Appunti di Economia dei sistemi industriali – Parte 4

Attacchi alla sicurezza dei sistemi informativi

Nella maggior parte dei casi sono ai sistemi e facendo venir meno al SI una delle principali proprietà di sicurezza. Causa perché il sistema è debole dal punto di vista progettuale e sia dal punto di vista dell’implementazione.

Esistono varie tipologie di attacchi che possono essere classificati in base al livello dove vengono effettuati.

Attacchi a livello di rete

Sniffing = intercettazione di messaggi scambiati tra due agenti e quindi accesso non autorizzato ad informazioni.

Avviene tra due soggetti che comunicano attraverso un canale di comunicazione e si verifica quando vengono catturati dei pacchetti di rete che non erano destinati al nodo che ha effettuato l’attacco. Soggetto A comunica con soggetto B e qualcuno che sta in mezzo intercetta lo scambio e si impossessa dei dati. Una possibile soluzione a questo problema è la crittografia.

Spoofing = invio di pacchetti con indirizzo di sorgente diverso dal proprio allo scopo di non farsi identificare o di impersonare un altro agente rubandone l’identità.

Tipo di attacco per cui falsifico l’identità. A non comunica con B, o viceversa, ma vi è un terzo soggetto che fa finta di essere una delle due parti. Può essere effettuato a diversi livelli:

• Address spoofing: genero pacchetti di rete con un falso mittente. Per risolvere questo problema faccio una forte autenticazione.
• Web spoofing: falsifico un server web. Ossia l’utente pensa di essere connesso ad un determinato server ed invece è connesso ad un server malevolo.

Hijacking = combina tecniche di sniffing con tecniche di spoofing al fine di deviare le comunicazioni verso un agente malevolo che è così in grado di intercettare e modificare il traffico in modo invisibile ai sistemi compromessi.

Non solo falsifico la mia identità andando ad impersonare un altro ma simulo anche la comunicazione reale in modo tale da ottenere più informazioni possibili dirottando un canale virtuale.

Denial of service (DOS) = intasamento della rete con quantità di traffico non desiderato che porta al blocco o all’irraggiungibilità di un servizio (Flooding).

Attacco in cui un determinato servizio viene reso indisponibile tenendolo impegnato con una serie di operazioni inutili e/o bloccandone l’attività. La soluzione a questo tipo di attacco non è facilmente realizzabile.

Attacchi a livello applicativo

Malware = sono dei software che sono in grado di arrecare danni ai sistemi. Abbiamo diverse sottoclassi:

• Virus: è un codice che una volta eseguito infetta il software su cui è installato per poi replicarsi e quindi non solo va a danneggiare suddetto software ed hardware ma andrà a diffondersi da un pc all’altro della rete andandosi ad associare ad un programma ospite.
• Worm: è una sottoclasse del virus, questo però utilizza connessioni di rete per muoversi da un sistema all’altro e si replica e si infetta senza interagire con l’utenza.
• Trojan Horse: ossia il cavallo di Troia. È un programma che sembra utile ma che in realtà nasconde una parte di codice che serve per effettuare delle azioni indesiderate. Per esempio: si va a connettere ad un server maligno dal quale scarica altri malware.
• Spyware = è un tipo di malware che spia gli utenti in modo tale da trarne informazioni che sono personali quali, per esempio: informazioni sulla carta di credito, credenziali di accesso importanti.
• Backdoor (porta sul retro): il progettista può lasciare in un programma una “porta” segreta per superare in parte le procedure di sicurezza, lasciate intenzionalmente aperte dai gestori del sistema informatico per agevolare le operazioni di manutenzione dell’infrastruttura informatica. Le backdoor possono essere però utilizzate anche per manomettere il sistema. Attraverso queste porte, infatti, un utente esterno può prendere il controllo remoto della macchina senza alcuna autorizzazione.

Notiamo quindi che i punti di accesso ad una rete di comunicazione sono potenziali punti di attacco. Inoltre, gli utenti, sia gli utenti finali sia i gestori di sistema o di rete, che hanno il controllo di macchine e router e i privilegi di cancellazione/alterazione del traffico di rete, sono utenti interni che vanno controllati. Spesso l’attacco avviene da Social Engineering, una parte di personale esterno non autorizzato, ma ancora più spesso da utenti legittimi: tipologia di attacco dall’interno del SI tramite corruzione del personale autorizzato.

Gli attacchi sfruttano quelle che sono le debolezze dei sistemi ed eventuali problemi di configurazione.

Bisogna sempre dare importanza agli aggiornamenti (importanza delle Patch).

Metodologie base per la sicurezza

Abbiamo metodologie di base quali per esempio tecniche matematiche (crittografia simmetrica/asimmetrica, impronta, algoritmi di scambio chiavi). Le principali proprietà che ottengo sono riservatezza dei dati, autenticità dati e autenticazione degli agenti.

Generalmente i problemi che si hanno mentre dei dati vengono scambiati interessano: il canale di trasmissione, che è quello soggetto a spoofing, l’identità dei clienti, colui che chiede il servizio, oppure dei serventi, coloro che offrono il servizio, e l’identità dell’autore di un messaggio.

Il cliente invia un messaggio di richiesta al server e ci può essere un intercettatore il quale riesce a leggere immediatamente il messaggio oppure, se necessita di più tempo, cattura il messaggio, fa quello che deve fare e poi lo rispedisce al server. Quindi o è l’attaccante che invia un messaggio al server il quale poi gli risponde oppure è un cliente che invia un messaggio direttamente al server impostore. Per proteggermi da questi problemi utilizzo un canale di comunicazione sicuro, progetto dei client/server sospettosi e mi devo assicurare che la conversazione è fresca, attuale.

Tutto questo si può ottenere mediante la crittografia che significa cifrare con chiave. Quello che faccio è modificare il messaggio affinché chi lo legge non capisce cosa c’è scritto ma solo chi doveva riceverlo lo sa. Un altro meccanismo di base per evitare gli attacchi indesiderati è l’autenticazione basata su utilizzo di password su sistemi centralizzati e sistemi di distribuzione delle chiavi. Oppure attraverso controlli d’accesso, ossia controllo l’accesso alle risorse che devono essere disponibili soltanto a chi è autorizzato.

11. Crittografia

La crittografia significa codificare le informazioni in modo da renderle leggibili soltanto a chi possiede una chiave, oppure più di una, di decriptazione. Vengono sempre utilizzati degli algoritmi che sono noti e pubblici, quello che va a garantire la segretezza è il fatto che solo le due parti che effettivamente comunicano conoscono andando a garantire in questo modo confidenzialità e integrità. Per ottenere una chiave che sia altamente sicura questa deve poter essere scelta tra un vasto numero di combinazioni possibili ed è importante che questa venga cambiata spesso.

La sicurezza crittografica dipende dall’ampiezza dell’intervallo di possibili valori che può assumere una chiave: più sono i possibili valori più diventa difficile, per i non autorizzati, recuperare la chiave e decifrare un messaggio.

Esistono due classi di algoritmi che fanno crittografia:

• Algoritmi a chiave simmetrica (o a chiave segreta), a cui appartengono algoritmi di sostituzione, algoritmi di trasposizione e algoritmi derivanti dalla loro combinazione. Per questi algoritmi esiste una sola chiave (chiave cifratura = chiave di decifratura), detta segreta o simmetrica, che deve essere condivisa in modo sicuro tra chi invia e chi riceve. Esempi per questa classe di algoritmi sono il DES (Data Encryption Standard).
• Algoritmi a chiave asimmetrica (o a chiave pubblica), che si basano su problemi matematicamente complessi e sul fatto che ogni soggetto possieda una coppia di chiavi (chiave privata e chiave pubblica) tale per cui per cifrare serve una chiave e per decifrare ne serve un’altra.

Crittografia simmetrica

Dato un testo in chiaro (plain text = M) l’algoritmo lo cifra con una chiave (K) per ottenere il testo cifrato (cipher text = M’). In questi tipi di algoritmi viene utilizzata una sola chiave sia per crittografare che per de-crittografare. Abbiamo che il mittente e il destinatario dell’informazione devono entrambi conoscere la stessa chiave. Dal punto di vista tecnologico si basa sul partizionamento dei dati in blocchi i quali li ricombino bit a bit tramite delle opportune operazioni logiche, particolari strumenti come la XOR.

Il vantaggio principale è che è un tipo di crittografia molto veloce e che si implementa facilmente.

Gli svantaggi principali è che vado ad utilizzare sempre la stessa chiave, così facendo le due parti devono necessariamente comunicare attraverso un canale sicuro ed in una comunicazione uno-molti non è facile mantenere segreta una chiave.

Nel caso in cui una chiave viene rubata e decrittata e quindi l’informazione viene letta, anche le successive informazioni che verranno scambiate saranno compromesse.

Crittografia asimmetrica

In questo tipo di crittografia ogni parte in gioco possiede due chiavi: una privata ed una pubblica. La prima la conosce soltanto il possessore mentre la pubblica la conoscono tutti. È facile notare come questa soluzione risolve il problema molti-a-uno: abbiamo tanti mittenti che vogliono mandare una informazione ad un destinatario, producono un cipher text andando a crittografare un messaggio con la chiave pubblica nota a tutti ed il destinatario è l’unico che può recuperare il testo perché solo lui conosce la chiave di decrittazione. La chiave pubblica è indicata con Kpub mentre quella privata è indicata con Kpriv e la conosce soltanto un soggetto.

Una proprietà importante delle coppie di chiavi è che non deve essere in alcun modo possibile dedurre una delle due chiavi a partire dalla conoscenza dell’altra. La chiave pubblica può essere distribuita, mentre la chiave privata deve restare segreta e l’agente che la possiede deve conservarla in modo adeguato. Questo evita la necessità di trasmettere le chiavi segrete fra agenti in rete, i quali devono solo