Explotando DSA-1571: Cómo romper PFS en SSL con EDH ~ Segu-Info

Los siguiente párrafos suponen que estás al tanto del problema surgido en el paquete OpenSSL de Debian, el 13 de Mayo de 2008 identificado como DSA-1571-1 (CVE-2008-0166).

A esta altura, todos deben conocer y saber como funcionan los juguetes de H D Moore. Estos juguetes sirven para atacar la autenticación de SSH basada en llave pública, utilizando llaves clonadas y fuerza bruta online.

Más aún, muchos de ustedes deben saber que un PRNG sesgado produce otros efectos, además del mencionado.

Extrañamente, no encontré más de este tipo de juguetes que exploten estos otros aspectos (actualización: chequea en Otros trabajos/links relacionados). Por lo que me gustaría mostrarles un parche de Wireshark que ataca el Secreto Perfecto hacia Adelante (Perfect Forward Secrecy, PFS) provisto por Diffie-Hellman Efímero (Ephemeral Diffie Hellman, EDH).

Introducción a EDH

Pongamos esto en palabras simples (si sabes de lo que estamos hablando, saltéate esta parte hasta el próximo título):
En un canal inseguro dos partes acuerdan una clave común para cifrar su diálogo. Esto es lo que ocurren en SSL (en la mayoría de los casos, ya que depende del cipher suite que se utilice):

El servidor elige un primo p al azar y un generador g del campo Z*_p (no entremos en detalle de las propiedades matemáticas de estos valores). Entonces, los componentes p y g son públicos.
El servidor selecciona un número secreto al azar X_s y calcula Y_s=g^X_s mod p. Y_s es público y se envía al cliente (tal como fue con p y g).
El cliente realiza una operación similar, seleccionando un número secreto X_c al azar y también calcula Y_c=g^X_c mod p. El cliente hace público Y_c enviándolo al servidor.
El secreto compartido s es la llave pública de la otra parte elevado a la propia llave privada, todo módulo p. Esto es, para el cliente s=Y_s^X_cmod p y para el servidor s=Y_c^X_smod p.
Con este secreto compartido las partes cifran todos los mensajes subsiguiente de una forma seguro.
En Diffie Hellman Efímero (EDH), los números privados se descartan, por lo que s es matemáticamente seguro y nadie puede obtenerlo, incluso teniendo acceso a alguna de las partes después de que el antedicho acuerdo se haya realizado.

El "exploit"

Si un atacante observador puede explorar completamente el espacio de llaves privadas (es decir, todos los posibles valores para X_c o X_s), entonces podrá calcular el secreto compartido y descifrar toda la comunicación. Es esto lo que el parche hace.

Un Wireshark con este parche y una lista de todas las posibles llaves privadas intentará atacar por fuerza bruta al secreto compartido. Si una de las partes está usando un paquete de OpenSSL/Debian vulnerable, entonces la comunicaciones totalmente inseguro y podrá ser descifrada.

El parche para Wireshark 1.0.2 puede ser descargado desde aquí.
Los paquetes Debian con el parche aplicado pueden encontrarse aquí.
Aquí están las listas con todas las 2¹⁵ llaves posibles para DH de 64 y 128 bits en sistemas cuyo PRNG sea vulnerable a DSA-1571.
Un archivo pcap de ejemplo puede encontrarse aquí (fue el producto de haber utilizado un cliente vulnerable y una de las herramientas de Moore, el getpid hackeado y el comando $ MAGICPID=101 LD_PRELOAD='getpid.so' ./vulnerable-openssl/apps/openssl s_client -connect db.debian.org:443 )

El parche ha sido enviado a Wireshark con el objetivo que en el futuro forme parte del mismo. Allí puede encontrarse el parche contra la versión en desarrollo, en particular con la revisión 25765 del SVN.

Cosas que pueden mejorarse

Nosotros (los otros desarrolladores y yo) detectamos durante el proceso muchas cosas que pueden ser mejoradas,pero por las que no haremos nada. Por lo que si te interesa contribuir, te recomendamos que empieces por estos ítems y que envíes los parches al Bugzilla de Wireshark:

Cuando los paquetes están desordenados, el descifrado se detiene.
El ataque de fuerza bruta debería correr en un proceso aparte (y con una barra de progreso).
Se debería chequear el largo de las llaves antes de probarlas.
El parche implementa también los campos de los parámetros públicos de DH en el display del paquete. Este feature está incompleto.

Autores

Paolo Abeni
Luciano Bello
Maximiliano Bertacchini

Este trabajo fue parcialmente patrocinado por Si6 Labs en CITEFA, Argentina.

Otros trabajos/links relacionados

Debian OpenSSL Predictable PRNG Toys - H D Moore
SSH tools related to the OpenSSL/Debian vulnerability - Raphaël Rigo, Romain Raboin and Julien Tinnes

Fuente: http://www.lucianobello.com.ar/exploiting_DSA-1571/index_es.html

21 jul 2008