Verified by Visa – Unsicherheit mit System

Früher konnte man mit einer Kreditkarte einfach online zahlen, indem man Kreditkartennummer und Gültigkeitsdatum (und später noch CVV2) eingegeben hat. Das hatte den Nachteil, dass ein Betrüger, der diese Angaben erfahren hat, auch mit der Karte einkaufen konnte. Besonders einfach ist es natürlich, wenn ein Händler selbst der Betrüger ist oder mit Betrügern zusammenarbeitet.

Deswegen haben sich die Kartenherausgeber ein System ausgedacht, was dieses Problem lösen sollte: Der Händler leitet einen auf die Seite der Bank um, dort meldet man sich mit einem Kennwort an, was nur dem Karteninhaber und der Bank bekannt ist, und die Bank bestätigt, dass der Karteninhaber sich angemeldet hat. Visa nennt das „Verified by Visa“, Mastercard nennt es „Mastercard SecureCode“, und allgemein werden diese Verfahren als 3-D-Secure-Verfahren bezeichnet. Da das Passwort im Gegensatz zu den Kreditkartendaten immer nur zwischen Kunde und Bank (verschlüsselt) ausgetauscht wird, ist es für Betrüger deutlich schwerer, an dieses Passwort zu gelangen. Eigentlich genial.

Eigentlich. Wenn der Nutzer auch tatsächlich das Passwort nur auf der Bankseite eingibt. Dafür muss er wissen, wie er die Bankseite erkennt, und auch darauf achten. Idealerweise, indem die Verifikationsseite, auf der der Kunde sein Verified-by-Visa-Passwort eingibt, auf der dem Kunden bekannten Domain seiner Bank betrieben wird. Aus unerklärlichen Gründen passiert genau das leider oft nicht, und ein Kunde kann nicht wissen, ob die Seite wirklich zu seiner Bank gehört oder nicht. Auch dafür gibt es eine Lösung: Mit EV-Zertifikaten wird der Name des Webseitenbetreibers neben der Adresszeile angezeigt (Beispiel). Darauf könnte man die Kunden trainieren, und Kunden mit Ahnung von IT-Sicherheit hätten etwas, worauf sie sich verlassen könnten.

Das setzt aber voraus, dass die Kunden wirklich auf die Bankseite umgeleitet werden, und somit sehen können, auf welcher Seite sie sind. Immer mehr Händler binden die Bankwebsite aber per IFrame in ihre eigene Website ein, statt den Kunden auf die Bankwebsite umzuleiten. Ohne den Quelltext der Seite auseinanderzunehmen, kann der Kunde nicht sehen, ob das Eingabeformular wirklich von seiner Bank stammt, oder einfach das Passwort einem betrügerischen Onlineshop (oder einem Hacker, der einen echten Onlineshop manipuliert hat) ausliefert. Was eigentlich ein untrügliches Zeichen für Phishing ist (Eingabeformular für Bankpasswort auf Nicht-Bank-Website), ist bei Verified-by-Visa/3D-Secure nicht nur völlig normal, sondern sogar die ausdrücklich empfohlene Art, das 3D Secure-Verfahren umzusetzen.

Um dem Kunden die Echtheit der Seite zu bestätigen, gibt es daher eine „persönliche Begrüßung“, die nach der Eingabe der Kreditkartennummer, aber vor der Eingabe des Passworts, angezeigt wird. Dieses auch auf anderen Seiten beliebte Verfahren ist völlig wirkungslose Scheinsicherheit: Eine bösartige Website, die das Passwort abgreifen will, kann per Software die Website der Bank besuchen, die Kreditkartennummer des Kunden dort eingeben, und bekommt daraufhin die persönliche Begrüßung mitgeteilt. Diese kann sie nun dem Kunden anzeigen und sich so als besonders echt ausweisen. Theoretisch könnte das gegen „dumme“ Phishingseiten schützen, die sich diese Mühe nicht machen wollen, praktisch wird dort das Fehlen der Begrüßung aber den meisten Kunden nicht auffallen.

Das Verfahren mit Kreditkartennummer, Gültigkeitsdatum und später CVV2 war auch notorisch unsicher, führte zu Missbrauch, aber es war bequem. Die Kartenherausgeber nahmen das bewusst in Kauf und übernahmen die Schäden, weil die Kreditkarten gerade durch ihre Bequemlichkeit attraktiv waren – den Kunden konnte die Unsicherheit egal sein, da die Kreditkartenherausgeber die Schäden übernahmen. Mit der Einführung von Verified by Visa/3-D Secure könnte sich das ändern. Mit dem Argument, das Verfahren sei sicher und jeder Missbrauch sei auf Fahrlässigkeit des Kunden zurückzuführen, könnten Banken nun versuchen, die Schäden auf Kunden abzuwälzen. Insbesondere das sinnlose Verfahren mit der persönlichen Begrüßung stinkt förmlich danach, dass das System als deutlich sicherer dargestellt werden soll, als es ist.

Deswegen schreibe ich diesen Beitrag: Das Verfahren ist unsicherer Murks, aber der Kunde hat keine andere Wahl, als es zu benutzen, wenn er seine Kreditkarte nutzen will. Solange die Bank dafür haftet, ist das auch völlig OK. Sollte eine Bank aber versuchen, die Folgen ihrer eigenen Fahrlässigkeit auf die Kunden abzuwälzen, ist dies inakzeptabel. Ich hoffe, dieses Posting trägt dazu bei, dass die Unsicherheit von Verified-by-Visa/3-D Secure besser bekannt wird, und es Banken dadurch schwerer wird, die Schäden unrechtmäßig auf ihre Kunden abzuwälzen.

Das Problem ist übrigens nicht neu und es haben schon zig Leute darüber geschrieben – siehe z. B. das Paper von Steven J. Murdoch und Ross Anderson, die regelmäßig vermurkste Bank-Sicherheitssysteme auseinandernehmen. Von Ross Anderson ist auch dieser herrliche offene Brief (Leseempfehlung!) an einen Kartenherausgeber-Verband, der die Publikation unangenehmer Forschungsergebnisse mit rechtlichen Drohungen verhindern wollte. Anderson findet in seinem vor Sarkasmus triefenden Meisterwerk  sehr deutliche Worte für das Abwälzen von Schäden durch unsichere Systeme auf die Kunden, indem behauptet wird, die Systeme seien sicher.

 

Es gibt noch einen weiteren, viel banaleren Grund, warum ich Verified by Visa hasse: Es ist lästig. Da man in Deutschland Kreditkarten online meist ca. einmal im Jahr braucht, kann ich mir das Passwort nie merken (speichern/aufschreiben darf man es natürlich auch nicht, und die sinnlosen Beschränkungen auf 8-10 Zeichen, die die Comdirect einem aufzwingt, tun ihr übriges). So besteht eine Kreditkartenzahlung für mich immer daraus, dass ich mich bei meiner Bank einloggen und dort mittls PIN+iTAN ein neues Kennwort setzen muss. Sehr komfortabel. Insbesondere, wenn die Bank wie gerade eben Wartungsarbeiten hat, und ich meine Kreditkarte deswegen nicht nutzen kann, oder wenn man dringend unterwegs ein Zugticket per Kreditkarte online bezahlen muss, aber die TAN-Liste zu Hause liegt. Die Kreditkarte ist so vom bequemsten Online-Zahlungsverfahren zum Umständlichsten geworden, ohne auch nur ansatzweise vergleichbare Sicherheit zu bieten. Herzlichen Glückwunsch.

Volkszählung: Online-Übermittlung unsicher

Aus aktuellem Anlass (die Fragebögen sollen bald raus und jemand der einen bekommen soll hat mich kontaktiert) habe ich mir den Zensus-Kram nochmal angeschaut und mir ist eine Sache aufgefallen: Laut dem Musterfragebogen zur Haushaltsbefragung: werden die Leute, die den Fragebogen online ausfüllen wollen, auf „www.zensus2011.de“ geleitet – sollen die Seite also per unverschlüsseltem HTTP aufrufen. Das ist unsicher, und ob danach sofort eine Umleitung auf HTTPS erfolgt, ist im Fall eines aktiven Angriffs irrelevant, da die erste Anfrage über HTTP rausgeht und somit vom Angreifer manipuliert werden kann, bevor der Server überhaupt was mitbekommt und den Nutzer umleiten kann.

Um diese Art von Angriff zu demonstrieren, gibt es eine fertige Software namens „sslstrip“ von Moxie Marlinspike. Schaltet man diese in die Leitung, so fängt sie https-redirects automatisch ab, sodass der Nutzer weiter http nutzt und die Daten im Klartext über die Leitung gehen. Ich weiß nicht wie weit die Software entwickelt ist, d.h. ob sie auch in diesem Fall ohne Anpassungen funktioniert, aber in dem Moment wo die erste Anfrage unverschlüsselt rausgeht, ist der Angriff machbar.

Um Missverständnisse zu vermeiden – das bedeutet NICHT

• dass die Server gehackt wären
• dass Daten schon offen/geklaut/geleakt wären
• dass jeder mit dem Tool einfach so sämtliche Zensusdaten abgreifen kann
• dass Daten im Normalfall (d.h. ohne Angriff) unverschlüsselt verschickt würden
• dass ein rein passiver Angreifer die Daten abgreifen könnte

Ein aktiver Angreifer kann aber die Daten abfangen. Es zeigt vor allem, dass Sicherheit offenbar nicht wirklich ernstgenommen wird – die Lösung wäre einfach gewesen ein https:// auf den Zensusbogen zu schreiben und darauf hinzuweisen, dass diese Adresse exakt einzugeben ist. Nachträglich könnte man das vermutlich am Besten mit einem zusätzlichen Infoblatt noch retten, was man zusammen mit den Fragebögen austeilen könnte.

Was bedeutet „aktiver Angreifer“? Wie auch die AusweisApp-Geschichte setzt dies voraus, dass der Angreifer den Datenverkehr nicht nur abhören, sondern auch manipulieren kann. Das ist nicht trivial, aber machbar und schon vorgekommen. In der IT- und Netzwerksicherheit geht man – nicht ohne Grund – eigentlich immer von einem sogenannten Dolev-Yao-Angreifer aus, der genau diese Möglichkeiten hat. Die Zertifikate, ein ziemlich komplexer Baustein bei SSL, sind auch nicht ohne Grund da. Die verschiedenen Methoden wie sowas passieren kann müsste ich mal ausführlicher bloggen, einige wären:

• DNS-Server der Domain manipulieren (wie z. B. beim Sicherheitsdienstleister Secunia passiert)
• DNS-Server/Cache des Providers manipulieren/vergiften
• DNS-Cache des Routers manipulieren/vergiften
• Falsches kostenloses WLAN
• Angreifer im gleichen Netzwerk (WG, Firma, Schule, verseuchter PC im Haushalt), dann ARP spoofing/poisoning (oder Kontrolle über Proxy/Router)

Diese Angriffe betreffen den Nutzer auch, wenn sein Computer an sich sicher ist! Um sich zu schützen, muss man vor dem Login prüfen, dass a) HTTPS verwendet wird und b) man immer noch auf der richtigen Seite ist.

Die Zensus-Seite für das Online-Ausfüllen ist noch nicht online – ob da noch weitere peinliche Lücken auftauchen weiß ich nicht, ich hoffe nur, dass Finder sie melden oder veröffentlichen statt sie zu missbrauchen.

Eine andere unschöne Geschichte ist noch, dass beim Zensus die ausgefüllten Fragebögen wahlweise bei den Interviewern gelagert werden (siehe auch: NPD ruft Mitglieder auf, Volkszähler zu werden) oder per Post eingeschickt werden können – aber nicht immer an die statistischen Landesämter, sondern teilweise an private Firmen an die der Kram outgesourced wurde.

Zur generellen Kritik am Zensus sei noch gesagt, dass der Zensus keineswegs anonym ist und die Daten jahrelang personenbeziehbar abgelegt sein dürfen. („Hilfsmerkmale“ sind die personenbezogenen Daten)

Abgefragt (und ggf. bei den Interviewern zuhause gelagert!) werden unter anderem:

• Name, Adresse
• Geburtsdatum
• Telefonnummer
• alle Staatsangehörigkeiten
• Religionsgesellschaft (Pflichtfrage!)
• Glaubensrichtung (freiwillig – bei Islam möchte man es gerne genau wissen: sunnitisch, schiitisch oder alevitisch?)
• Zugewandert? Falls ja, wann und woher?
• Das gleiche nochmal für die Eltern!
• Exakter Beruf(z. B. „Blumenverkäuferin“, nicht „Verkäuferin“)
• Stichworte zur Tätigkeit (z. B. „Beratung, Verkauf, Verpacken von Pflanzen“)

Im Bezug auf die Datenschutzversprechen könnte auch mein Artikel über die herumliegenden Daten die gar nicht da sein sollten beim Statistischen Bundesamt interessant sein.

An dieser Stelle sei noch verwiesen auf:

• Die „Volkszählungsfibel“ des AK Zensus (Zensuskritiker) mit einem guten Überblick über den Zensus und die Kritik daran
• Die FAQ auf der offiziellen Seite

UPDATE:
Um die Angriffe zu verdeutlichen, hier ein paar Diagramme (können per Klick vergrößert werden).
Schwarze Linien zeigen unverschlüsselte Verbindungen an, blaue Linien sind HTTPS-Verbindungen (d.h. verschlüsselt und die Identität des Servers wird geprüft).

Zunächst einmal der normale Ablauf ohne Angriff:

Der Nutzer gibt die Adresse auf dem Papierfragebogen ein, sein Browser geht (unverschlüsselt) zum Server und bekommt einen HTTPS-Link auf den Online-Fragebogen. Der Nutzer klickt drauf, sein Browser holt über eine gesicherte Verbindung den Fragebogen ab, der Nutzer loggt sich ein und füllt ihn aus.

Nun ein Angriff:

Der Angreifer leitet sämtliche Verbindungen des Nutzers auf sich um.
Der Nutzer gibt die Adresse auf dem Papierfragebogen ein, sein Browser geht (unverschlüsselt) zum (falschen!) Server und bekommt eine Antwort mit einem HTTPS-Link auf einen falschen Fragebogen auf einer Domain die dem Angreifer gehört (und für die er daher ein Zertifikat hat). Beispielsweise http://www.zensus2011-befragung.de ist noch frei (die echte Seite heißt zensus2011-befragungen.de, was der normale Nutzer aber nicht wissen kann). Eventuelle Sicherheitshinweise auf der Seite mit dem Link sind natürlich auch auf den falschen Namen angepasst. Der Rest läuft wie beim normalen Zensus, nur dass der Nutzer den Fragebogen des Angreifers ausfüllt. Der kann entweder eine Kopie des echten Fragebogens sein, oder gleich noch zusätzliche Fragen enthalten.

Mit sslstrip kann man einen anderen Angriff automatisiert machen:

Das sieht erstmal komplizierter aus, ist es aber nicht, weil es weitgehend automatisch passiert. Der Nutzer bekommt hier einen http-Link auf die echte Domain, die ungesicherten Anfragen fängt der Angreifer wieder ab, leitet sie (per https, weil der echte Server keine unverschlüsselten Anfragen will) an den Server weiter und liefert die Antwort wieder an den Zensus-Teilnehmer. Dabei liest er natürlich mit, wenn der Teilnehmer den Fragebogen ausfüllt.

Statt einem HTTP-Link (der das Opfer eventuell wegen der fehlenden Verschlüsselung stören könnte) kann der Angreifer auch einen HTTPS-Link auf eine andere, eigene Domain (wie bei Angriff 1) liefern, und die an ihn gestellten Anfragen von sslstrip weiterreichen lassen.

Wenn auf dem Fragebogen die Adresse mit https stehen würde, würde es so aussehen:

Bereits die erste Anfrage geht über HTTPS, es gibt keine unverschlüsselten Anfragen! Würde der Angreifer hier angreifen wollen, würde es so aussehen:

Der Browser merkt beim Aufbau der gesicherten Verbindung, dass er nicht mit dem richtigen Server spricht, und bricht mit einer sehr deutlichen Warnmeldung an den User ab.

Die Diagramme sind übrigens mit mscgen erstellt.

AusweisApp gehackt (Malware über Autoupdate)

Gestern Abend wurde die AusweisApp freigegeben, und damit stand fest: Das wird für mich eine lange Nacht. Ich habe mir eine schöne Liste möglicher Angriffe zurechtgelegt. Wenn die einzelnen Angriffe klappen, werden sie einige hässliche Dinge ermöglichen. Ich bin mir recht sicher, dass einer der Angriffe in der Lage sein wird, die PIN und evtl. die aufgedruckte Kartenzugangsnummer zu klauen, ohne dass (wie beim CCC-Angriff) der Rechner des Nutzers verseucht werden muss. Ein anderer Angriff erlaubt es eventuell, dem Nutzer vorzutäuschen, dass er sich für etwas harmloses ausweist, während der Angreifer mit dessen Identität einkaufen geht. Eventuell kann man so auch ein Signaturzertifikat für die qualifizierten elektronischen Signaturen mit dem Namen des Opfers bekommen.

Da ich allerdings weder Lesegerät noch ePerso habe, konnte ich die Angriffe nicht ausprobieren. Also habe ich mir stattdessen die AusweisApp selbst vorgenommen. Von besonderem Interesse war dabei die Updatefunktion. Kann ein Angreifer diese kontrollieren, könnte es ihm gelingen, Malware auf dem Rechner des Users einzuspielen. Das wissen natürlich auch die Entwickler, und deswegen ist die Updatefunktion ordentlich gesichert: Zunächst wird vom Updateserver über eine HTTPS-geschützte Verbindung eine Versionsdatei geholt. Dort wäre für einen Angreifer normalerweise Schluss, denn HTTPS ist (halbwegs) sicher. Der Client überprüft auch, ob das Zertifikat gültig ist – da hört es aber auch schon auf. Der Client prüft nicht, ob das Zertifikat auch zum Servernamen passt! Somit braucht der Angreifer nicht ein gültiges Zertifikat für den Updateserver (welches er hoffentlich nicht bekommen sollte), sondern ein beliebiges gültiges Zertifikat (z. B. für seine eigene Website, welches er selbstverständlich bekommt – Nachtrag: Wir reden hier über gewöhnliche SSL-Zertifikate die es an jeder Ecke gibt, nicht über irgendwelche eID-Berechtigungszertifikate!). Das ist übrigens ein Fehler den man in Java leicht machen kann: Die eingebauten Libraries prüfen soweit ich weiß das Zertifikat, aber den Hostnamen muss man ausdrücklich selbst prüfen.

Mittels einer DNS-Manipulation (für die es im praktischen Einsatz zahlreiche Wege gibt, DNS ist ein völlig unverschlüsseltes Protokoll – zur einfachen Demonstration kann man die Hostsdatei manipulieren) können wir nun den Client überreden, sich zu unserem falschen Update-Server zu verbinden und dessen Zertifikat akzeptieren. Da ich kein eigenes SSL-Zertifikat habe, habe ich einfach das genommen, dessen Key Akamai vor ein paar Jahren freundlicherweise (unfreiwillig) öffentlich gemacht hat. Damit dieses Zertifikat als gültig angesehen wird, muss die Uhr auf dem Client verstellt werden – mit einem aktuellen Zertifikat würde das anders aussehen. (Ich hab auch noch andere, ebenfalls leider abgelaufene, Zertifikate getestet.)

Der Updatefunktion kann nun eine manipulierte Antwort untergeschoben werden, welche sie anweist, eine Datei von einer beliebigen URL herunterzuladen und zu installieren. Der Updater erwartet hierbei eine ZIP-Datei. Diese wird entpackt und dann sollte eigentlich eine bestimmte .msi-Datei darin ausgeführt werden. Hier waren die Entwickler allerdings schlau genug, noch eine Signatur einzubauen, die vor dem Ausführen geprüft wird. Hier ist also eigentlich wieder einmal Schluss. Allerdings wird die ZIP-Datei vor der Signaturprüfung bereits entpackt, und ZIP-Dateien können relative Pfadangaben enthalten. Mit einem (per Hexeditor) in der ZIP-Datei eingebauten „../../“ kann man aus dem temporären Verzeichnis ausbrechen und somit beliebige Dateien ins Dateisystem schreiben (directory traversal). Beispielsweise eine Schadsoftware ins Autostartverzeichnis. Vorhandene Dateien werden übrigens gnadenlos überschrieben.

Ein Dolev-Yao-Angreifer, d.h. ein Angreifer, welcher den Netzwerkverkehr beliebig manipulieren kann, jedoch nicht in der Lage ist als sicher geltende Verschlüsselung zu brechen oder den Client des Opfers vorher zu manipulieren, kann somit aufgrund zweier Implementierungsfehler in der AusweisApp über die Auto-Update-Funktion Schadsoftware einspielen.

Der Angriff ist gegen die aktuelle AusweisApp getestet, die sich bei der Installation als 1.0.1, beim Update als 1.0.0 identifiziert.

Diese Lücke können die Entwickler natürlich relativ einfach schließen. Aber was ist mit den anderen, sicherlich noch vorhandenen, unentdeckten Lücken? Mitgeliefert wird beispielsweise eine Java-VM der Version 6 Update 18 – aktuell ist Update 22. Die Kryptographie des Personalausweises selbst mag bewiesen sicher sein. In den umliegenden Protokollen jedoch erwarte ich die ein oder andere Lücke, von denen sich einige leicht, andere vielleicht gar nicht nachträglich stopfen lassen. Der Panzerschrank mag absolut unknackbar sein – was aber, wenn der Angreifer einfach den Besitzer unter falschem Vorwand bittet, ihn aufzuschließen, und/oder den ganzen Schrank mitnimmt?

Ich bedanke mich jedenfalls für diese nette Herausforderung der heutigen Nacht. Gute Sicherheitsmaßnahmen mit kleinen unscheinbaren Löchern, die kreative Kombinationen von Angriffen erfordern, nicht trivial, aber machbar. Genau nach meinem Geschmack. Hat Spaß gemacht! Den Preis, den diese Wirtschaftsförderungsmaßnahme gekostet hat, ist das allerdings nicht wert.

Die Dateien zum Demonstrieren des Angriffs gibts hier als base64-encodetes ZIP-File:

_=_ 
_=_ Part 001 of 001 of file ausweisapp-updatehack.zip
_=_ 

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(SHA1: 22b96851042bfece3c641851eaa6e890a7b28bff)

Kontakt/Fragen bitte über die Kommentarfunktion wenn es Zeit hat oder per Jabber (XMPP, Google Talk) an janschejbal at jabber.ccc.de (das ist keine Mailadresse!) wenn es dringend ist. Telefon ist ungünstig. Notfalls geht auch Mail an janhomepage [at] gmx punkt net.

Bundestag kann SSL abhören

Der Bundestag kann SSL-gesicherte Verbindungen abhören. SSL ist vielen vielleicht nur als „https“ bekannt und sichert neben Onlinebanking auch z. B. Verbindungen zu E-Mail-Servern und ziemlich viele andere Sachen. (Kurzzusammenfassung für Leute die sich mit SSL auskennen: Der Bundestag hat ne CA. Der Artikel erklärt halbwegs laienfreundlich genau das, die Grundidee hinter SSL und warum SSL kaputt ist.)

SSL funktioniert so: Eine vertrauenswürdige Stelle stellt dem Server einen Ausweis aus, den er vorzeigt, und darüber wird die Verbindung verschlüsselt. Das nennt sich Zertifikat und die technischen Details habe ich schonmal erklärt, hier will ich es einfach halten. Ein Angreifer kann sich in die Verbindung nicht einklinken, weil er keinen passendes Zertifikat hat (nur der Besitzer oder jemand der das Original kopiert hat kann ein Zertifikat zeigen, weil beim Zeigen ein Teil geheim bleibt. Klingt komisch, ist aber Mathematik.)

In jedem Browser ist eine Liste der aus Sicht des Browsers vertrauenswürdigen Stellen enthalten. Das sind ungefähr 50 Stück und zwar auch solche, die man vielleicht nicht ganz so vertrauenswürdig findet, wie z. B. die chinesische Internetbehörde.

Die Sicherheit von SSL beruht darauf, dass ein Angreifer kein Zertifikat bekommt für die Seite, deren Datenverkehr er abhören will. Wenn jemand den Datenverkehr zur Postbank abhören will, muss er also jemanden finden, der ihm ein Zertifikat ausstellt, was bestätigt dass ihm Postbank.de gehört. Das kann aber jede der vertrauenswürdigen Zertifizierungsstellen.

Es wird noch „besser“: Die Zertifizierungsstellen können jedermann zu einer Zertifizierungsstelle machen. Derjenige hat dann die gleichen Möglichkeiten wie die im Browser eingetragenen Zertifizierunsstellen. Neben den 50 Stellen können also noch viele viele weitere ein falsches Zertifikat ausstellen – und mit einem solchen kann man eine eigentlich gesicherte Verbindung abhören. (Das funktioniert so, dass der Angreifer die Verbindung über sich umleitet und behauptet, er sei die Postbank – über das Zertifikat prüft der Browser ob das stimmt.)

Zertifizierungsstellen kürzt man übrigens mit CA ab.

SSL ist also unsicher, wenn

• Eine einzige dieser CAs einen Fehler macht und ein Zertifikat ausstellt ohne zu merken, dass der Angreifer nicht die Postbank ist
• Eine CA dem Angreifer bewusst oder z. B. über einen erpressten Mitarbeiter ein falsches Zertifikat ausstellt (man denke an Geheimdienste oder Industriespionage, viele CAs werden von Regierungen/regierungsnahen Organisationen und noch mehr von Firmen die eigentlich was ganz anderes machen betrieben)
• Der Angreifer eine eigene CA hat/ist/kauft
• eine Sicherheitslücke im Protokoll oder im benutzten Browser/Server auftaucht
• oder irgendwas was ich vergessen hab passiert

Fehler sind schon oft passiert. Ein paar Forscher haben mal das Internet nach SSL-Zertifikaten abgegrast und das zusammen mit ein paar anderen Sicherheitsproblemen auf der DefCon präsentiert. Sie sind auf über 500 Organisationen gekommen die direkt oder indirekt eine CA haben.

Weiterhin haben sie gemerkt, dass CAs ca. 500 noch gültige Zertifikate, die praktisch „geknackt“ sind (durch eine Sicherheitslücke bei Debian) nicht für ungültig erklärt haben, und gültige Zertifikate für private IPs. Das ist in etwa so wie ein Ausweis der bestätigt dass Büro Nummer 37 einer bestimmten Person gehört – ohne zu sagen, von welchem Haus in welcher Stadt man redet. Das scheint übrigens dann das Ausnutzen eine anderen Sicherheitslücke zu erlauben (vereinfacht: man sagt dem Nutzer, dass er die Postbank im gleichen Flur in Büro 37 suchen soll, geht in dieses fremde Büro und zeigt dann wenn der Nutzer kommt den Ausweis vor. Deswegen darf es so einen Ausweis eigentlich nicht geben).

Ach ja, und um zu prüfen, ob jemandem eine Domain gehört, wird eine Mail verschickt. Über oft unverschlüsseltes SMTP. Nachdem über bisher ungesichertes DNS nachgeschaut wurde, wohin die Mail gehen soll. Wenn also jemand es schafft, eine dieser Verbindungen zu manipulieren, bekommt er falsche Zertifikate.

Trotzdem sollte man SSL benutzen. Ohne SSL kann ein Angreifer einfach so mithören, was passiert. Mit SSL muss er selbst bei groben Sicherheitsproblemen (z. B. Zertifikate gar nicht prüfen) auch Kommunikation manipulieren statt einfach nur mitzuhören (geht recht leicht, ist aber eine Hürde). Selbst wenn eine CA falsche Zertifikate ausstellt, muss der Angreifer diese finden und sie muss auch ihm so ein Zertifikat geben. Wenn z. B. die Telekom dem BND ein Zertifikat geben würde (was ich jetzt nicht unterstellen möchte), würde sie es immer noch nicht mit einem gewöhnlichen Kriminellen tun. Auch hier wird also eine Hürde geschaffen.

Schützen kann man sich nur bedingt. Die Firefox-Extension CertPatrol zeigt an, wenn sich ein Zertifikat ändert, und auf Wunsch auch bei neuen Zertifikaten, wer es ausgestellt hat. Dabei machen sowohl die Extension als auch Firefox (beim Klick auf das blaue „gesicherte Verbindung“-Feld in der Adressleiste) einen groben Fehler, den ich hier allerdings noch nicht erklären werde. Erinnert mich in nem Monat dran wenn ich nicht dran denke. (Update: In CertPatrol inzwischen behoben – es wird/wurde nur die CA angezeigt, die das Zertifikat ausgestellt hat. Ein Angreifer, der eine falsche CA hat, kann aber erst eine andere falsche CA mit beliebigem Namen erstellen, und damit dann das Cert ausstellen.) Mit dieser Extension habe ich auch gemerkt, dass der E-Petitionsserver des Bundestags plötzlich ein von der mir bis dahin unbekannten Bundestags-CA ausgestelltes Zertifikat hat. Damit könnte der Bundestag theoretisch falsche Zertifikate ausstellen und so SSL-Verbindungen abhören.

Beim Ausstellen falscher Zertifikate geht die CA aber ein gewisses Risiko ein – normale Nutzer merken das nicht, aber wenn es mal einer mit z. B. CertPatrol merkt und das Zertifikat abspeichert, kann die CA sich nicht völlig herausreden, das Zertifikat verrät unabstreitbar wer es ausgestellt hat. Sie muss es auf einen Fehler schieben und hoffen dass nichts passiert. Wenn sich solche Fehler häufen, düfte die CA aus den Vertrauenslisten in den Browsern rausfliegen und andere CAs dürften sich hüten, diese Organisation wieder in den CA-Status zu heben. Um Zertifikate direkt abspeichern zu können, wenn sie auftauchen (und so das Risiko zu vermeiden, dass beim Abruf mit einem anderen Tool wieder das „saubere“ Zertifikat drin ist), kann man die Extension Cert Viewer Plus nutzen.

Die Bundestags-CA wurde vom DFN (Deutsches Forschungsnetz) bestätigt, welches wiederum seine CA von der Telekom bestätigt bekommen hat. Hier die Zertifikate:

Certification path for "epetitionen.bundestag.de"
Inhaber: C=DE,ST=Berlin,L=Berlin,O=Deutscher Bundestag,OU=PetA,CN=epetitionen.bundestag.de
Aussteller: C=DE,O=Deutscher Bundestag,OU=Deutscher Bundestag,CN=Deutscher Bundestag CA - G01,E=pki-ca@bundestag.de
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LSBHMDExIjAgBgkqhkiG9w0BCQEWE3BraS1jYUBidW5kZXN0YWcuZGUwHhcNMTAw
OTI3MTMwOTA2WhcNMTUwOTI2MTMwOTA2WjB/MQswCQYDVQQGEwJERTEPMA0GA1UE
CBMGQmVybGluMQ8wDQYDVQQHEwZCZXJsaW4xHDAaBgNVBAoTE0RldXRzY2hlciBC
dW5kZXN0YWcxDTALBgNVBAsTBFBldEExITAfBgNVBAMTGGVwZXRpdGlvbmVuLmJ1
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BHkNrnhRHFf4cxZsIbSjnrSr311QUmwityCoinESNqXAdY/i466/TEE+GcUOS4t2
Mfmba8Zi3qKGspgcGec14xuyNc8ENlKvTjKBC+mJrjlh/Gpb3VW/rNh65V8EXvbW
vlXbyDbZ/5n57TZqM2bblPWRnh/Zual54Y/khqlPdWuNxHMSr+OtvgXW/aJGWOzh
uusPIzxp1uYgd7PMCvP5aHf1w5mMy3Em1c6w8PiH7Fq1yDa1CbpFpq+SHQ0NF2lu
lQecru1cdFefpsUCAwEAAaOCAcwwggHIMAkGA1UdEwQCMAAwCwYDVR0PBAQDAgXg
MB0GA1UdJQQWMBQGCCsGAQUFBwMCBggrBgEFBQcDATAdBgNVHQ4EFgQUJUpy4/No
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gZkGA1UdHwSBkTCBjjBFoEOgQYY/aHR0cDovL2NkcDEucGNhLmRmbi5kZS9kZXV0
c2NoZXItYnVuZGVzdGFnLWNhL3B1Yi9jcmwvY2FjcmwuY3JsMEWgQ6BBhj9odHRw
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bC9jYWNybC5jcmwwgbIGCCsGAQUFBwEBBIGlMIGiME8GCCsGAQUFBzAChkNodHRw
Oi8vY2RwMS5wY2EuZGZuLmRlL2RldXRzY2hlci1idW5kZXN0YWctY2EvcHViL2Nh
Y2VydC9jYWNlcnQuY3J0ME8GCCsGAQUFBzAChkNodHRwOi8vY2RwMi5wY2EuZGZu
LmRlL2RldXRzY2hlci1idW5kZXN0YWctY2EvcHViL2NhY2VydC9jYWNlcnQuY3J0
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Einzelne CAs im Browser rauswerfen bringt wenig, weil gerade die kleinen/neuen CAs oft (nicht öffentlich sichtbare!) Bestätigungen von anderen CAs haben. Wenn man eine CA rauswirft, die viele Zertifikate ausstellt, kann man deren Zertifikate nicht mehr von gefälschten unterscheiden. Da man nicht jedes Zertifikat manuell prüfen kann – ganz schlecht. Am Sinnvollsten dürfte CertPatrol sein und für kritische Sachen eben auf die Warnungen achten und beim ersten Mal das Zertifikat genau prüfen. Interessanterweise hat Microsoft dieses Problem scheinbar erkannt – bei WLAN-Verbindungen wo die Anmeldung über Zertifikate gesichert wird muss man ausdrücklich auswählen, welchen CAs man für diesen Zweck traut, und nur die werden akzeptiert. So kann eine Firma sicherstellen, dass ihre Rechner für die Anmeldung in ihrem WLAN nur ihrer eigenen CA und nicht der des Konkurrenten trauen. Und in der Fehlermeldung wird unterschieden zwischen „Zertifikat einer unbekannten CA“ und „Zertifikat einer bekannten aber nicht angekreuzten CA“ sodass man sich zumindest halbwegs sicher verbinden kann, wenn man die richtige CA nicht weiß.

Für Serverbetreiber gilt: Es spielt keine Rolle, wie sicher die CA ist, die man wählt – wichtig ist nur, welche CA in den Browsern akzeptiert wird. Selbst erstellte (nicht von einer CA bestätigte) Zertifikate sind eine relativ schlechte Lösung – eine CA bietet zusätzlich die Möglichkeit, halbwegs sicher zu sein, selbst wenn man das Zertifikat nicht selbst prüfen konnte. Kostenlose Zertifikate für Webserver gibts bei StartSSL, was bis auf Opera von allen Browsern akzeptiert wird. Das oft vorgeschlagene CAcert ist in den meisten Browsern standardmäßig nicht enthalten und daher IMHO nur zweite Wahl – bietet dafür aber auch andere Zertifikatstypen an.

Fefe hat das Thema auch schon kommentiert und ein weiteres Horrorgeschichtenkabinett findet sich in den „A mighty fortress is our PKI“-Mails von Peter Gutmann: Teil 1, Teil 2, Teil 3

Kostenlose SSL-Zertifikate, auch für IE

Um verschlüsselte Verbindungen über SSL bzw. HTTPS zu ermöglichen, benötigt man als Server-Betreiber ein SSL-Zertifikat. Diese werden von Zertifizierungsstellen, sogenannten CAs, ausgegeben. Die CA überprüft, ob der Bestellende wirklich berechtigt (also Inhaber der Domain) ist, und stellt dann meist gegen viel Geld das Zertifikat aus. Damit kann sich die Website gegenüber einem Browser „ausweisen“ und eine sichere, verschlüsste Verbindung wird möglich. Details gibt es in meinem ausführlichen SSL-Artikel, wo auch noch ein paar Worte über die Sicherheit von SSL stehen.

Nur Zertifikate von CAs, die der Browserhersteller als vertrauenswürdig in den Browser eingebaut hat, werden als gültig erkannt. Deswegen ist es schwierig, eine neue CA aufzubauen, denn die Kriterien für eine Aufnahme sind streng und es gibt viele Browserhersteller, die man zur Aufnahme bewegen muss. Aus diesem Grund gab es bis vor kurzem keine CA, die kostenlos Zertifikate ausgegeben hat und von allen gängigen Browsern akzeptiert wurde. CAcert und StartCom/StartSSL vergeben seit langem kostenlose Zertifikate. CAcert ist jedoch weder in Firefox noch im Internet Explorer als vertrauenswürdig enthalten. Somit kann man CAcert nicht für Seiten benutzen, die von Normalnutzern besucht werden, denn diese würden eine hässliche Sicherheitswarnung erhalten. StartSSL war schon länger in Firefox enthalten, jedoch nicht im Internet Explorer, und war für ernsthafte Nutzung mit unerfahrenen Nutzern daher auch ungeeignet.

StartSSL hat es jetzt aber endlich geschafft, in den Internet Explorer aufgenommen zu werden. Der Internet Explorer akzeptiert die kostenlosen StartSSL-Zertifikate somit seit kurzem als gültig. Dank einer eingebauten Auto-Update-Funktion funktioniert das auch mit veralteten Versionen des IE! Ein IE 6.0 aus meiner Sandbox-VM, Stand Anfang 2008, hat das Zertifikat anstandslos akzeptiert. Mozilla Firefox, Apple Safari (inkl. dem iPhone-Browser), Opera, Google Chrome und einige andere akzeptieren StartSSL schon länger, damit sind alle gängigen Browser abgedeckt. (Lediglich Konqueror unter einer aktuellen (K)Ubuntu-Version hatte Probleme damit.) StartSSL ist somit endlich eine voll einsetzbare CA geworden, und somit gibt es endlich kostenlose SSL-Zertifikate für alle! (StartSSL bietet übrigens auch EV-Zertifikate zu relativ humanen Preisen an.) Edit: Opera (etwa 5% Marktanteil) unterstützt StartSSL scheinbar leider doch noch nicht.

Als Serverbetreiber muss man übrigens der CA nicht besonders vertrauen (solange man nicht irgendwelche sehr besonderen Sachen macht wie Client-Zertifikate, aber das weiß man dann), wichtig ist nur, dass die Browser die CA akzeptieren. Eine bösartige, aber in Browsern als vertrauenswürdig eingetragene CA kann sich jederzeit für jede Website ein Zertifikat ausstellen lassen, unabhängig davon, ob der Websitebetreiber dort Kunde ist oder nicht. Die eigene CA könnte höchstens das eigene Zertifikat widerrufen und somit ungültig machen, aber mehr auch nicht. Darüber hinaus hat die CA noch ein paar persönliche Angaben, die aber bei einfachen Zertifikaten nicht über das hinausgehen, was die meisten Online-Shops auch wissen. Insbesondere den privaten Schlüssel des Zertifikats hat die CA normalerweise nicht! Es gibt zwar oft die Möglichkeit, die CA diesen Schlüssel generieren zu lassen, aber man kann es auch richtig machen und das selbst tun und den eigenen Schlüssel zertifizieren lassen. Selbst wenn man der CA also aus welchem Grund auch immer nicht vollständig vertrauen sollte, kann man sie als Serverbetreiber dennoch nutzen.

Ich erhalte für diesen Artikel keine Vergütung o.ä. von StartSSL/StartCom. Diesen Artikel habe ich geschrieben, weil es mich ankotzt, dass Firmen für das simple Ausstellen eines einfachen domain-validierten Zertifikats horrende Preise (oft sogar dreistellig!) verlangen, und weil ich froh bin, das es endlich eine kostenlose Alternative gibt und ich auf diese hinweisen möchte. Ich selbst habe von der Aufnahme in den IE auch erst heute erfahren. Nutzt diese kostenlose Möglichkeit, um die Datenübertragung zu euren Webseiten zu sichern! Macht diese Möglichkeit bekannt, damit die kommerziellen CAs ihre überzogenen Preise endlich etwas realistischer machen müssen.

Über die (Un-)Sicherheit von SSL und HTTPS

Normalerweise denkt man, eine Seite mit https:// in der Adresse sei sicher, die Daten seien verschlüsselt und man kommuniziere definitiv mit dem richtigen Gesprächspartner. Das zugrunde liegende Protokoll nennt man SSL bzw. TLS (ich werde hier nur noch von SSL reden, TLS ist der Name der neusten Version), wenn also in SSL ein Fehler gefunden wird, ist davon auch HTTPS betroffen.  Das Protokoll an sich ist größtenteils sicher. Die Angriffe beziehen sich auf meist die dahinterliegenden Strukturen, die teilweise unsicher sind. Ich rede dennoch etwas unkorrekt von Angriffen auf HTTPS bzw. SSL, weil die Angriffe auf die Strukturen im Hintergrund natürlich in der Praxis per HTTPS/SSP gesicherte Verbindungen unsicher machen. Hier möchte ich einen sowohl für Anfänger als auch für Fortgeschrittene interessanten Überblick geben, was von der Sicherheit zu halten ist, was noch sicher ist  und was unsicher. Ich gehe im Folgenden von Firefox aus, wer noch den Internet Explorer nutzt, ist selber schuld und tut mir leid.

Ich habe auch allgemeine Tipps für Anfänger eingebaut. Je nach Kentnissstand werden einige Abschnitte unverständlich kompliziert und einige andere langweilig sein. Auch Profis können interessante Probleme finden, aber die Seite richtet sich eher an Nutzer, denen SSL ein Begriff ist.

Der Artikel ist doch sehr lang geworden. Daher erstmal nur, was hier behandelt wird:

• Einleitung
• Funktionsweise von SSL und HTTPS (sehr grob)
• (Nicht) mögliche Angriffe
• Aufbau von Adressen
• Sicherheitsmerkmale im Browser
• EV-Zertifikate
• HTTPS ist kein Gütesiegel
• Die einzelnen Angriffe
  • 1. Debian OpenSSL weak keys
  • 2. Comodo stellt ungeprüft Zertifikate aus
  • 3. StartSSL stellt schlechte geprüft Zertifikate aus
  • 4. MD5-Kollisionsangriffe
  • 5. OpenSSL-Lücke
  • 6. „optimierte“ Umleitung, wenn zunächst http benutzt wird (sslstrip, IDN-Spoofing)
  • 7. Nullbytes im Hostname des Zertifikats
• Fazit

Vorab: Sicherheitstipps für Einsteiger in Kürze

• System sicher halten – In dem Moment, wo der Rechner von einem Angreifer z. B. mit einem Trojaner bearbeitet wurde, kann man die ganzen Sicherheitsmaßnahmen vergessen. Nur wenn der Rechner und die Software vertrauenswürdig sind, kann man sich auf die Ausgaben verlassen. Dafür sollte man:
  • Sichere Software verwenden – Software, die oft Sicherheitslücken hat, meiden. Je stärker die Software fremdem Inhalt ausgesetzt ist, desto sicherer muss sie sein. Ein unsicheres (Offline-)Spiel ist kaum ein Problem. Ein unsicherer Browser umso mehr.  Internet Explorer meiden, z. B. Firefox nutzen.
  • Software aktuell halten – Software hat immer Sicherheitslücken. Mit Updates werden bekannte Lücken geschlossen. Spielt man ein Update nicht ein, obwohl es eine bekannte Lücke gibt, wird diese meist bald ausgenutzt. Auch hier gilt: Vor allem Betriebssystem und Browser sowie die Browser-Plugins (Acrobat Reader, Flash, diverse Mediaplayer) müssen immer topaktuell sein.
  • Virenscanner und Firewalls sind ein zusätzliches Sicherheitsnetz. Updates sind viel wichtiger.
  • Nicht vertrauenswürdige Software nicht starten. Dazu zählen gerne auf dubiosen Seiten angebotene falsche Updates sowie illegale Kopierschutz-Knackprogramme.
• Wichtige Seiten direkt aufrufen – am Besten per Lesezeichen. Wer seine Bankseite immer per Google sucht, hat ein Problem, wenn ein Phisher es mal nach oben schafft.
• Beim Aufrufen direkt https:// benutzen – sonst kann ein Angreifer problemlos umleiten, siehe unten.
• Warnungen beachten – wenn der Browser sagt, dass irgendwas mit der Bankseite nicht in Ordnung ist, dürfte es stimmen, auch wenn bei irgendwelchen Hobbyseiten die Warnung oft „grundlos“ kommt.
• Für Seiten die man nicht direkt aufruft muss man leider https kennen, um sicher zu sein. Das ist für Anfänger nicht einfach.