Crypto 101

Speziell im DevOps-Umfeld kommt man als Entwickler streng genommen an Kryptographie nicht vorbei. Viele vorgefertigte Abläufe und Konfigurationen erfordern andererseits kaum detailliertes Wissen. Das kann Fluch und Segen zugleich sein. Ab und an ist dieses Detailwissen dennoch ganz spannend und kann dazu beitragen, größere Zusammenhänge zu verstehen. Worin unterscheidet sich eigentlich ein Zertifikat von einem Public Key? Was ist die Cipher Suite meines Webservers? Was ist ein MAC?

In diesem Vortrag will ich diese und ähnliche wesentliche Begrifflichkeiten näher beleuchten. Hierbei geht es mir nicht darum, deren Verwendung und Bedeutung in Hinblick auf Security in immenser Detailtiefe zu behandeln. Mein Fokus liegt auf der Vermittlung einer soliden Grundlage, in der Hoffnung ein bisschen Licht ins Dunkel zu bringen.

Wenn du dir auch schon immer mal vorgenommen hast, dich genauer mit diesem Thema zu befassen, dann bist du in diesem Vortrag genau richtig.

Transcript

1. @OliverMilke
   @cloudogu
   

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2. 2
   @omilke | Crypto 101
   meta
   1
   Überblick | Abgrenzung
   2
   Key Pair vs. Signature
   3
   Cipher Suite
   4
   

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3. 3
   @omilke | Crypto 101
   Entwickler?
   1
   Dev Ops?
   2
   

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4. 4
   @omilke | Crypto 101
   Begriffe / Konzepte
   • Dinge, über die ich gestolpert bin
   • praxisrelevant, nicht from Scratch
   
   Crypto is hard to get right
   • Dutch Election Security Talk
   
   

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5. • making software since 2001
   • Crypto und Security im Bereich Mobile Online Dienste
   • Product Owner für Schulungsportfolio @cloudogu
   • JUG Ostfalen | IT Hub BS | Kids4IT
   • Fitness / Freeletics
   • Obstacle Races – join us
   About me
   Oliver Milke
   Software Craftsman
   https://twitter.com/cloudogu
   https://twitter.com/OliverMilke
   http://oliver-milke.de
   https://github.com/omilke/
   https://github.com/cloudogu/
   

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6. 6
   @omilke | Crypto 101
   meta
   1
   Überblick | Abgrenzung
   2
   Key Pair vs. Signature
   3
   Cipher Suite
   4
   

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7. https://www.xkcd.com/538/
   

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8. 8
   @omilke | Crypto 101
   Kryptologie
   Security
   Kryptographie Kryptoanalyse
   …
   Awareness Prozesse
   

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9. 9
   @omilke | Crypto 101
   Ziele
   Vertraulichkeit Integrität Authentizität
   

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10. 10
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    SQL verschlüsselt?
    
    Authorization: Basic d2lraTpwZWRpYQ==
    
    Sicherheit durch Geheimhaltung des Schlüssels
    • nicht des Algorithmus
    • Gegenteil: Security By Obscurity
    
    

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11. 11
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    Symmetrische Verschlüsselung
    • 1 Schlüssel für Ver- und Entschlüsselung
    • Schnell
    • Stream Cipher
    • Block Cipher
    • Verschiedene Modi
    • AES
    − Rijndael Cipher
    Kryptographischer Hash
    • Einwegfunktion
    • Kollisionsresistent
    • MD*, SHA-*, bCyrpt
    

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12. 12
    @omilke | Crypto 101
    Digitale Signatur
    • Asymmetrisch verschlüsselter Hash
    Asymmetrische Verschlüsselung
    • 2 inverse Schlüssel (Key Pair)
    • Operationen können mit jeweils anderem
    Schlüssel umgekehrt werden
    • langsam
    

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13. 13
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    Kryptografisch sichere Zufallszahlengenerierung
    • Zufall durch eine Maschine?
    • Seeds für Stream Cipher
    • Salts
    • Noncen
    • Schutz vor Replay
    

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14. 14
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    Einwegfunktionen
    • „vorwärts“ ist einfach
    • „rückwärts“ ist schwer / unmöglich
    
    Problemklassen
    • Integerfaktorisierung
    − RSA
    • Diskreter Logarithmus
    − Diffie-Hellman, ElGamal
    − endliche Körper / Elliptische Kurven über endlichen Körpern
    • AES
    
    

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15. 15
    @omilke | Crypto 101
    Spezifikation
    
    Implementierung
    Side Channel Attack
    
    

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16. https://www.xkcd.com/936/
    

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17. 17
    @omilke | Crypto 101
    Speicherung für Anmeldung
    ? User Password
    User 1 123456
    User 2 123456789
    User 3 qwerty
    User 4 password
    User 5 1234567
    User 6 12345678
    User 7 12345
    User 8 iloveyou
    User 9 123456
    

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18. 18
    @omilke | Crypto 101
    Hash Password
    hash-1 123456
    hash-2 123456789
    hash-3 qwerty
    … …
    Speicherung für Anmeldung
    • als Hash
    ? User Password
    User 1 hash-1
    User 2 hash-2
    User 3 hash-3
    User 4 hash-4
    User 5 hash-5
    User 6 hash-6
    User 7 hash-7
    User 8 hash-8
    User 9 hash-1
    Hash-Tables
    !
    

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19. 19
    @omilke | Crypto 101
    Speicherung für Anmeldung
    • als Hash
    ?
    Salt
    • zufällig für jedes Passwort
    
    Pepper
    • Gleich für alle Passwort
    !
    User Salt Password
    User 1 rnd-1 hash-1
    User 2 rnd-2 hash-2
    User 3 rnd-3 hash-3
    User 4 rnd-4 hash-4
    User 5 rnd-5 hash-5
    User 6 rnd-6 hash-6
    User 7 rnd-7 hash-7
    User 8 rnd-8 hash-8
    User 9 rnd-9 hash-9
    

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20. 20
    @omilke | Crypto 101
    langsam
    speicher-intensiv
    
    bCrypt
    
    Argon2id
    
    PBKDF2
    
    
    

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21. 21
    @omilke | Crypto 101
    Einwegfunktion
    
    Integrität kann überprüft
    werden
    
    Unsicherer Transportweg
    • Austausch von Original &
    Neuberechnung Hash
    !
    1010001
    Text
    Hash
    

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22. 22
    @omilke | Crypto 101
    Unsicherer Transportweg
    • Austausch nicht möglich
    
    + Secret
    Integrität und Authentizität
    
    1010001
    0110000
    Text
    HMAC
    

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23. 23
    @omilke | Crypto 101
    meta
    1
    Überblick | Abgrenzung
    2
    Key Pair vs. Signature
    …oder: was ist ein Trust Anchor?
    3
    Cipher Suite
    4
    

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24. 24
    @omilke | Crypto 101
    Server
    Client
    

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25. 25
    @omilke | Crypto 101
    Intermediate
    Certificate
    Server Certificate
    Certificate Authority
    (CA)
    Root
    Certificate
    Client Server
    

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26. 26
    @omilke | Crypto 101
    meta
    1
    Überblick | Abgrenzung
    2
    Key Pair vs. Signature
    …oder: was ist ein Trust Anchor?
    3
    ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384
    …oder: Was ist eine Cipher Suite?
    4
    

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27. 27
    @omilke | Crypto 101
    Verbindung ist verschlüsselt
    
    Wie, d. h. mit welchem Algorithmus?
    • it depends
    ?
    Cipher Suite
    • große Vielzahl an Möglichkeiten
    • Angebote in der Server-Konfiguration
    • Nachfrage durch die Clients
    • Schnittmenge ausgehandelt im TLS Handshake
    !
    

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28. 28
    @omilke | Crypto 101
    ausgehandelt im Handshake
    • ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384
    
    Transportverschlüsselung
    • ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384
    
    

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29. 29
    @omilke | Crypto 101
    Verbindung ist verschlüsselt
    • AES256-GCM-SHA384
    
    Woher kommt der Schlüssel?
    • ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384
    ?
    

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30. 30
    @omilke | Crypto 101
    Verbindung ist verschlüsselt
    • AES256-GCM-SHA384
    • Key Exchange mit ECDHE
    
    Richtiger Host (meine Bank)?
    • ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384
    ?
    

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31. 31
    @omilke | Crypto 101
    Crypto-System
    • Beteiligte Primitiven
    
    Abhängig vom Protokoll
    • Beispiel TLS 1.2
    − Andere Protokolle mit anderen Primitiven
    
    

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33. 33
    @omilke | Crypto 101
    bcrypt(pwSaltPepper, 16++)
    !
    Zertifikat = signierter Public Key + meta
    !
    Abgehangene Krypto ♥
    !
    Was liegt meinem Vertrauen zugrunde?
    ?
    

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34. 34
    @omilke | Crypto 101
    Passwort-Speicherung in DB
    ?
    Online Dienste in Fahrzeugen
    ?
    eigene Passwörter speichern
    ?
    per Email versenden
    ?
    

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35. 35
    @omilke | Crypto 101
    Crypto Lib (bCrypt)
    http://www.bouncycastle.org/java.html
    Vergleich von Crypto-Libs
    
    Password Policy
    http://www.passay.org/
    (ehemals vt-password)
    
    

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36. 36
    @omilke | Crypto 101
    Password Hashing
    security.stackexchange.com Thread
    
    OWASP Password Storage Cheat Sheet
    https://www.owasp.org/index.php/Password_Storage_Cheat_Sheet
    
    OWASP Forgot Password Cheat Sheet
    https://www.owasp.org/index.php/Forgot_Password_Cheat_Sheet
    
    

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37. 37
    @omilke | Crypto 101
    Qualys SSL Lab Server Test
    https://www.ssllabs.com/ssltest/
    !
    Mozilla Config Generator
    https://ssl-config.mozilla.org/
    !
    Bruce Schneier
    https://www.schneier.com/
    
    Security Bewertungen
    https://www.keylength.com/
    
    

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38. feedback plz
    Thank
    you
    get in touch
    • https://twitter.com/OliverMilke
    • dev@oliver-milke.de
    • Vortrag als Blog-Artikel
    

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