Redes
Elard GuevaraDocumentos de Investigación1 de Octubre de 2015
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Comunicacion segura en redes usando IBC
1. Introduccion
Las propuestas de seguridad en las primeras investigaciones son tpicamente
orientadas al ataque. A menudo primero identi can varias amenazas de seguridad
y luego mejoran el protocolo existente o proponen un nuevo protocolo para
combatirlas. Estas soluciones estan dise~nadas explcitamente en contra de los
modelos de ataque limitados. Estas funcionan bien en la presencia de ataques
designadas pero pueden colapsar bajo ataques combinados o no anticipados.
La criptografa se utiliza para proporcionar un marco general de dise~no.
Tecnicas de criptografa utilizadas se pueden clasi car en dos categoras, a saber,
basada en clave simetrica y basada en clave asimetrica. En los esquemas de
clave simetrica, si un atacante compromete la clave simetrica de un grupo de
usuarios, a continuacion, seran expuestos todos los mensajes encriptados para
ese grupo. Los esquemas de clave asimetrico pueden ofrecer mas funcionalidades
que las simetricas, por ejemplo, la distribucion de claves es mucho mas facil,
la autenticacion y el no repudio estan disponibles, el compromiso de una clave
privada de un usuario no revela mensajes cifrados para otros usuarios del grupo.
Sin embargo, por lo general, son computacionalmente caras. Criptografa
asimetrica tradicional amplia y e cazmente utilizado en Internet se basa en una
infraestructura de clave publica (PKI). El exito de PKI depende de la disponibilidad
y la seguridad de una Autoridad de Certi cacion (CA), un punto de
control central que todo el mundo confa. En general, la aplicacion de PKI mediante
el mantenimiento de un punto de control central claramente no siempre
es factible. Otro obstaculo que impide el empleo de PKI es la pesada sobrecarga
de transmision y almacenamiento de certi cados de clave publica (PKCS).
Criptografa basada en la identidad (IBC) es una forma especial de criptograf
a de clave publica. Es un enfoque para eliminar el requisito de una CA y
PKC. Desde 2001, IBC ha atrado cada vez mas la atencion de los investigadores
de seguridad. Algunas propiedades de IBC lo hacen especialmente adecuado
para estas conexiones.
Ventajas de IBC [8]:
Mas facil de implementar sin ningun requisito de infraestructura. Esto
ahorra la distribucion de certi cados, mientras que trae teclas pares "libres"
sin ninguna interaccion entre los nodos.
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Sus necesidades de recursos, en relacion con el poder de proceso, espacio de
almacenamiento, ancho de banda de comunicacion, son mucho mas bajos.
La clave publica de IBC es auto-proveible y puede llevar mucha informaci
on util.
TSL es posiblemente el protocolo mas utilizado para las comunicaciones
seguras, con 18 a~nos de historia de las fallas y sus arreglos, que van desde su
logica protocolo para su dise~no criptogra co, y desde el estandar de Internet
para sus diversas implementaciones.
2. Protocolos
TCP las aplicaciones pueden comunicarse en forma segura (gracias al de
acuse de recibo -ACK- del protocolo TCP) independientemente de las
capas inferiores. Esto signi ca que los routers (que funcionan en la capa
de Internet) solo tiene que enviar los datos en forma de datagrama, sin
preocuparse con el monitoreo de datos porque esta funcion la cumple la
capa de transporte (o mas espec camente el protocolo TCP).
FTP protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemas
conectados a una red TCP (Transmission Control Protocol), basado en la
arquitectura cliente-servidor. Desde un equipo cliente se puede conectar
a un servidor para descargar archivos desde el o para enviarle archivos,
independientemente del sistema operativo utilizado en cada equipo.
SSH / TSL proporciona autenticacion y privacidad de la informacion entre
extremos sobre Internet mediante el uso de criptografa. Habitualmente,
solo el servidor es autenticado (es decir, se garantiza su identidad) mientras
que el cliente se mantiene sin autenticar.
3. Conexiones de red seguras
Como sucesor de Secure Sockets Layer (SSL), Transport Layer Security
(TLS) es un protocolo criptogra co que proporciona integridad, con dencialidad
y autenticidad de las comunicaciones de red en la capa de transporte de la
pila de protocolos TCP/IP. Consiste en el Protocolo de Registro TLS y el Protocolo
de enlace TLS. El Protocolo de Registro TLS utiliza el cifrado simetrico y
una clave secreta negociada para asegurar la conexion, por ejemplo, RC4, Triple
DES, AES, IDEA, DES, o camelia. Ademas, utiliza funciones hash para garantizar
la integridad de un mensaje, por ejemplo, HMAC-MD5 o SHA-HMAC.
El Protocolo de enlace TLS permite que el servidor y el cliente autenticarse
entre s y negociar parametros de protocolo, como un algoritmo de cifrado y
las claves criptogra cas. La identidad puede autenticarse utilizando algoritmos
criptogra cos asimetricos, por ejemplo, RSA, DSA, o ECDSA. Para el intercambio
de claves, diferentes algoritmos pueden ser utilizados, tales como RSA,
Die-Hellman, ECDH, SRP, o PSK.
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3.1. Causas de la vulnerabilidad
Sin una infraestructura segura fundamental, defensa de la red se vuelve mas
difcil. Por otra parte, el Internet es un entorno extremadamente dinamico, tanto
en terminos de la topologa y la tecnologa emergente. Debido a la apertura
inherente de la Internet y el dise~no original de los protocolos, los ataques de
Internet en general son rapidos, faciles, baratos y pueden ser difciles de detectar
o rastrear.
Por eso los problemas que se suelen dar son:
Defectos en el software o en el protocolo de dise~no
Debilidad en la aplicacion de los protocolos y el software
Debilidad en las con guraciones del sistema y de la red
3.2. Tipos de Ataques
1. Sonda
Son intentos inusuales para obtener acceso a un sistema o para descubrir
informacion sobre el sistema. Un ejemplo es un intento de iniciar sesion
en una cuenta inusual. Las sondas son a veces seguido de un evento de
seguridad mas serio, pero a menudo son el resultado de la curiosidad o
confusion.
2. Escaneo
Es simplemente un gran numero de sondas utilizando una herramienta
automatizada. A veces puede que el resultado de una mala con guracion
u otro error, pero a menudo son el preludio de un ataque mas directo en
los sistemas en el que el intruso ha demostrado ser vulnerable.
3. Acceso a la cuenta
Es el uso no autorizado de una cuenta de equipo por una persona distinta
del titular de la cuenta, sin la participacion de privilegios a nivel de sistema
o de nivel raz. Este podra exponer a la vctima a graves perdidas de datos,
robo de datos, o el robo de servicios. La falta de acceso a nivel de raz
signi ca que el da~no por lo general puede ser contenido, sino una cuenta
de nivel de usuario es a menudo un punto de entrada para un mayor acceso
al sistema.
4. Acceso al root
Similar a a un acceso a la cuenta, excepto que la cuenta que se ha comprometido
tiene privilegios especiales en el sistema. El termino root se deriva
de una cuenta en los sistemas UNIX que normalmente tiene privilegios ilimitadas,
o "super usuario". Los intrusos que tienen exito en esto pueden
hacer casi cualquier cosa en el sistema de la vctima, incluyendo ejecutar
sus propios programas; cambiar como funciona el sistema, y ocultar los
rastros de su intrusion.
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5. Packet sni er
Un analizador de paquetes es un programa que captura datos de paquetes
de informacion a medida que viajan por la red. Esos datos pueden
incluir los nombres de usuario, contrase~nas y la informacion propietaria
que viajan a traves de la red en el texto claro. Con cientos o miles de
contrase~nas capturadas por el sni er, los intrusos pueden lanzar ataques
generalizados en los sistemas. La instalacion de un analizador de paquetes
no requiere necesariamente un acceso privilegiado. Para la mayora
de los sistemas multi-usuario, sin embargo, la presencia de un analizador
de paquetes implica que ha habido un compromiso de root. Para eso la
propuesta
6. Denegacion de servicio
El objetivo de los ataques de denegacion de servicio no es obtener acceso
no autorizado a las maquinas o datos, sino para evitar que los usuarios
legtimos de un servicio de usarlo. Un ataque de denegacion de servicio
puede venir en muchas formas. Los atacantes pueden nundaruna red con
grandes volumenes de datos o deliberadamente consume una escasa o limitada
de recursos, tales como bloques de control de procesos o conexiones
de red pendientes. Tambien pueden interrumpir componentes fsicos de la
red o manipular los datos en transito, incluyendo los datos cifrados.
7. Explotacion de con anza
Las computadoras en redes suelen tener relaciones de con anza con los
otros. Por ejemplo, antes de ejecutar algunos
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