilerinin güvenlik
  sorumluluklari ve bilgi kaynaklarinin dogru
  kullaniminin tanimlari, politikalar (policies)
• Güvenlik problemi oldugunda izlenecek prosedürler
• Baslangiç için rehber RFC 1244

27
Güvenlik Modelleri

• Aktif bir arastirma alani
• Bell-LaPadula Modeli (BLP)
• Subjelerin objelere erisim haklarindaki
  gizliligin bir sonlu makina olarak modellenmesi
• Harrison-Ruzzo-Ullman Modeli
• BLP dinamik erisim haklari, subjeler ve objeler
• Chinese Wall Model, Biba Model, Clark-Wilson
  Model, vb

28
Bilgi ve Iletisim Için

• Prof. Dr. M. Ufuk Çaglayan
• Bilgisayar Mühendisligi Bölümü
• Bogaziçi Üniversitesi
• Bebek, Istanbul 80815
• Faks [phone]
• Tel [phone] x1698
• E-posta caglayan_at_boun.edu.tr
• Web http\\netlab.boun.edu.tr\people