Índice

    TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA SEGURIDAD INFORMÁTICA

    TEMA 2. FUNDAMENTOS DE CRIPTOGRAFÍA

    TEMA 3. SEGURIDAD EN REDES

    TEMA 4. AMENAZAS PROGRAMADAS. VIRUS

    TEMA 5. SEGURIDAD EN SISTEMAS OPERATIVOS
 
 

1.- INTRODUCCIÓN A LA SEGURIDAD INFORMÁTICA.

Definición de Conceptos

    Definición de seguridad informática: medidas para preservar la información. Al establecer la seguridad de la información nos encontramos con varios criterios o propiedades fundamentales a preservar, que son:
 

    Conceptos de seguridad:

• No repudio: un emisor de información no puede negar el hecho que ha emitido alguna información. Implica autenticidad, pero la autenticidad no implica el no repudio.
• Auditoría: revisar los procesos de seguridad que se han realizado.
• Política de seguridad: es una declaración de intenciones organizativas que van a mantener la seguridad de un sistema de información y permitirá establecer unas bases y responsables. Se refleja en un documento escrito. Toda política debe ser guiada por el sentido común.

• ¿Qué se protegerá? -> Determinar los recursos a proteger y el valor del sistema de información tanto software como hardware, así como el coste de las medidas de seguridad. Para que las medidas tomadas sean efectivas y rentables el coste económico para vulnerar el sistema debe ser mayor que el  valor del propio sistema y este, mayor que las medidas de seguridad tomadas.
• ¿De quién?-> Determinar las amenazas y vulnerabilidades.
• ¿Cómo?-> Determinar las medidas y monitorizar su cumplimiento (Auditoria continua, periódica).

• Vulnerabilidad: punto donde el sistema puede ser atacado.
• Amenazas: cualquier peligro exterior que amenace al sistema.
• Contramedidas: técnicas de protección específica contra las amenazas que aprovechan las vulnerabilidades.

    Clasificación de tipos de Vulnerabilidades por naturaleza:

• Física: posibilidad de ser atacado físicamente (robo, destrucción sistema).
• Natural: ataques medioambientales, fuerzas ambientales (incendio, tornados, ...).
• Hardware y Software: debilidades que lo hagan poco fiable (bugs).
• Comunicaciones.
• Humana: personas que administran el sistema, la presencia de usuarios en el sistema.

• Intercepción: se consigue el acceso a una parte de un sistema sin autorización.
• Modificación: alguien accede a una parte del sistema sin autorización y puede modificarlo.
• Interrupción: interrumpir el funcionamiento del sistema.
• Generación: cuando existe la probabilidad de añadir programas a un sistema (virus).

• Naturales o físicas.
• Involuntarias: se producen por descuido en el equipo tanto físico o en el mantenimiento.
• Intencionados: proceden de personas decididas a causar daños.

Medidas de seguridad

    Hay muchas, pero se tienen que limitar en función del coste de la información.

    Las medidas de seguridad a establecer en un sistema de tratamiento de la información, son de cuatro tipos:

• Físico: mecanismos que impiden el acceso no autorizado al sistema y protegen de los desastres.
• Lógico: están relacionados con el software, medidas organizativas.
• Humanas: establecen las funciones de cada usuario y las relaciones con el sistema. Establecimiento de responsabilidades, clasificación de usuarios (administrador, usuarios...).
• Administrativas: medidas que toman las personas responsables de la seguridad (publicación de la política de seguridad, establecer planes de formación).
• Legales: medidas a posteriori, sanciones, condena penal.

Principios fundamentales en la seguridad de la información

    Objetivo: obtener, aplicar y cumplir unas nociones básicas en el diseño de un sistema de seguridad.

• Principio de menor privilegio: cualquier objeto de un sistema debe tener solamente aquellos privilegios que sean necesarios para hacer sus tareas y ninguna más.
• La seguridad no se obtiene de la obscuridad: no se puede obtener seguridad a base de esconder las vulnerabilidades.
• El eslabón más débil es el que marca la seguridad de todo el sistema.
• Punto de control centralizado: cualquier acceso al sistema tiene que pasar por un único punto de control.
• Participación universal: en la seguridad, requiere de la participación de todos los usuarios.
• Defensa en profundidad: para proteger hay que colocar barreras una detrás de otra.
• Simplicidad: cuando las cosas sean más simples mejor.

2.- FUNDAMENTOS DE CRIPTOGRAFÍA

    La criptografía tiene como objetivo la protección -ocultamiento frente a observadores no autorizados- de la información, mediante un método matemático (interviene una llave o clave) se transforma la información (texto en claro) en otra información ininteligible (texto cifrado).
    Para descifrar el texto en clave es necesario la llave, el método matemático se conoce.

Criptosistema

    Criptosistema: es una quíntupla de 5 elementos donde:

• M: todos los mensajes sin cifrar (texto claro o plano).
• C: conjunto de todos los criptogramas (mensajes cifrados).
• K: conjunto de llaves que se pueden usar.
• E: conjunto de transformaciones de cifrado que se aplican sobre M y dan como resultado C.
• D: conjunto de transformaciones de descifrado que se aplican sobre C y dan como resultado M.

    Todo criptosistema debe cumplir la siguiente condición:

    Si tenemos un mensaje m, lo ciframos empleando la clave k y luego lo desciframos empleando la misma clave, obtenemos de nuevo el mensaje original m.

    C=Ek(m)   , k pertenece a K, Ek pertenece a E, m pertenece a M, m pertenece a C
    m=Dk(c)   , Dk pertenece a D

    Existen dos tipos fundamentales de criptosistemas:

• Criptosistemas simétricos o de clave privada: son aquellos que emplean la misma clave k tanto para cifrar como para descifrar. Presentan el inconveniente de que para ser empleados en comunicaciones la clave k debe estar tanto en el emisor como en el receptor, lo cual nos lleva preguntarnos cómo transmitir la clave de forma segura.
• Criptosistemas asimétricos o de llave pública: emplean una doble clave (k, p). k se conoce como clave privada y p se conoce como clave pública. Una de ellas sirve para la transformación E de cifrado y la otra para la transformación D de descifrado. En muchos casos son intercambiables, esto es, si empleamos una para cifrar la otra sirve para descifrar y viceversa. Estos criptosistemas deben cumplir además que el conocimiento de la clave pública p no permita calcular la clave privada p. Ofrecen un abanico superior de posibilidades, pudiendo emplearse para establecer comunicaciones seguras por canales inseguros puesto que únicamente viaja por el canal la clave pública, que sólo sirve para cifrar, o para llevar a cabo autenticaciones.

           Dp'(Ek(m)) <> m, si p' es otra llave pública no se puede obtener el mensaje. Dado k no se puede sacar p y dado p no se puede sacar k (propiedad fundamental).
 

Cantidad de información

    La cantidad de información es una medida de la disminución de incertidumbre acerca de un suceso. Cuanto más probabilidad P(xi) de que ocurra un suceso xi, menos cantidad de información y viceversa.
    Un ejemplo: supongamos que tenemos una bolsa con nueve bolas negras y una blanca. ¿Cuánta información obtenemos si alguien nos dice que ha sacado una bola blanca de la bolsa?.Y ¿cuánta obtenemos si después saca otra y nos dice que es negra?.
   La respuesta a la primera pregunta es que nos aporta información, puesto que estábamos casi seguros de que la bola tenía que salir negra. Análogamente si hubiera
salido negra diríamos que ese suceso no nos suministra poca información. En cuanto a la segunda pregunta, claramente podemos contestar que no nos aporta ninguna información, ya que al no quedar bolas blancas sabíamos que iba a salir negra.
    Este concepto de información es cuantificable y se puede definir como:

Entropía

    Dada una variable aleatoria X={x1,x2,x3,...,xn} y sus probabilidades asociadas pi, i=1...n, se defina entropía de la variable X, y se representa por H(X), como el valor medio ponderado de la cantidad de información de los diversos estados:

    Dos propiedades de la entropía son:
 

• La entropía es no negativa y se anula si y sólo si un estado de la variable X posee probabilidad uno y el resto tiene probabilidad cero.
• Cuando todas las probabilidades de la variable X poseen la misma, H(x) es máxima, por lo que el valor máximo lg₂N= nº de bits necesarios para codificar la información

Entropía condicional

    Entropía condicionada de un suceso sobre otro (X, Y):

• Entropía de X e Y, H(X,Y) = H(X) + H(Y/X)
• El conocimiento de un suceso nos puede dar información sobre otro, H(X/Y) <= H(X)

Cantidad de infomación entre dos variables

    La cantidad de información que nos aporta el hecho de conocer X al medir la incertidumbre sobre Y es igual a la disminución de entropía que este conocimiento conlleva.

Sus propiedades son las siguientes:

                i. I(X, Y ) = I(Y, X)
                ii. I(X, Y )>= conjunto vacío

Criptosistema seguro de Shannon

    Diremos que un criptosistema es seguro si la cantidad de información que nos aporta el hecho de conocer el mensaje cifrado c sobre la entropía del texto claro m vale cero. Es decir:

Redundancia

    Si una persona lee un mensaje en el que faltan algunas letras, normalmente puede reconstruirlo. Esto ocurre porque casi todos los símbolos de un mensaje en lenguaje natural contienen información que se puede extraer de los símbolos de alrededor, o en otras palabras, porque el lenguaje natural es redundante. Puesto que tenemos mecanismos para definir la cantidad de información que presenta un suceso, podemos intentar medir el exceso de información (redundancia) de un lenguaje.

    Índice de un leguaje:

    El índice del Inglés es V_k = 1.3, necesita 1.3 bits por letra.

    Índice absoluto de un lenguaje:

    El índice del Español es R = 4.7 bits

    La redundancia de un lenguaje se define como la diferencia entre el índice e índice absoluto del lenguaje:

    El índice de redundancia es: I = R - V / R
 

Desinformación

    Desinformación de un criptosistema es la entropía condicionada del conjunto de los mensajes cifrados: H(M/C)

Distancia de unicidad

    La distancia de unicidad es la cantidad de mensaje cifrado necesario para entender el mensaje. Es la longitud mínima de un sistema cifrado que aproxima el valor de H(K/C) a cero.

Confusión y Difusión

    Las dos técnicas básicas para ocultar la redundancia en un texto claro son la confusión y la difusión.

        Confusión: trata de confundir entre el texto cifrado y el claro, para ello se hace la sustitución.

        Difusión: diluir la redundancia del lenguaje repartiendo a lo largo del texto cifrado, para ello se hace la transposición (cambiar de sitio los caracteres).
 

Aritmética Modular

    Dados dos números a, b pertenecientes a N, la operación módulo es:

Definiciones

    Concurrencia módulo n: a y b son concurrentes cuando hablamos de módulo n

    Para la suma se cumplen las propiedades: asociativa, conmutativa, elemento neutro y elemento simétrico.
    Para el producto se cumplen: asociativa, conmutativa y elemento neutro.
    La propiedad del producto con respecto la suma: distributiva.

Algoritmo de Euclides (básico)

    Permite calcular el máximo común divisor de dos números.
    Algoritmo:

    Dados dos números a y b:

  g₀ = a
  g₁ = b
  while (g₁ != 0)
  {
      x = g₀ % g₁
      g₀ = g1
      g₁ = x
  }//Al final g₀ tendrá el mínimo

Existencia de la Inversa

    a * b = 1 (mod n), dado a y n ¿existe a^-1?

    Si el máximo común divisor (a, n) = 1 sí existe a^-1.

Función de Euler

    CCR (conjunto reducido de resto): es el conjunto de números que son primos relativos con n (no comparte ningún divisor con n).

    Þ(n) -» número de elementos de CRR.

Þ(n) = P[p_i^ei-1 (p_i-1)], donde P[] es el productorio desde i=1 hasta n
siendo n(estructura de cualquier número) = P[p_i^ei]
Ejemplo:
4 = 2*2 = 2²
24 = 3¹*2³
Þ(24) = 3⁰*(3-1)*2^(3-1)*(2-1) = 2*2² = 8

    Si in número es primo Þ(primo) = primo - 1

Teorema:

    Si m.c.d.(a, n) = 1 -» a^Þ(n) = 1

    n = p*q, p y q son dos números primos

    m.c.d.(a, n) = 1, a^(p-1)(q-1) = 1

    a^Þ(n) = 1 = a * a^Þ(n)-1-»inversa de a

     a^-1= a^Þ(n)-1
 

Algoritmo extendido de Euclides

e.e(n,a)
g₀ = n, g₁ = a
u₀ = 1, n₁ = 0
v₀ = 0, v₁ = 1

i = 1
While (g_i != 0)
{
  c = g_i-1/g_i
  g_i+1 = g_i-1 % g_i
  u_i+1 = u_i-1 - c * u_i
  v_i+1 = v_i-1 - c v_i
  i++
}

Algoritmo de exponenciación rápida

    b = 2⁰*b₀ + 2¹*b₁ +...+ 2ⁿb_n

    _{ab = a}2⁰*b₀ + 2¹*b₁ +...+ 2ⁿb_{n =  a}2⁰*b⁰_*a2¹*b¹_*...

    _a2ⁱ _{= (a}2^i-1₎²
 

z = b
x = a
r = 1
While (z > 0)
{
  if (z % 1 == 1)
    r = r * x;//módulo n
  x = x * x;
  z = z / z;
}

Algoritmo de Lemann (para saber si un número grande es primo o no, tiene una probabilidad del 50%)

p «- nº
a aleatorio < p
b = a ^(p-1)/2 mod p
Si b _{mod p} <> 1 y b_{mod p} <> p-1
   p no es primo
Sino
   p tiene un 50% de ser primo
 

    Para generar un número primo de x bits, el bit 0 y el x-1 se ponen a 1 y los demás de un modo aleatorio.
    Con una tabla de números primos pequeños dividimos el número, si nos dice que puede ser primo aplicamos n (n = 10) veces el algoritmo de Lemann, por lo que la probabilidad de que p sea primo será de 1 contra 2ⁿ.

    Números primos fuertes: son números primos relacionados de una forma determinada:

p y q, son 2 números primos.

1.-  m.c.d. (p-1, q-1)            <<< (un número pequeño)
2.- p-1 -» p'     q-1 -» q'       >>> p' y q' tienen factores primos grandes
3.- p'-1 y q'-1                       >>> tienen factores primos grandes
4.- p'+1 y q'+1                     >>> tienen factores primos grandes
 
 

Métodos de cifrado clásicos

   1.-  Monoalfabéticos: un algoritmo que establece una correspondencia sobre otro alfabeto. El alfabeto alternativo es la clase de cifrado. Es un método de sustitución.

    Cifrado del Cesar: dado el alfabeto se fabrica un alfabeto alternativo que es desplazando 3 caracteres del alfabeto original.

    Ejemplo:
        c = k1*m+k2
        c = m + k

    Problema -» el cambio carácter a carácter hace que el texto de salida tenga una frecuencia similar al original.

   2.-  Cifrados Polialfabético: se utilizan varias tablas.

    Ejemplo:
        El caracter i-ésimo se desplaza con la tabla i-ésima: ci = mi + ki mod n

    Dispersión -» hacen permutaciones de un carácter en un texto.

    Ejemplo:
        Programa trans -e 23 = 4-5-8-1,21-22
 
 

Tipos de algoritmos simétricos

• bloque
• secuencia

    Cifrado por Bloques

    DES: trabaja con bloques de 8 bytes y emplea llaves de 8 bytes (total 56 bits efectivos), de cada 9 bits hay 1 bit de paridad. Para poder descifrar 8 bytes se han de probar todas las claves. El conocimiento del mensaje cifrado no hace el conocimiento del descifrado de un bloque de la llave. Se puede implementar mediante puertas lógicas.
    problema -» cuando se da un patrón muy básico al hacer una transformación (DES) el patrón continua siendo el mismo.

    Modo ECB: se cogen 8 bytes y se codifican y así sucesivamente.

    Modo CBC: el mensaje se dividen en bloques (modo de cifrado encadenado, resuelve el problema de los patrones similares) se coge el bloque primero y se cifra con DES teniendo en cuenta un vector de inicialización.

    Caso general:

    Algoritmo de descifrado:

    El modo CBC es el modo por defecto para los algoritmos que trabajan por bloque.

    Registro de desplazamiento

 

Red de Feistel

    Dividen un bloque de longitud n en dos mitades, L y R. Se define entonces un cifrado de producto iterativo en el que la salida de cada ronda se usa como entrada para la siguiente .

   Esquema:

         (DES se aplica 16 veces)

    Cifrar
        L_i = R_i-1
        R_i = (L_i-1) xor (f(R_i-1, K_i))

    Descifrar
        R_i-1 = L_i
        L_i-1 = (R_i) xor (f(L_i, K_i))
 

    Si dadas 2 llaves K₁, K₂ -» existe otra llave K que es la composición de las dos. E_K = E_K1(E_K2)

    Función f del DES en la red Feistel

    S-Box, es una tabla de sustitución en la cual entran n bits y salen m bits.
    El DES utiliza 8 cajas de 6x4, entran 6 bits y salen 4.
 

Algoritmo DES

Cifrados asimétricos

    Son rápidos, fácil de implementar y difícil de trabajar en un sistema abierto.

Algoritmos de llave pública

    Hay 2 llaves, una pública y otra privada.
    Lo que se cifra con una llave se descifra con la otra y sólo con la otra.

    Algoritmo reversible: las llaves se pueden utilizar tanto para cifrar como para descifrar (algoritmo RSA).
 

    Esquema:

    Cualquier persona puede descifrar el mensaje con la llave pública, pero al cifrarse con la llave privada se consigue autenticidad.

    Para conseguir secreto y autenticidad 1º se firma (autenticidad) y 2º se cifra (mensaje secreto).
 

Algoritmo RSA

    RSA se basa en la dificultad para factorizar grandes números. Las claves pública y privada se calculan a partir de un número que se obtiene como producto de dos primos grandes. El atacante se enfrentaría, si quiere recuperar un texto claro a partir del criptograma y la llave pública, a un problema de factorización.

    Método:

    Seleccionamos p, q dos números primos y secretos.

    n = p * q -» público

    e (número primo relativo a p y q) = (p-1)*(q-1), los números más usuales suelen ser el 3 o 65535.

    Cuando dos números no comparten ningún factor, existe la inversa módulo n.

    Existe d, tal que e * d ~ 1 en mod (p-1)*(q-1)
    e*d = K*(p-1)*(q-1) + 1

    C = m^e en módulo n

    C^d en módulo n = (m^e)^d = m^ed = m^(p-q)(q-1)+1 = m.m^{(q-1)(q-1)+1(función de Euler)} = m.m^Þ(n)

    Si m>p y m<q entonces
    {
          m y n són primos entre si -» m^Þ(n) = 1
    }

    llave privada = (d, n)  cifrar -» c = m^e (mod n)
    llave pública = (e, n)   descifrar -» m = c^d (mod n)

    La llave privada RSA se guarda en un fichero protegido con triple DES.

    Inconvenientes de cifrado

    Los algoritmos de llave pública són muy lentos frente a los de llave privada.

    Solución
        Se genera una llave s (llave de sesión) aleatoria (muy grande) y se mantiene en secreto.
        Se cifra con DES el mensaje m con la llave s.
        E_{DES S} (m)

    Se envía la llave s cifrada en RSA con llave pública.
        ^EP_B^(S)
    Quién lo recibe:
         ^{S = D}K_B^(C2^{) -» m = D}S^(C1⁾

    Donde

        ^C1               ^C2
        ^EDES S^{(m),  E}P_B^{(S)
        E}S^(m)
 

Firma

    Sabemos que un mensaje m puede ser autentificado codificando con la llave privada K_p el resultado de aplicarle una función resume, E_Kp(r(m)). Esa información adicional  (que se denomina firma) puede ser generada por el poseedor de la clave privada K_p. Cualquiera que tenga la llave pública correspondiente podrá decodificar y vericar la firma.
 

   Inconvenientes de la firma

• Los algoritmos son muy lentos.
• Si la persona que recibe el mensaje no tiene ningún programa no puede saber nada.

    Solución Función Resume (Hash), es una función no inyectiva (no tiene inversa) que su resultado es una cadena de tamaño fijo. Tiene la propiedad que al más mínimo cambio en la entrada produce un resultado muy distinto. Dado un resultado de función, es imposible saber de que texto viene.

    Para que un función no tenga inversa debe cumplir:

    En la práctica se utilizan funciones de 128 bits (md5: tiene 128 bits, sha1 tiene 256 bits).
    Si un texto es modificado, con funciones hash es facil detectarlo
 

    Hay una variante de estas funciones, son las MAC: hacen un resumen de un texto con una contraseña.
    Calculamos la función resume y se adjunta con el mensaje, posteriormente se cifra el resume.
 

    La persona que no tiene programas para desencriptar, puede leer el texto.

    Comprobar la autenticidad

        Calculamos H(T₁) = y
        Desciframos D_PA(T₂) = x

    Si x = y -» correcto
    x <> y -» mensaje alterado

    Problema
        Saber que la llave pública de A es de A.

        2 soluciones

            a) horizontal (lo utiliza el PGP): dar la clave en persona. Dar la clave entre intermediarios que son de fiar (el intermediario firma con su llave privada, la llave pública de otro, por lo que podemos saber su autenticidad).
            b) vertical: inclusión en un proceso, un tercero de confianza (que está en un plano superior, ejemplo un notario).

Certificados

    Certificado: un objeto que nos relaciona una llave pública con una descripción (paquete que contiene la llave y datos).

    Problema: modificación de datos.
    Solución: se debe firmar por el notario.

    En la práctica se usa el estándar X509

    Documentos PKCS  7 ,10 y 12 -» describe como se utiliza el RSA.

    Certificado X509

    Lenguaje ASN.1 para generar estructuras de datos.
 

    Campos del Suject.
 

Certificados autofirmados.

    Subject = Issuer, la llave pública firma la llave privada.
    En la práctica hay unos notarios admitidos comúnmente (empresa) que tienen su certificado autofirmado.
    Problema estratégico: ¿cómo se sabe que el certificado es de la empresa emisora?

Obtención de un certificado

    PKCS12 (es un contenedor personal): contiene todos los datos y las dos llaves protegidas por contraseña.
    PKCS10 (es un contenedor de petición): petición de certificado (muy parecido al certificado de autofirmado).
    En el PKCS10 se genera una llave privada y la autoridad certificadora manda un certificado request con la llave pública.

    PKCS10 y certificado tienen un formato binario llamado BER -» DER (subconjunto del BER).

Formato PEM???????????????:
------------------------Begin certificate request-----------------------------------
.....................binario........................
------------------------End certificate request------------------------------------

    Base 64 (ocupa un 33% más del original): formato de codificación de datos, representa la información binaria con un subconjunto del conjunto ASCII.
    De cada 2 bytes obtenemos 3 caracteres.

    Programa mimencode -u (transforma a base 64)
    Formato PEM:
------------------------Begin certificate request-----------------------------------
base 64
------------------------End certificate request------------------------------------

    En el caso de perder la clave privada o es robada, hay dos posibles soluciones:

• En X509, las autoridades certificadoras emiten, de forma periódica, un CRL (contienen nº de serie de certificados que se desea que dejen de ser válidos).
• OCSP: es un protocolo on-line, donde hay un servidor que está escuchando, y comprueba la validez del certificado. Puede generar mucho tráfico en las autoridades certificadoras.

3.- SEGURIDAD EN REDES.

    En general todas las redes de computadoras se construyen conceptualmente sobre diferentes capas de abstracción, que desarrollan tareas distintas y proporcionan un protocolo unificado a las capas superiores. La Criptografía podrá entonces ser empleada en diferentes niveles de abstracción. Por ejemplo, podemos cifrar un fichero antes de transmitirlo por la red, lo cual correspondería al nivel de abstracción mayor, o podemos enviarlo en claro, pero a través de un protocolo de bajo nivel que cifre cada uno de los paquetes en los que se va a subdividir el fichero en el momento de transmitirlo.

    Redes: es un sistema por el cual distintos ordenadores pueden comunicarse de forma directa.
    Redes más extendidas son TCP/IP.
    Estructura de TCP/IP
    Está formado por capas.

DNS: es una aplicación que se encarga de traducir los nombres en direcciones IP.
 
 
 

SSL

    SSL es un protocolo de comunicación (SSL v2, SSL v3, TLS (estándar para internet)) que da una capa de seguridad en comunicaciones on-line a bajo nivel.
 

• Objetivos principales: autentificación del servidor y el cifrado de datos.
• Objetivos secundarios: autentificación del cliente.

    En el certificado para SSL:

    Common name: se pone el nombre del servidor.

    1º conectar con servidor
    2º servidor manda certificado
    3º el cliente comprobará el valor de la firma y si el common name es igual con el http://.......
    4º cliente y servidor intercambian protocolos criptográficos
    5º hay que comprobar que el certificado es correcto de verdad

    El cliente genera un desafío que suele ser una llave de sesión aleatoria, y la envía cifrada con la llave pública del servidor; el servidor, si el es el dueño del certificado podrá descifrarlo y con la llave de sesión se podrán comunicar cliente-servidor.

    En el caso de que el servidor quiera autentificar al cliente. El servidor pide un certificado al cliente, este lo envía. El servidor comprueba el certificado y le envía un reto.
 

Mail seguro

S-MIME (MIME seguro)

    En los correos hay un problema con los caracteres de control.
    Correo electrónico: es texto de 7 bits.
    1ª ampliación: texto de 8 bits.

    Solución:
    quoted-printable: coger los caracteres extraños y se codifican = XY.
    base 64: recodificación completa por cada 2 bytes -» 3 bytes.

    MIME: solución para enviar correo con texto y datos binarios combinados.
    Está compuesto por:

    cabecera
        MIME-Versión: 1.0
        Content-type: text/plain
        Content-transfer: encoding: quoted/printable
        From
        Subject:
        From :
        To Cc:

    cabecera mail
        From
        Subject:
        From:
        To:
        Cc:

        Texto
 

    A nivel técnico no existe el correo adjunto, se envían varios mensajes (mensajes múltiples partes).

Mensajes múltiples partes:

    cabecera
        MIME-Versión: 1.0
        Content-type: multipart /mixed;boundary (limitador) = "código único"
                                    alternative
                                    signed

        Cuerpo del mensaje:
        .
        .
        Texto de aviso MIME
        .
        .

        __ "código"
parte
        __"código"
parte
        __"código"__
 

    Cada parte del cuerpo del mail tiene el aspecto de MIME otra vez.

    parte:

 

    El MIME es recursivo y una de sus partes puede ser otro mensaje múltiple -» mixed.

Firma

    Content-type: multipart/signed;boundary = "código"

    __"código"
mensaje: cifrado con la llave privada del emisor.
    __"código"
    content-type:application/x_pkcs7_signature
    content-transfer-encoding = base 64

    __"código"__
 

Mensaje Cifrado

    Content_type: application/x_pkcs7_encrypted
    Content_transfer_enconding: base 64

    PKCS12: Se guarda (uso personal) los certificados, datos, autoridades...

    PKCS 7:

• Transporte de datos
• Transporte de firmas
• Transporte de certificados
• Enveloped data: para los mails cifrados
• Signed data: los datos que van firmados van incluidos en el pkcs 7
• Signed and eveloped data: las firmas se pueden ver (firmas y cifrados van incluidos en el pkcs 7)
• Data

    Cadena de certificación: en un certificado se incluyen todos los certificados intermedios

    PKCS 7 admite varias firmas, datos de la firma encriptados con distintas llaves públicas.

    Si se envía el mismo mail cifrado para distintas personas:

    Un certificado se caracteriza por el número de serie y por quién lo firma.
 
 

Vulnerabilidades

    Cuando un sistema se conecta a una red, el perímetro de seguridad aumenta.

    Cada socket en escucha de un servidor es un punto de acceso al sistema.

    Problema snifing: pinchar la red para escuchar la transmisión de datos.

• Pinchar sobre el cable
• En cableado BNC: por un cable pasa toda la información
• Cableado con hub: paso lo mismo que con BNC
• Cableado con switch (conmutador): solución al BNC y hub

    Solución: encriptación.

Sistemas Criptográficos
 

• Cifrado de enlace: el cifrado se hace a nivel  de la capa más baja de la red. Todas las aplicaciones utilizan el cifrado. Pero si hay varios usuarios en un ordenado sólo de codifica hasta que no está en la red. El cifrado se establece entre el pc y un encaminador, no tenemos garantía si se cifra todo el camino.
• Cifrado de extremo a extremo: la aplicación es quién cifra y el pc receptor recibe el mensaje cifrado y la aplicación lo descifra (ejemplo smime).
• Cifrado a nivel del IP.

    Problema suplantación: es la suplantación de la identidad dentro de una red. Puede haber suplantación de usuario, IP,...
    Usuario: se utiliza un usuario y password de otro.
    IP: un pc se asigna la IP de otro.
    Hijacking: el usuario con una comunicación abierta es expulsada y se utiliza.
    Protocolo smtp: emisor se puede cambiar. Solución: firma digital.

    Problema denegación de servicio: atacar al servidor para que deje de funcionar.
    Problema introducción directa en un sistema: una persona gana acceso directo sin suplantar a nadie. Se produce por error en aplicación.
 
 

•     Una forma de protegerse, como medida de seguridad es actualizar el software porque hay errores.

    Lista de correo donde se publican fallos de programas:
           bugraq@segurityforcus.com
 

    Hay unos organismos llamas CERT que se encargan de avisar sobre problemas graves que pueden ocurrir.

        CERT en la uji -» REDIRIS: analiza el tráfico de la red en busca de cosas anómalas.
 
 

• Seguir las normas de seguridad que hemos visto en el tema 1. (Ejemplo, bloquear los puertos que no dan servicio en ese servidor).

       Cuando queremos que el servidor responda a unos hosts y otros no. Se añade un software que limita el acceso dependiendo de la IP del host (wraper).
 

Firewall

    Es un conjunto de políticas y técnicas cuya misión es aislar al máximo un trozo de la red del resto (coger una red de una empresa y aislarla al máximo de internet).

    1º establecer políticas (quién pasará, quién no y en qué condiciones).

• política abierta: si no se dice lo contrario se permite el acceso.
• política cerrada: no se deja entrar a nadie salvo a unos pocos.

    Para implementar las políticas de entrada y salida se utiliza la técnica de filtrado de paquetes (establecer un punto de la red donde se unen una red con internet, se pueda hacer una selección de paquetes TCP/IP en base a la política).

    Un firewall se configura aplicando una serie de reglas:
        1ª regla política: aceptar, denegar
            Las reglas son de tipo entrada (paquetes que entran), salida(que salen) y tránsito (que se mueven).

        2º decir la IP de origen, de destino y máscara.

    Si se especifica se puede poner un protocolo (TCP, UDP,...)
    En el caso de protocolos asociados a un punto se debe especificar el número de puerto.
    Se puede especificar el tipo de paquete para el protocolo.
    Las reglas se aplican en orden (importante!).

    Ejemplo

    En A sólo queremos un servidor de web

    Firewall:
 

• política input: denegar
• política output: permitir
• política: permitir transferencia
• entrada: Ip origen = 0/0 (cualquier IP), Ip destino = Ip host A/32 (máscara)
• protocolo: TCP
• puerto: 80
• acción: permitir

    Existen 3 generaciones de comandos de firewall con el linux.

           iptables -A input -s 0/0 -d ip/32 -p tcp --dport 80 -j accept

    Una forma de suavizar el firewall

        entrada: ...........
        .......
        sentencias anteriores
        puerto: 1024 en adelante -» permitir
        ACK activo
        ......
        .....

    Cuando un paquete es de respuesta a uno de petición el ACL está activo.
    Si se reciben paquetes de otras partes el ACK no está activo y ser rechazan.
 
 

4.- AMENAZAS PROGRAMADAS. VIRUS

Conceptos

    Caballo de troya: un programa que realiza ciertas acciones, el cual no estaba destinado para ello.
        Defensa: una estrategia en política de seguridad más efectiva.
 

    Virus: código cuya misión principal es sobrevivir a costa de los recursos de otros.

• No aparece como programa propio, es un código que parasita a programas para reproducirse.
• Puede ser dañino o no.
• Finalidad: replicarse y propagarse.

    Gusano: programa que sobrevive en la red, es como un virus.
 

Primero virus surgen con MS-DOS

    Etapas
            a)- Virus-MS-DOS / Mancintosh
            b)- Virus - Windows 9x
            c)- Virus - para aplicaciones (actuales)

MS-DOS

    Clasificación

Virus arranque

    Los virus se graban en el sector de arranque

    En el ordenador el virus se copia en la parte más alta.

Virus de programa

    Código que se pega al programa y al arrancar el programa se ejecuta el virus.
    Se contagian con el paso de programas, juegos...

    Programas
 

• COM: máximo tiene 64 kbytes (código binario).
• EXE: puede tener hasta 1 mbyte . Tiene una cabecera que dice donde se empieza el programa.

    Tipos

• Residentes: se instalan en memoria. Interceptan función del S.O. ejecutar programa.
• Acción directa: no se queda en memoria, cuando se ejecuta busca programas, los infecta y se borra de la memoria.

5.- SEGURIDAD EN SISTEMAS OPERATIVOS

    Un sistema operativo gestiona procesos, memoria, usuarios, ficheros y dispositivos.

    MS-DOS: S.O. que no proporciona protección para los procesos, memoria... Es un sistema monouruario y monotarea.

    Usuario: es un elemento de uso de la máquina. El usuario se identifica mediante un identificador:

    La autentificación se realiza mediante el uso de una password. Existen otras formas de identificación, se pueden basar en algo que el usuario es, sabe o tiene:

• La password es algo que el usuario sabe.
• Una llave es algo que se tiene.
• Identificación por retina, huellas dactilar, es lo que el usuario es.

Password

    Una clave clave secreta que sólo debe saber el usuario, lo longitud mínima razonable es 6 caracteres.

    Hay sistemas que requieren de 2 passwords -» 2 personas.
    La password se guarda mediante una función unidireccional (Hash md5), se cifra pero no se puede descifrar.

    En UNIX
        0 --(DES)--» cifrado (el cero se cifra con DES con la password)

    UNIX clásico
        Los passwords se guardaban el fichero /etc/password, cifrados (es de acceso común):

        password cifrada: 8 caracteres en binario, se expanden en caracteres obteniendo 11 caracteres + 2 adicionales (semilla, se juntan con la password para cifrar).

    UNIX moderno

        La password se guarda en el fichero /etc/shadow, además contiene información adicional como tiempo de caducidad (fichero de acceso restringido).
 

Gestión procesos y memoria

    Los procesos tienen el identificador del usuario que los lanza, permite proteger el proceso del resto.

    La memoria se divide por páginas. Las páginas son asignadas a los procesos y también guardan el ID. Si un proceso intenta acceder a una zona de memoria que no le corresponde, se anula dicho proceso.

    En UNIX, un proceso tiene 2 identificadores de usuario:

• Uno real: UID(identificador de usuario) y GID (identificador de grupo)
• Otro efectivo: EUID (identificador de usuario efectivo) y EGID (identificador de grupo efectivo).

Ficheros y dispositivos

    Los dispositivos tienen un sistema de protección igual a los ficheros.

    Tabla de acceso a los ficheros:

    La tabla se puede tener en cuenta por filas o por columnas.

    Recorrer la tabla por columnas: para cada usuario se comprueba que ficheros/recursos puede acceder.
    Recorrer la tabla por filas: para cada recurso se comprueba que usuario puede acceder al fichero.

    Dado un fichero se almacena una lista (ACL) de los usuarios que pueden acceder y como.
    Lista ACL: 3536 owned| 4546 read| 678 execute| * delete

    En UNIX normal, se definen permisos propios, de grupo y para todos los usuarios.
 

• Propios (O): permisos de lectura, escritura y ejecución (rwx).
• Grupo (G): permisos de lectura, escritura y ejecución (rwx).
• Todos (W): permisos de lectura, escritura y ejecución (rwx).
• Atributo T: una persona sólo puede acceder a sus propios archivos.
• Atributo S: afecta a los archivos ejecutables, es uno para el usuario y otro para el grupo. Cuando un programa es ejecutado por un usuario que no es el propietario, el proceso que se crea tiene como identificador el del usuario que lo ejecuta en ese momento paro como identificación efectiva (ENID) es el del propietario del archivo. Es necesario cuando un usuario desea cambiar su password y debe acceder al fichero /etc/shadow.

• r: ver lo que hay en un directorio.
• w: poder añadir/borrar un fichero.
• x: para utilizar el directorio.