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Sicherheit von Internet- und Intranetdiensten

Sicherheit von Internet- und Intranetdiensten
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Florian Fuchs
  • Abgabedatum: September 2001
  • Umfang: 132 Seiten
  • Dateigröße: 917,8 KB
  • Note: 2,0
  • Institution / Hochschule: Universität Klagenfurt Österreich
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-7060-9
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-7060-9 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-7060-9 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Fuchs, Florian September 2001: Sicherheit von Internet- und Intranetdiensten, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Signatur, Verschlüsselung, TCP, IP, Netzwerke

Diplomarbeit von Florian Fuchs

Einleitung:

Netzwerke gewinnen immer mehr an Bedeutung. Während noch vor einigen Jahren die meisten Heimcomputer nicht vernetzt waren, hat sich das mit der Verbreitung des Internets rasch geändert, aus ehemaligen Einzelplatzrechnern wurden Teilnehmer in einem großen Netzwerk. Auch viele Firmen haben ihre bestehenden Systeme in das Internet eingebunden.

Dadurch ist aber auch das Sicherheitsbedürfnis gestiegen. Heute ist es für einen Angreifer kein Problem mehr zum Beispiel von Europa aus eine Firma in Australien erfolgreich zu attackieren und dieser einen großen wirtschaftlichen Schaden zuzufügen. Aber auch im privaten Bereich gewinnt die Systemsicherheit immer mehr an Bedeutung, da Personen ihre Privatsphäre schützen wollen.

In dieser Diplomarbeit möchte ich verschiedene Aspekte von Internet- und Intranetsicherheit behandeln. In Kapitel 2 erkläre ich die wichtigsten Grundbegriffe im Zusammenhang mit Systemsicherheit, damit auch Leser, die mit diesem Thema nicht so vertraut sind, die nachfolgenden Kapitel leicht verstehen können. Kapitel 3 beschreibt kurz das OSI- und das TCP-Modell und den allgemeinen Aufbau von Netzwerken. Anschließend werden in Kapitel 4 allgemeine Sicherheitsprobleme angeführt, auf die in der Arbeit öfter eingegangen wird. Um dem Leser die Relevanz von Sicherheitsbedrohungen näher zu bringen, habe ich in Kapitel 5 einige bedeutende Angriffe beschrieben.

Auf Sicherheitsprobleme in bestehenden Netzwerkprotokollen gehe ich in Kapitel 6 näher ein. Dabei beschreibe ich zuerst einige Netzwerkprotokolle und gehe dann anschließend jeweils auf deren Sicherheitsprobleme ein. Die Protokolle wurden von mir so ausgewählt, dass sie einerseits sehr bekannt sind und häufig eingesetzt werden, andererseits aber möglichst viele Sicherheitsprobleme aufwerfen. Einige Sicherheitsmaßnahmen, die getroffen werden können um Systeme zu sichern, stelle ich in Kapitel 7 vor. In Kapitel 8 zeige ich exemplarisch verbesserte Protokolle, die mehr Sicherheit bieten sollen. Einige von diesen weisen aber auch Schwächen auf, die ich dann jeweils beschreibe. In Kapitel 9 bringe ich eine kurze Zusammenfassung, die die wesentlichen Aspekte von Sicherheit im Internet und Intranet noch einmal betont.

Wesentlich ist jedoch, dass sich der Leser immer vor Augen hält, dass ”Sicherheit wie eine Kette ist, die so stark ist wie ihr schwächstes Glied. Sicherheit ist ein Prozess und kein Produkt” (vgl. [Schoob], Seite xii). Damit ist gemeint, dass die Sicherheit eines Systems immer von mehreren Faktoren abhängt, wobei sich die Faktoren zum Beispiel durch neue Erkenntnisse oder Anforderungen mit der Zeit ändern können.

Inhaltsverzeichnis:

1 Einleitung 11
2 Grundbegriffe 13
2.1 Authentizität 13
2.2 Integrität 13
2.3 Vertraulichkeit 13
2.4 Beweisbarkeit 14
2.5 Anonymität 14
2.6 Verfügbarkeit 15
2.7 Symmetrische Verschlüsselung 15
2.8 Asymmetrische Verschlüsselung 16
2.9 Hashfunktionen 18
2.10 Zufallszahlen 18
2.11 Covert Channel 19
2.12 Auditing 19
2.13 Digitale Signaturen 20
3 OSI-Referenz Modell 23
3.1 Physical Layer 23
3.2 Data Link Layer 23
3.3 Network Layer 24
3.4 Transport Layer 25
3.5 Session Layer 25
3.6 Presentation Layer 26
3.7 Application Layer 26
3.8 TCP/IP-Reference Model 27
3.8. Host-to-Network Layer 27
3.8.2 Internet Layer 27
3.8.3 Transport Layer 27
3.8.4 Application Layer 27
4 Allgemeine Sicherheitsprobleme 29
4.1 Denial-of-Service-Attacke 29
4.2 Man-in-the-middle-Attacke 29
4.3 Sniffing 30
4.4 Spoofing 30
4.5 Trojanische Pferde 30
4.6 Viren und Würmer 30
5 Bedeutende Angriffe in der Vergangenheit 33
5.1 Internetwurm 33
5.2 Melissa-Virus 36
5.3 Distributed Denial-of-Service-Attacken 38
5.4 Echelon 41
6 Netzwerkprotokolle und deren Sicherheitsbedrohungen 45
6.1 IP-Protokoll 45
6.2 ARP 46
6.3 PPP 48
6.4 ICMP 49
6.4.1 Authentizitätsprobleme 50
6.4.2 Verfügbarkeitsprobleme 50
6.5 TCP 50
6.5.1 Authentifizierungsprobleme 53
6.5.2 Integritäts- und Vertraulichkeitsprobleme 54
6.5.3 Verfügbarkeitsprobleme 54
6.5.4 Beweisbarkeit 54
6.5.5 Anonymität 55
6.6 UDP 55
6.7 DNS 55
6.8 Telnet 61
6.9 rlogin 61
6.10 FTP 62
6.10.1 Authentizitäts- und Integritätsprobleme 65
6.10.2 Verfügbarkeitsprobleme 66
6.10.3 Weitere Sicherheitsprobleme 67
6.11 SMTP 67
6.11.1 Authentizitätsprobleme 69
6.11.2 Integritätsprobleme 70
6.11.3 Vertraulichkeitsprobleme 70
6.11.4 Weitere Sicherheitsprobleme 70
6.12 http 70
6.12.1 Authentifizierungsprobleme 74
6.12.2 Integritäts- und Vertraulichkeitsprobleme 75
6.12.3 Anonymitätsprobleme 75
6.13 NFS 76
6.13.1 Authentizitätsprobleme 77
6.13.2 Integritäts- und Vertraulichkeitsprobleme 78
7 Sicherheitsmaßnahmen 79
7.1 Firewalls 79
7.1.1 Paketfilter 80
7.1.2 Application Gateways 81
7.1.3 Bastion Host 82
7.1.4 DMZ oder Perimeternetz 83
7.1.5 Personal Firewalls 84
7.2 VPN 84
7.3 Intrusion Detection Systeme 85
8 Verbesserte Protokolle 91
8.1 PPTP 91
8.1.1 Authentifizierung in Microsofts PPTP 91
8.1.2 Vertraulichkeit in Microsofts PPTP 93
8.2 IPv6 und IPSec 94
8.2.1 Encapsulating security payload 94
8.2.2 Authentication Header(AH) 96
8.2.3 Internet key exchange 96
8.3 SSL 99
8.4 SSH 103
8.5 S/MIME 105
8.6 Kerberos 111
8.7 Anonyme Kommunikation 117
8.7.1 Anonyme Proxyserver 117
8.7.2 Crowds 118
8.7.3 Onion Routing 119
9 Schlusswort 123
Abkürzungen 125
Literaturverzeichnis 129

Automatisiert erstellter Textauszug:

Abbildung 6.9: FTP-Angriff l¨ßt der Server die Verbindung zu. Mit dem Befehl LIST kann der Client den Inhalt eines a Verzeichnisses anschauen. Zuvor muß er aber den PORT Befehl absetzen. Der Client ¨ffnet einen Port, der sich aus den zwei Zahlen n5 und n6 errechnet mittels der o Formel port = n5 ∗ 256 + n6. Diesen Port teilt er dann samt seiner IP Adresse dem Server mit. Die IP Adresse muß dabei nicht die des Clients sein. Nun kann der Server das Directory-Listing an den Client zum angegebenen Port schicken. Sobald ¨ die Ubertragung beendet ist, schließt der Client den Port wieder. M¨chte der Client nun eine o Datei vom Server zum Client herunterladen, tut er das mit dem Befehl RETR hallo.txt. Wie schon beim Abruf des Directory-Listing, muß der Client auch hier wieder einen Port ¨ffnen und o diesen dem Server mitteilen. Beendet wird die Verbindung mit dem Befehl QUIT. ¨ Eine andere Ubertragungsart bei FTP kann mittels des PASV-Kommandos durchgef¨hrt werden. u Der Client schickt dabei das PASV-Kommando ab und erh¨lt vom Server einen Port zur¨cka u geschickt, auf den sich der Client verbinden soll. Sobald der Client ein RETR und STORKommando abgesetzt hat, empf¨ngt er uber diesen Port dann die Daten bzw. kann die Daten a ¨ ¨ an diesen Port schicken. Sobald die Ubertragung beendet ist, schließt der Server die Verbindung. Der Rest des Kommunikationsprotokolls sieht dabei gleich aus. Um den Umgang mit FTP dem Benutzer zu erleichtern, stehen ihm Kommandos wie get, dir oder put zur Verf¨gung. Wie man bei dem Beispiel oben sehen kann, muß der Benutzer nur dir u eingeben und er erh¨lt den Inhalt eines Directories. Der Client ubersetzt f¨r ihn das Kommando a u ¨ dir durch die Kommandos PORT und LIST. [...]

¨ Das FTP (File Transfer Protocol) dient zur Ubertragung von Dateien uber ein TCP/IP Netz¨ werk. Noch vor einigen Jahren war FTP eine der Hauptanwendungen im Internet. Zahlreiche FTP Server stellten Software, Treiber, aber auch verschiedene Dokumente zur Verf¨gung. Auch u heute gibt es noch viele FTP Server, die aber immer mehr durch das WWW verdr¨ngt werden. a Ein Grund f¨r die große Popularit¨t von FTP Servern sind die sogenannten Anonymous-FTPu a Server. Auf diese Server kann sich jeder User einloggen, auch wenn er keine eigene Benutzerberechtigung auf dem Server hat. Der User gibt einfach als Login anonymous oder ftp ein und ¨ als Paßwort seine E-Mailadresse. Meistens sind jedoch Uploads (Ubertragungen vom Client zum Server) durch den Systemadministrator verboten. FTP Verbindungen werden in eine Kontrollverbindung und eine Datenverbindung aufgeteilt. Die Kontrollverbindung l¨uft am Server uber den Port 21. Sobald sich ein Client zum Server verbina ¨ ¨ det, bleibt die Kontrollverbindung erhalten. Uber diese Verbindung werden die verschiedenen [...]

Neben dem in Abschnitt 6.7 erw¨hnten Authentifizierungsproblem gibt es ein weiteres. Der a Server muß sich darauf verlassen, daß der ubergebene Username stimmt. ¨ Theoretisch k¨nnte zum Beispiel der User skanzian den rlogin-Client so ver¨ndern, daß er mit o a Hilfe eines von ihm geschaffenen Parameter -s vort¨uschen kann ein anderer User zu sein. Mit a dem Aufruf rlogin karanet2.edu.uni-klu.ac.at -s flfuchs -l fuchs k¨nnte er dann vom Rechner o edusrv.edu.uni-klu.ac.at aus ohne Paßwortabfrage auf den Rechner karanet2.edu.uni-klu.ac.at gelangen. UNIX verhindert das allerdings, da hier das rlogin-Programm als SUID-Programm ablaufen muß. SUID-Programme werden unter UNIX immer dann ben¨tigt, wenn die Berechtigung eines Beo nutzers nicht ausreicht, um ein Programm ausf¨hren zu d¨rfen. Unter UNIX d¨rfen normale u u u Benutzer keine Ports unter 1024 belegen. rlogin ben¨tigt aber so einen Port und muß deshalb o als SUID-Programm ausgef¨hrt werden. u Diese Einschr¨nkung erh¨ht die Sicherheit aber kaum, da der User root, der bei einem UNIX a o System die h¨chste Berechtigung hat, trotzdem so einen Client schreiben k¨nnte. Die M¨he o o u m¨ßte er sich aber gar nicht machen, da er sowieso die Berechtigung hat sich unter jedem User u mittels des Befehl su einzuloggen. Er braucht nur su - flfuchs einzugeben und kommt dann mit dem normalen rlogin Befehl ohne Paßwortabfrage auf den Rechner karanet2.edu.uni-klu.ac.at. Da man aber nie jemandem vertrauen sollte, nur weil er Administrator ist, sollte man auf den Einsatz von .rhosts-Files auf jeden Fall verzichten. Der geringe Vorteil, daß durch .rhosts-Files die Paßw¨rter nicht unverschl¨sselt ubertragen werden, ist die oben angef¨hrten Sicherheitsrisiken o u u ¨ nicht wert. [...]

Arbeit zitieren:
Fuchs, Florian September 2001: Sicherheit von Internet- und Intranetdiensten, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Signatur, Verschlüsselung, TCP, IP, Netzwerke

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