Implementando Serviços Seguros com Node.js, TypeScript e libSodium

Primitivas e construções criptográficas modernas oferecem altos níveis teóricos de segurança. Infelizmente, na prática, a criptografia é muitas vezes utilizada de forma incorreta, resultando em diversas vulnerabilidades e brechas de segurança.

Uma biblioteca moderna e multi-plataforma, a libSodium, foi criada justamente para facilitar o desenvolvimento de serviços seguros, e existe uma versão para Node.js.

Nesta palestra, vamos usar Typescript e libSodium para demostrar como é possível evitar muitos dos erros mais comuns, uma vez que essa biblioteca libSodium fornece um conjunto de blocos seguros já testados e prontos para inclusão nas suas aplicações Node.

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1. www.nascent.com.br SecAppDev Segurança em primeiro lugar Implementando Serviços Seguros com Node.js e TypeScript Sean Michael Wykes
2. TDC / 2018 2 Sean Michael Wykes • British born and educated, living in Brazil since 1997 • Masters Degree (’92) in Information Engineering from Southampton University • 20+ years experience in design and development of systems and secure applications, based on technologies such as smart-cards and secure elements. • Author of “Criptografia Essencial - a Jornada do Criptógrafo” – Elsevier 2016. https://CriptografiaEssencial.com.br
3. TDC / 2018 3 PORQUE A SEGURANÇA É IMPORTANTE Node ?
4. TDC / 2018 4 Onde o Node.js está sendo usado Servidor de Aplicações Web Frameworks como Express e semelhantes, servindo html, js, css + recursos Comandos e Processamento Linha de comando, build, transpilação Ferramentas, processamento Embarcado Dispositivos integrados rodando JS + Node. APIs e Web-services Backend para web-apps, aplicativos mobile, dispositivos IoT. Arquiteturas de Microservices, etc
5. TDC / 2018 5 “Javascript that scales” TypeScript == JS para desenvolvedor C# Tipos, Classes, Interfaces Modules, Namespaces, imports Transpilado Gera Javascript de vários sabores – ES3, 5, 6, 2018, .. Bom para: Aplicações de média/grande porte Bibliotecas e APIs Desenvolvedores RAIZ
6. TDC / 2018 6 O que é um Componente Seguro ?
7. TDC / 2018 7 Tríade da Segurança da Informação C I A T CONFIDENCIALIDADE Confidentiality INTEGRIDADE Integrity DISPONIBILIDADE Availability RASTREABILIDADE Traceability + Tétrade +++
8. TDC / 2018 8 Componentes x Segurança 1 2 3 Componente que não é inseguro Componente não contém bugs, falhas ou funcionalidades que podem ser aproveitadas por uma parte maliciosa. + possui features de segurança Incluí funcionalidades explicitas que são necessárias para tornar o componente ou sistema seguro. + é um feature de segurança Provê serviços de segurança, como criptografia, autenticação, autorização, validação, para outros componentes do sistema NÍVEL 0 Componente inseguro Componente contém falhas ou funcionalidades que podem ser aproveitadas por uma parte maliciosa.
9. TDC / 2018 9 Desenvolvimento Seguro Processos de Desenvolvimento Seguro Requisitos de Segurança, Design Seguro, Desenvolvimento de Código Seguro, Validação e Testes de Segurança, SecDevOps Atividades Seguras Incluir atividades novas relacionadas à Segurança, como a Modelagem de Ameaças, Revisão e Análise de Código e os Testes de Penetração Mindset de Segurança Pensar sobre Segurança ajuda a: 1) pensar melhor sobre a Solução e 2) desenvolver produtos melhores e mais seguros +
10. TDC / 2018 10 Thinking para Security Desenvolvedores
11. TDC / 2018 11 11 “Security Thinking é a mentalidade, ou mind- set, de tornar segurança uma parte integral do processo de desenvolvimento de software e hardware, através de uma compreensão da importância, complexidade, sutileza e profundidade da Segurança Sistêmica” Security Thinking
12. TDC / 2018 12 As 5 Máximas do Security Thinking Equilíbrio Simplicidade Desconfiança Encapsulamento Abertura
13. TDC / 2018 13 Os 4 Caminhos de Testes Seguros 1. FELIZ Condições de Erro Condições Maliciosas Condições Normais 2. INFELIZ Condições Excepcionais 3.FALHA 4. HACKED
14. TDC / 2018 14 Chega de blah-blah-blah! Sistema ‘Real’ ! Vamos ver um
15. TDC / 2018 15 O Produto BaaS Tavern Gateway Brewery Server Tavern Admin Smart Tap IoB Wallet Keg RFID NFC
16. TDC / 2018 16 Arquitetura do Produto BaaS Tavern Gateway Smart Tap Brewery Server Keg TCP/IP UDP Tavern Admin IoB Wallet HTTP RFID NFC HTTP Heterogêneos Conectados Semiautônomos Limitados Safe & Secure Características dos sistemas IoT
17. TDC / 2018 17 PROTEGER: LOGS DO SERVIDOR ARQUIVOS DE CONFIGURAÇÃO ENCRIPTAR: COMUNICAÇÕES (DATAGRAMAS, STREAMS) AUTENTICAR: USUÁRIOS DISPOSITIVOS COMANDOS CRÉDITOS DE CONSUMO ... Onde precisamos incluir segurança?
18. TDC / 2018 18 High Level Building-Blocks USING libsodium https://libsodium.gitbook.io/doc/
19. TDC / 2018 19 A new Paradigm Practical High-Level Building Blocks q “result” oriented Simple + Intuitive API q designed for clarity C-library (dll,.so) q multiple platforms q multiple programming languages Modern Algorithms (from NaCL) q Stream ciphers - XChacha20, XSalsa20 q Elliptic Curve – Curve25519 / Ed25519 q Password Hash – Argon2 q Authentication – Poly1305 HIGH-LEVEL CRYPTOGRAPHY Only for New Projects
20. TDC / 2018 20 Password Hashing ü ARGON2 - Password Hashing Competition winner ü CPU-intensive ü Memory-hard Modern Uses Server Relief SALTED HASHES ü ‘secure’ Password storage ü Secret key derivation from a password ü Salts, iterations, memory-use parameters ü Alleviate server load ü Calculate password hash on client, store H(hash) on server
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23. TDC / 2018 23 Public Key Cryptography ü Data Integrity, Authenticity, Non-repudiation ü Receiver can guarantee Sender’s ID ü Not addressed SIGNED SEALED WRAPPED DATA ENVELOPES ü Data Integrity, Authenticity and Confidentiality ü Addressed to Receiver ü No link to Sender (anonymous) ü Sender cannot open, once sealed ü Data Integrity, Authenticity and Confidentiality ü Addressed to Receiver, but also to Sender ü Plausible deniability (Repudiation)
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28. TDC / 2018 28 Secret Key Cryptography ü Authentication Tag (MAC) ü Data Integrity & Authenticity ü Plausible deniability (Repudiation) AUTH’ED ONE-TIME AUTH’ED WRAPPED DATA ENVELOPES ü Shorter Authentication Tag ü Key must be used ONCE only ü AEAD – Authenticated Encryption with Additional Data ü Data Integrity, Authenticity and Confidentiality ü Needs non-repeating NONCE (192 bits)
29. TDC / 2018 29 Public Key Exchanges ü ECDH – mix together secret/public key-pair and a public-key to derive two symmetric keys. PUBLIC EXCHANGE SYMMETRY CLIENT/SERVER KEYS ü Client and Server get the same two keys, but use different (symmetric) API calls.
30. TDC / 2018 30 Crypto Streams ü Authenticated Encryption for streams and channels ü Stream initialized - initial “chunk” generated ü Client pushes data-blocks, generating new chunks ü Server processes chunks, pulling data-blocks SIMPLE “CHUNKY” PUSH/PULL DATA
31. TDC / 2018 31 Curve 25519 Public Keys ü 32-bytes ü Offers 128-bits of security SECRET KEY (private) PUBLIC KEY DERIVABLE FROM SEED 256-BIT “SAFECURVE”ELLIPTIC CURVES ü 32 bytes (2255 – 19) ü ECDH, so can regenerate from Secret Key ü No special values or restrictions ü Deterministically derive key-pairs from a 32-byte seed
32. TDC / 2018 32 Random Numbers and Key-Generation ü Platform “independent” RNG ü Uses best-available entropy sources ü TRNG (hardware) where possible Entropy Helpers Seeds RNG ü Wrappers for random key-generation ü Uniformly-spread random 0..(n-1) ü Wrappers for deterministic key-generation from seed-values.
33. TDC / 2018 33 Memory and Basic Protection ü Guard Pages ü Canaries ü Memory-exception fault on overrun/underrun Bounded Protected No Side Channels “MORE”-SECURE MEMORY BUFFERS ü Locked physical memory - paging/dumps disabled ü Clear when unlocked ü Dynamically adjust visibility/access-conditions: Ø Read-write (normal) Ø Read-only Ø No-access (hidden) ü Time-constant memory compare ü All crypto is time-constant, no array accessed using secret data
34. TDC / 2018 34 Takeaways
35. TDC / 2018 35 Why yet another crypto library? ü High-Level, cross-platform library ü Developer usability as a priority (API) ü No known security problems Modern Vetted Secure BORING CRYPTOGRAPHY ü Best-of-breed Cryptographic Mechanisms ü Strong Primitives, Key-sizes, Nonces ü No magic constants or unexplained tweaks ü Community-validated Cryptographic Primitives ü Solid implementation ü Side-channels - all crypto is time-constant, no array accesses using secret data, time-constant compare
36. TDC / 2018 36 The Good & Bad bits ü Focus on higher-level security problems ü Menu of “trusted” cryptographic building-blocks ü Abstracts multiple details Higher Level Good news Problems FOCUS ü You can now make new mistakes, not old ones! ü Security is still difficult to get right ü New “Algorithms” ü API Bloat ! Remember: If your basic premises are wrong, even the best library will not help. ü libsodium getting wide adoption ü More scrutiny makes better security
37. TDC / 2018 43 Obrigado! sean.public@nascent.com.br https://www.linkedin.com/in/seanwykes/ Uma marca Nascent https://CriptografiaEssencial.com.br