État de l’art de la sécurité informatique

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1 État de l’art de la sécurité informatique
Chapitre 3 – Sécurité des accès Auteurs : Stéphan GUIDARINI – Consultant Senior Sébastien DESSE – Expert Réseaux et Sécurité

2 Sommaire Sécurité des Accès
Authentification Mots de passe Authentification/Authentification forte Les protocoles / Utilisation RADIUS TACACS / TACACS+ Kerberos 802.1x

3 Introduction La sécurité des accès fait intervenir un certain nombre de mécanismes que nous avons décrits dans les sections précédentes Filtrage des échanges par un Firewall Filtrage des échanges par un relais applicatif Authentification des tiers Algorithmes à clefs publiques Nous allons développer ce point en présentant d’autres solutions d’authentification Cette section a également pour but de présenter les protocoles permettant de gérer l’authentification et les accès au système d’information de l’entreprise Le concept du « Single Sign On » Les protocoles RADIUS, TACACS, Kerberos

4 Authentification – Bases (1)
Identification : Identité numérique  Personne Chaque personne ayant accès au système d’information doit se voir attribuer un IDENTIFIANT UNIQUE L’authentification = Challenge L’authentification repose toujours sur un challenge lancé par le système de destination à l’intention du client afin que celui-ci prouve sont identité Mot de passe, clef privée, empreinte digitale, … La réussite du challenge valide l’association client  Identifiant = 1 identifiant Qui êtes vous ? Prouvez le. Dupond Mon mot de passe est toto OK, c'est DUPOND

5 Authentification – Bases (2)
Trois méthodes d’authentification La connaissance Secret connu (ex : mot de passe) La possession Possession d’un objet (ex: Carte, badge, clef) L’entité Caractéristique physique (ex :biométrie) Prise une à une ces techniques ont toutes des points faibles, C’est la combinaison de plusieurs méthodes d’authentification qui permet de mettre en place des solutions d’authentification forte

6 Mots de passe Utilisation de mots de passe Gestion Indispensable
Création, Modification, Déblocage, Suppression Problème : stockage, transfert sur le réseau, rejeu, mémorisation difficile pour les utilisateurs, gestion pour l’administrateur Des règles simples rarement respectées 8 caractères minimum Non prédictible (Prénom, nom, identifiant, …) Renouvellement régulier Jamais écrit La plupart des intrusions ont pour origine un mot de passe trivial, un compte système ou applicatif ayant conservé son mot de passe par défaut

7 Badges et cartes Cartes d’identité (sans mot de passe)
Code barre, Carte magnétique, puce Problèmes : Copie, vol, liaison lecteur Serveur, rejeu Cartes d’identité + mot de passe Authentification double facteur Problèmes : Liaison lecteur Serveur, rejeu En cas copie ou de vol le pirate doit « simplement » résoudre un problème de mot de passe Inconvénient : il faut équiper les utilisateurs et les postes et/ou les locaux de lecteurs.

8 Mot de passe unique OTP (One Time Password)
Mot de passe utilisable une seule fois Protection contre le rejeu Non prédictible si l’algorithme est gardé secret Pour parer aux problèmes de vol on adjoint souvent au code généré un code personnel (PIN) Plusieurs techniques Asynchrone (challenge/réponse) Envoi d’un challenge par le serveur, l’utilisateur possède une calculatrice qui transforme le challenge en un mot de passe qu’il saisit. Le serveur fait la même opération et compare. Synchrone dépendant du temps Le mot de passe est fonction du temps et est généré à intervalle régulier. Le challenge (utilisé dans le mode asynchrone) est en fait la date et l’heure. Synchrone indépendant du temps Utilisation d’un compteur interne à la calculatrice incrémenté à chaque utilisation. Le serveur est synchronisé sur ce compteur et n’accepte pas de code antérieur au compteur

9 Biométrie Se base sur les propriétés du corps humain et la faible probabilité de trouver des caractéristiques identiques sur deux personnes différentes S’assure de l’association physique de l’identifiant avec la personne Fond de l’œil, empreinte digitale, voix Problèmes : Création des authentifiants (fiabilité) Liaison lecteur  Serveur, rejeu Ne fonctionne pas avec le matériel

10 Authentification Unique
SSO (Single Sign On) Le Single Sign On est une facilité permettant à un utilisateur de ne s’authentifier qu’une seule fois pour accéder à un ensemble de ressources hétérogènes ; on distingue : Le « SSO Poste » appliqué aux autorisations pour l’accès aux serveurs applicatifs du Système d’information Le « SSO Serveur » appliqué aux applications Web type Intranet, Services Internet, … Le Single Sign On permet à l’utilisateur de n’avoir qu’un seul mot de passe pour l’accès à un ensemble d’applications Le bénéfice pour la sécurité est la réduction du nombre de mots de passe à mémoriser par l’utilisateur, évitant en théorie les mots de passe trop simples ou écrits sur un papier Pour l’administrateur, la centralisation de la base des mots de passe garantie une administration simplifiée et homogène de la politique d’authentification

11 Inconvénients Le bénéfice apporté par le SSO en terme de sécurité est grandement atténué par le fait qu’il permet de contourner d’une certaine manière le processus d’authentification en l’automatisant Comment garantir que c’est bien l’utilisateur qui se trouve devant son poste si celui-ci n’a plus à intervenir pour s’authentifier ? Le SSO implique la mise en place de mécanismes garantissant la présence PHYSIQUE de l’utilisateur devant son poste Carte à puce dans un lecteur par exemple L’utilisateur devant enlever la carte à puce du lecteur à chaque fois qu’il s’absente ; l’obligeant à répéter le processus d’authentification à son retour… Le SSO est souvent présenté par les constructeurs comme un moyen de préparer l’arrivée des PKI (car préparant l’infrastructure à l’intégration des PKI) mais pour beaucoup le SSO semble être une fonctionnalité des PKI à ne pas exploiter Cf. «  CDROM/Infrastructure à clefs publiques/Ten Risks of PKI.doc » Par Carl Ellison et Bruce Schneier deux experts en cryptographie et sécurité

12 SSO Serveur 3 alternatives d’architecture
SSO Reverse Proxy: L’accès aux applications et l’authentification primaire sont réalisés par un serveur de sécurité installé en mode reverse proxy, SSO proxy web: L’accès aux applications et l’authentification primaire sont réalisés par un serveur de sécurité installé en mode proxy web ou associé à un portail d’entreprise, SSO basée sur des agents filtres: Un agent installé sur chaque serveur est intercalé entre le poste client et le serveur de sécurité dont il est le client. Les 3 architectures peuvent être associées pour répondre aux contraintes imposées par l’environnement technique et applicatif.

13 SSO Serveur (2) Architecture SSO Reverse Proxy PROCESSUS
ETAPE 1: Le client demande au DNS IP du serveur intranet , le DNS lui communique IP du Reverse Proxy SSO. ETAPE 2: Le client réalise une authentification primaire auprès du reverse proxy SSO et demande la connexion au serveur intranet, le reverse proxy SSO interroge l’annuaire pour valider les droits de client et récupérer le couple L/P correspondant à l’Intranet, ETAPE 3: Le reverse proxy SSO établit une connexion avec le serveur intranet en présentant le coupe L/P du client.

14 SSO Serveur (3) Architecture SSO Proxy Web PROCESSUS
ETAPE 1: Le client web se connecte au serveur proxy web SSO. ETAPE 2: Le client réalise une authentification primaire auprès du proxy web SSO et demande la connexion au serveur intranet, le proxy web SS0 interroge l’annuaire pour valider les droits de client et récupérer le couple L/P correspondant à l’Intranet, ETAPE 3: Le proxy web SSO établit une connexion avec le serveur intranet en présentant le coupe L/P du client.

15 SSO Serveur (4) Architecture SSO Agents PROCESSUS
ETAPE 1: Le client web se connecte au serveur portail sur lequel est installé l’agent SSO et fournit son couple L/P. ETAPE 2: L’agent interroge le serveur SSO pour valider le couple L/P. Ce dernier interroge l’annuaire et retourne la réponse. ETAPE 3: Le client à cliqué sur l’icône intranet dans le portail. L’agent transmet au serveur SSO l’identité du client et du serveur cible (intranet). Le serveur SSO interroge l’annuaire et envoi à l’agent du serveur intranet le couple L/P secondaire. Ce dernier joue l’authentification.

16 Radius RADIUS (Remote Dial-In User Service)
Radius est un protocole qui permet à un serveur d’accès (au sens large du terme) de communiquer avec un serveur central pour authentifier les utilisateurs et autoriser les accès Modèle Client-Serveur, standard de l’IETF RFC 2138 Toutes les transactions RADIUS sont authentifiées par l'utilisation d'un secret qui n'est jamais transmis sur le réseau. De plus les communications sont en partie chiffrées en utilisant une clef secrète définie sur le serveur et le client Le client RADIUS est souvent intégré dans les serveurs d’accès (NAS) émettant les requêtes pour authentifier les utilisateurs qui tentent d’accéder au réseau La modularité du protocole permet son utilisation pour une grande variété d’applications et notamment les proxys applicatifs

17 Principe                                                                                                   L’utilisateur initie une connexion PPP avec le serveur d’accès Le serveur d’accès demande l’identifiant et le mot de passe (PAP) ou envoi un challenge (CHAP – MD5) L’utilisateur répond Le client RADIUS (le NAS) envoi l’identifiant et le mot de passe au serveur RADIUS (authentification) en le chiffrant avec la clef qu’il partage avec le serveur Le serveur RADIUS répond avec les messages Accept, Reject, or Challenge. Le client RADIUS se configure en fonction du contenu des messages Accept ou Reject (autorisation)

18 Principe                                                                                                   L’utilisateur initie une connexion PPP avec le serveur d’accès Le serveur d’accès demande l’identifiant et le mot de passe (PAP) ou envoi un challenge (CHAP – MD5) L’utilisateur répond Le client RADIUS (le NAS) envoi l’identifiant et le mot de passe au serveur RADIUS (authentification) en le chiffrant avec la clef qu’il partage avec le serveur Le serveur RADIUS répond avec les messages Accept, Reject, or Challenge. Le client RADIUS se configure en fonction du contenu des messages Accept ou Reject (autorisation)

19 Pourquoi utiliser RADIUS
AAA (Authorization Authentication Accounting) Radius fournit en plus de l’Authentification, un moyen de gérer les autorisations d’accès et la journalisation des échanges Protocole robuste et très répandu NAS, VPN, Authentification domaine, Proxy, … Modularité permettant une adaptation à la plupart des contextes Attributs configurables

20 Exemple d’utilisation RADIUS
Accès nomades NAS Opérateur Elève Dial Opérateur Tiers Authentification avec clé partagée ( preshared key ) Réseau privé Serveur Radius Opérateur Commutateur Serveur Radius Authentification avec clé partagée Radius Opérateur ( preshared key )

21 Exemple d’utilisation RADIUS (2)
Réseaux Wifi Adresse IP Options DHCP DHCP Relais DHCP WEP Serveur W2000 Commutateur Portable Borne Wifi Serveur Radius W2000 AD RADIUS Authentification EAP Authentification domaine AD Authentification PEAP Enrôlement domaine ( filaire )

22 TACACS TACACS (Terminal Access Controller Access Control System)
TACACS est un ancien protocole du monde Unix qui permet à un serveur d’accès de faire suivre vers un serveur d’authentification les authentifiants (login/mot de passe) d’un utilisateur afin de déterminer quelles autorisations peuvent lui être attribuées Date du temps de ARPANET… TACACS est un protocole plus ancien et beaucoup moins sûr que RADIUS et TACACS+ TACACS ainsi qu’une version plus récente XTACACS (eXtended TACACS – Cisco 1990) sont deux protocoles normalisés par l’IETF RFC 1492 Cisco a déclaré en 1997 la fin du support de ces protocoles ceux-ci ayant été remplacés TACACS et XTACACS ne sont plus utilisés de nous jours

23 TACACS+ En dépit de son nom TACACS+ n’est pas une évolution de TACACS mais un nouveau protocole TACACS+ est, au même titre que RADIUS un protocole qui permet à un serveur d’accès de communiquer avec un serveur central pour authentifier les utilisateurs et autoriser les accès L’implémentation diffère cependant de celle de son « concurrent » RADIUS sur certains points AAA (Authorization Authentication Accounting) TACACS+ fournit en plus de l’Authentification, un moyen de gérer les autorisations d’accès et la journalisation des échanges TACACS+ a fait l’objet d’un Draft de la part de Cisco mais n’a pas été normalisé et reste propriétaire

24 Pourquoi utiliser TACACS+
En environnement Cisco celui-ci semble plus sûr que RADIUS Chiffrement de la totalité du message Utilisation de TCP TACACS+ soufre cependant de quelques vulnérabilités (au même titre que RADIUS) Rejeu, la taille du mot de passe peut être déterminée en fonction de la taille du paquet, ... Celles-ci ont normalement été corrigées, mais combien d’anciennes version de l’IOS continuent encore à être utilisées ? TACACS+ reste très populaire sur les réseaux Cisco

25 RADIUS/TACACS+ Radius TACACS+ Utilise UDP
Publique, normalisé, forte interopérabilité et modularité Plus léger que TACACS+ (dans son concept) Regroupe dans un seul profil utilisateur authentification et autorisation TACACS+ Utilise TCP Chiffre la totalité des messages Propriétaire Cisco On trouve cependant quelques implémentations sur d’autres produits Supporte plus de protocoles que RADIUS AppleTalk Remote Access, Net BIOS Frame, … Dissocie les profils d’authentification et d’autorisation

26 Kerberos Kerberos a été conçu au MIT (Massachusetts Institute of Technology) dans les années Aujourd’hui Kerberos V tend à se répandre. Kerberos est un protocole d’authentification réseau Fournit l’authentification mutuelle grâce à des clefs partagées et du chiffrement (DES ou 3DES) ou un tiers de confiance Utilise un mécanisme à base de Tickets Principe : tous les mots de passe et les droits d’accès sont stockés sur un serveur sécurisé Les constituants d’une infrastructure utilisant Kerberos sont : Les clients Kerberos Les serveurs d’accès supportant Kerberos (routeur, passerelle ou serveur d’accès) Les serveurs compatibles Kerberos Le serveur de génération de Tickets (Key Distribution Center)

27 Pourquoi utiliser Kerberos
Authentification mutuelle sécurisée Chiffrement des échanges Pas de transmission de mot de passe Transmission de clefs de session chiffrées Gestion centralisée de l’authentification Administration centralisée et audit facilité Kerberos permet le Single Sign On… Facilite la vie de l’utilisateur Possibilité de Kerberisation de toutes les applications => Utilisation d’API Kerberos Facilite la convergence vers la PKI Dans la mesure ou une partie du travail aura déjà été fait

28 Terminologie (1) Client Service Ticket TGT (Ticket Granting Ticket)
Entité pouvant obtenir un ticket (user/host) Service Machine ou application (ftp, pop, ssh, …) Ticket Crédit (identité d’un client pour un service) TGT (Ticket Granting Ticket) Sorte de super-ticket obtenu à la première authentification, qui permet ensuite l’obtention de tickets pour les services accédés REALM (royaume) Domaine d’authentification 1 base de donnée Kerberos + 1 ou plusieurs KDC Organisation hiérarchique entre les domaines avec authentification « Principal » Triplet (nom, instance, domaine) ex: ou

29 Terminologie (2) KeyTab KDC (Key Distribution Center)
Fichier du client contenant une ou plusieurs clefs KDC (Key Distribution Center) Contient la base des clients et des serveurs ainsi que les clefs Gère les clefs pour les « principales » et tickets AS (Authentication Server/Service) Fournit au client une clef de session et un TGT TGS (Ticket Granting Server/Service) Service délivrant les tickets à partir du TGT obtenu auprès de l’AS

30 Anatomie d’un Ticket 32 bits indiquant les propriétés du ticket
Domain Principal Name Ticket Flags Encryption Key Start Time End Time Host Address Authorization Data 32 bits indiquant les propriétés du ticket Clef de session Chiffré avec le mot de passe de l’utilisateur FLAGS Bit Value 0 Reserved 1 Forwardable 2 Forwarded 3 Proxiable 4 Flag Value: Proxy 5 May Postdate 6 Postdated 7 Invalid etc… Adresse du client Champ utilisé, dans Microsoft 2000 par exemple, pour ajouter les autorisations concernent l’utilisateur (propriétaire)

31 Architecture

32 Kerberos - Problèmes NAT Problèmes de sécurité
Le ticket contient l’adresse du client Le support de ticket pouvant être utilisé au travers du NAT a été ajouté à Kerberos V (par désactivation de la vérification de l’adresse) Pour les versions précédentes il convient de désactiver la vérification de l’adresse source manuellement Facilite le rejeu Problèmes de sécurité Rejeu Il convient de synchroniser correctement les horloges Les passphrases trop simples Peut permettre un « brute force » du mot de passe et donc une usurpation d’identité Rejoint les problèmes classiques de mots de passe Postes utilisés par plusieurs personnes Rejoint les problèmes du Single Sign On

33 802.1x Nouvelle norme 802.1x Fonctionnement Utilisation Faiblesse(s)
Évolutions

34 802.1x – Historique et environnement
Quelques repères historiques dans la standardisation : PPP (quelques dizaines de RFC!) : RADIUS (RFC2058 remplacé par 2138, puis 2865) 1998 : EAP (RFC2284) 2001 : 802.1X Environnement d’origine et évolution Connexion via un support physique (RTC, puis tous réseaux) Prolonge jusqu’au niveau 2 le découplage entre l’établissement de la connectivité et l’authentification Évolution ensuite vers les réseaux …..

35 802.1x – Objectifs Standardiser un mécanisme de relais d’authentification au niveau 2 Pour les accès via des interfaces IEEE 802{ } Intervient avant d’éventuels protocoles comme DHCP Pour permettre un contrôle d’accès aux ressources Même si l’accès physique au réseau n’est pas contrôlable Exemples d’utilisation : Accès Internet depuis une aire publique Affectation à un VLAN donné en fonction de l’authentification

36 Système d’authentification Point d’accès au réseau
802.1x – Fonctionnement Définitions Authentificateur : Entité qui sur le port du réseau local facilite l’authentification d’une autre entité attachée sur le même port. Serveur d’authentification : Entité qui procure un service d’authentification à un authentificateur. Ce service détermine, à partir des éléments de la requête du demandeur, les services qui lui sont accessibles. Ce serveur peut être sur la machine qui sert d’authentificateur ou accessible à ce dernier via le réseau. Authentifié : Entité qui sur le port du réseau local qui est en train d’être authentifié par l’authentificateur (équivalent de peer dans EAP). Point d’accès réseau : point d’accès physique (ex. prise RJ45 pour 802.3) ou logique (association pour ) au réseau local (on emploie aussi le terme anglais de port, ou interface). PAE (Port Access Entity) : Ensemble implémentant le protocole 802.1X, un même PAE peut jouer le rôle d’authentificateur ou d’authentifié. Système : équipement qui est connecté au LAN par un ou plusieurs ports (ex: poste de travail, serveur, hub, commutateur, routeur…). Système à authentifié Système d’authentification Point d’accès au réseau Serveur authentification Authentification 802.1X

37 802.1x - Utilisation 802.1X utilise le protocole EAP (Extensible Authentication Protocol), Protocole dédié au transport de crédits d’authentification Plusieurs méthodes d’authentification EAP-TLS : Authentification mutuelle du serveur et de l’utilisateur avec des certificats électroniques EAP-TTLS: Seul le serveur doit disposer d’un certificat, l’utilisateur est authentifié par login/mot de passe EAP-PEAP: Equivalent à EAP-TTLS mais propriétaire Microsoft. Cette méthode est disponible par défaut dans les systèmes Windows récents (XP, 2000, 2003)

38 802.1x - Faiblesses Sont essentiellement dues à la conception du protocole dans un contexte de connexion physique La norme 802.1x est vulnérable à deux types d’attaques (au moins) Attaque par interception Le pirate envoi un message de fin de connexion au client en se faisant passer pour le point d’accès Le pirate usurpe l’identité du client vis à vis du point d’accès Attaque par interposition Le pirate se fait passer pour le point d’accès vis-à-vis du client et relaye les flux vers le point d’accès à la manière d’un proxy

39 WPA Wi-Fi Protected Access
Conçu par la WiFi Alliance pour remplacer le protocole Wired Equivalent Privacy Combler une à une les failles du WEP Rester compatible avec le matériel existant – il faut encore utiliser le moteur WEP Ensemble de packages logiciels se superposant au matériel: Authentification basée sur 802.1X et RADIUS Renouvellement des clés de chiffrement plus robuste dans le temps (TKIP - Temporal Key Integrity Protocol) Meilleur mécanisme de contrôle d’intégrité (MIC)

40 802.11i Les principes IEEE i est obligatoire dans IEEE g et IEEE e Reprend les mêmes mécanismes que WPA La gestion de la clé est la même que WPA Le moteur WEP est remplacé par un moteur AES (Advanced Encryption Standard) d’où le changement de matériel nécessaire

41 Lightweight Directory Access Protocol
Historique 1988: La norme X500 (ISO) Définit de manière très complète le moteur, les modules d’interrogation, les règles de nommage et les protocoles d’accès (D.A.P), 1993: Lightweight Directory Access Protocol V1 Fournit une interface d’accès simplifiée aux annuaires X500, fonctionne sur TCPIP. 1995: LDAP V2 (IETF RFC 1777). « Proposed standard »: Annuaire natif, gère sa propre base de donnée. 1997: LDAP V3 (IETF RFC de 09/02). Enrichit de mécanismes de chiffrement, partitionnement, réplication, etc.

42 Lightweight Directory Access Protocol (2)
Le protocole LDAP Le protocole permettant d'accéder à l'information contenue dans l'annuaire, Un modèle d'information définissant le type de données contenues dans l'annuaire, Un modèle de nommage définissant comment l'information est organisée et référencée, Un modèle fonctionnel qui définit comment on accède à l'information , Un modèle de sécurité qui définit comment données et accès sont protégés, Un modèle de duplication qui définit comment la base est répartie entre serveurs, Des APIs pour développer des applications clientes, LDIF, un format d'échange de données.

43 Lightweight Directory Access Protocol (3)
Architecture hiérarchique mais distribuée : Le service d’annuaire ne repose généralement pas sur un seul serveur mais s’étend sur une architecture technique distribuée apportant fiabilité, disponibilité et performance, Notion de partitionnement: Il est possible de répartir les données sur plusieurs serveurs pour des raisons de capacité (taille), gestion, organisation, Les différentes partitions sont néanmoins liées par des mécanismes de referral ou de duplication (réplication), un peu à l’image de l’annuaire D.N.S (Domain Name Service) utilisé pour résoudre les noms de domaines en adresses IP

44 Lightweight Directory Access Protocol (4)
Méta annuaire : Récupérer automatiquement les "informations d'entreprise" en constituant un lien entre plusieurs annuaires ou bases disposant de schémas et d’espaces de nommage différents, Agréger et fédérer ces informations dans la base d'annuaire LDAP. Il s’agit dans ce cas du mode « aggrégateur de contenu », Synchroniser ces informations d'une application à l'autre : envoi de l'adresse issue de la messagerie dans l'application RH, envoi du profil issu de l'application RH dans le serveur de résultats, etc. Pour ce faire, il va créer des associations entre les différentes sources de données et réaliser entre elles des synchronisations automatiques bidirectionnelles (mapping et translations entre les entrées et leurs attributs). Il s’agit dans ce cas du mode « courtier d’information ».

45 Lightweight Directory Access Protocol (5)
Annuaire et Single Sign On : L’annuaire constitue le socle nécessaire au contrôle des identités Il centralise et délivre de manière transparente les éléments d'authentification, la liste des services et les droits associés à chaque utilisateur, que la personne authentifiée soit un employé ou un partenaire Plate-forme d'authentification (agent ou serveur SSO) permet à l'utilisateur de s'authentifier une seule fois avant d'accéder à l'ensemble des services (systèmes, applications) auxquels il a droit. Elle prend en charge la gestion et l'historique des connexions aux services autorisés sur la base des informations de sécurité fournies par l'annuaire.

46 Lightweight Directory Access Protocol (6)
Annuaire et PKI: L’annuaire est une des briques du socle technique nécessaire à la mise en oeuvre d’une architecture à clé publique (P.K.I). Stocker les certificats valides en permettant à tout utilisateur de trouver le certificat d’un autre par son nom ou adresse et de vérifier sa validité, Stocker les certificats révoqués pour permettre à toute application d’effectuer les vérifications avant de lancer des traitements sensibles, Sécuriser les accès en modification de l’annuaire en assurant des fonctions d’authentification utilisant les certificats X 509.