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Anno Accademico 2025/2026

Università degli Studi di Torino

Indice

1 Introduzione alla sicurezza informatica e alle reti 12

1.1 Concetti di base della sicurezza informatica . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1.1 Riservatezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1.2 Integrità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1.3 Disponibilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.1.4 Autenticità e responsabilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.1.5 Esempi di violazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.2 La sfida della sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.2.1 Fattori tecnici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.2.2 Fattori umani . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.3 Architettura di sicurezza OSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.3.1 Attacchi di sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.4 Servizi di Sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.4.1 Autenticazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.4.2 Controllo degli Accessi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.4.3 Riservatezza dei Dati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.4.4 Integrità dei Dati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.4.5 Non-Repudiation (Non Ripudio) . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.4.6 Disponibilità del Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.5 Meccanismi di Sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.5.1 Tipologie di Meccanismi di Sicurezza . . . . . . . . . . . . . . 19

1.6 Principi di Progettazione della Sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.6.1 Economia di Progetto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.6.2 Default Sicuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.6.3 Mediazione Completa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.6.4 Progettazione Aperta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.6.5 Separazione dei Privilegi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.6.6 Privilegi Minimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.6.7 Insieme Minimo di Meccanismi . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.6.8 Isolamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.6.9 Modularità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.6.10 Livelli e Difesa in Profondità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.6.11 Accettabilità Psicologica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.6.12 Minimizzazione delle Sorprese . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.7 Superfici d’attacco e Alberi d’attacco . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.7.1 Superfici d’attacco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.7.2 Alberi d’attacco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.8 Modello per la Sicurezza di Rete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2

1.8.1 Descrizione del modello . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.8.2 Componenti principali del modello . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.8.3 Principali attività del modello . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.9 Un Secondo Modello di Sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.9.1 Tipologie di minacce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.9.2 Tecniche di sicurezza correlate . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.10 Termini chiave e principi della crittografia simmetrica . . . . . . . . . 26

1.10.1 Termini fondamentali della crittografia . . . . . . . . . . . . . 26

1.10.2 Principi della crittografia simmetrica . . . . . . . . . . . . . . 27

1.10.3 Componenti di uno schema di crittografia simmetrica . . . . . 27

1.10.4 Classificazione dei sistemi crittografici . . . . . . . . . . . . . . 28

1.10.5 Requisiti di sicurezza della crittografia simmetrica . . . . . . . 29

1.11 Crittoanalisi e attacchi di forza bruta . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

1.11.1 Tipologie di attacco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

1.11.2 Crittoanalisi avanzata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

1.11.3 Sicurezza incondizionata e computazionale . . . . . . . . . . . 30

1.11.4 Attacchi di forza bruta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1.12 Tecniche di Sostituzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.12.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.12.2 Il Codice di Cesare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.12.3 Codici Monoalfabetici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.12.4 Codici Multi-lettera e Multi-alfabeto . . . . . . . . . . . . . . 33

1.12.5 Codici Multi-lettera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

1.12.6 Codici Multi-alfabeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

1.12.7 Il Codice di Vernam e il One-Time Pad . . . . . . . . . . . . . 34

1.13 Tecniche di Trasposizione e Crittografia a Blocchi . . . . . . . . . . . 35

1.13.1 Tecniche di Trasposizione: Cenni . . . . . . . . . . . . . . . . 35

1.14 Il Data Encryption Standard (DES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

1.14.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

1.15 Codici a Blocchi e a Flusso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

1.15.1 Concetti Generali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

1.16 Caratteristiche dei Codici a Blocchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.16.1 L’idea di Feistel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.16.2 L’idea di Claude Shannon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.17 Il Codice di Feistel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.17.1 Struttura Generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

1.17.2 Parametri del Codice di Feistel . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

1.18 Il Codice DES (Data Encryption Standard) . . . . . . . . . . . . . . 38

1.18.1 Struttura dell’algoritmo DES . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

1.18.2 Effetto valanga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

1.18.3 Sicurezza del DES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

1.19 Principi di Crittografia Asimmetrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

1.19.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

1.19.2 Termini Chiave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.20 Modello di Crittografia Asimmetrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.20.1 Struttura generale del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.20.2 Funzionamento pratico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

1.20.3 Combinazione di autenticità e riservatezza . . . . . . . . . . . 42

3

1.20.4 Autenticatore (firma compatta) . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

1.21 Applicazioni della Crittografia Asimmetrica . . . . . . . . . . . . . . 42

1.22 Requisiti della Crittografia Asimmetrica . . . . . . . . . . . . . . . . 42

1.22.1 Concetto di complessità computazionale . . . . . . . . . . . . 43

1.23 Funzioni One-Way e Trap-Door One-Way . . . . . . . . . . . . . . . . 43

1.24 Crittografia Asimmetrica, Criptoanalisi e Funzioni di Hash . . . . . . 44

1.24.1 Crittografia Asimmetrica e Criptoanalisi . . . . . . . . . . . . 44

1.25 L’Algoritmo RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

1.25.1 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

1.25.2 Struttura di RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

1.25.3 Esempio pratico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

1.25.4 Generazione delle chiavi RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

1.25.5 Sicurezza di RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

1.26 Funzioni di Hash Crittografiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

1.26.1 Definizione e obiettivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

1.26.2 Proprietà fondamentali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.26.3 Struttura generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.27 Applicazioni delle Funzioni di Hash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.27.1 Autenticazione dei messaggi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.27.2 Combinazione con la crittografia simmetrica . . . . . . . . . . 47

1.27.3 Hash con valore segreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

1.27.4 MAC (Message Authentication Code) . . . . . . . . . . . . . . 48

1.27.5 Hash e Firma Digitale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

1.28 Introduzione alla sicurezza del Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

1.28.1 Perché è rilevante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

1.28.2 Classificazione delle minacce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

1.29 Sicurezza della rete: approcci e livelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

1.29.1 Livello rete: IPsec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

1.29.2 Livello trasporto: SSL/TLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

1.29.3 Livello applicazione: Kerberos, S/MIME . . . . . . . . . . . . 49

1.30 Transport Layer Security (TLS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

1.30.1 Scopo e proprietà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

1.30.2 Architettura: livelli TLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

1.30.3 Connessioni e sessioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

1.30.4 Stati e parametri di sessione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

1.31 TLS Record Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

1.31.1 Obiettivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

1.31.2 Flusso di elaborazione di un messaggio applicativo . . . . . . . 51

1.31.3 Esempio discorsivo: invio di una richiesta HTTPS . . . . . . . 52

1.32 Esempi pratici e casi d’uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

1.32.1 Esempio: verifica della catena di certificazione (ragionamento) 52

1.32.2 Esempio: riuso dei parametri (session resumption) . . . . . . . 53

1.32.3 Errori concettuali comuni (da evitare) . . . . . . . . . . . . . 53

1.33 Protocolli TLS complementari e HTTPS . . . . . . . . . . . . . . . . 53

1.33.1 Change Cipher Spec Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

1.33.2 Alert Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

1.34 TLS Handshake Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

1.34.1 Obiettivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4

1.34.2 Struttura dei messaggi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

1.34.3 Fasi dell’Handshake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

1.35 Generazione delle chiavi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

1.35.1 Premaster e Master Secret . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

1.35.2 Espansione del Master Secret . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

1.36 Heartbeat Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.36.1 Definizione e scopo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.37 HTTPS: HTTP su TLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.37.1 Definizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.37.2 Elementi cifrati in HTTPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.37.3 Funzionamento della connessione . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.37.4 Livelli di consapevolezza in HTTPS . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.38 Attacchi contro SSL/TLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.39 Riepilogo sintetico per lo studio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.40 Sicurezza delle applicazioni web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1.40.1 Introduzione: dal Web statico al Web dinamico . . . . . . . . 59

1.40.2 Applicazioni web interne e cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1.40.3 L’importanza della sicurezza applicativa . . . . . . . . . . . . 60

1.40.4 I limiti di TLS come “garanzia di sicurezza” . . . . . . . . . . 60

1.40.5 Conseguenze degli attacchi applicativi . . . . . . . . . . . . . 60

1.40.6 Principali vulnerabilità delle applicazioni web . . . . . . . . . 60

1.40.7 Le dieci vulnerabilità principali OWASP 2021 . . . . . . . . . 61

1.40.8 Evoluzione della sicurezza applicativa . . . . . . . . . . . . . . 62

1.41 Il problema principale: la fiducia negli input utente . . . . . . . . . . 62

1.41.1 Input manipolato e imprevedibilità dell’utente . . . . . . . . . 62

1.41.2 Perché la sicurezza applicativa è fragile . . . . . . . . . . . . . 62

1.41.3 La crescente complessità delle funzionalità . . . . . . . . . . . 63

1.42 Meccanismi di difesa nelle applicazioni web . . . . . . . . . . . . . . . 63

1.42.1 Introduzione generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

1.43 Gestione dell’accesso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

1.43.1 Categorie di utenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

1.43.2 Autenticazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

1.43.3 Gestione delle sessioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

1.43.4 Controllo degli accessi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

1.44 Gestione dell’input dell’utente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

1.44.1 L’input come vettore d’attacco . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

1.44.2 Approcci principali alla gestione dell’input . . . . . . . . . . . 66

1.45 Boundary Validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

1.45.1 Il confine dell’input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

1.45.2 Approccio distribuito alla validazione . . . . . . . . . . . . . . 67

1.46 Validazione in più passi e canonizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . 67

1.46.1 Il problema delle trasformazioni multiple . . . . . . . . . . . . 67

1.46.2 Soluzioni e limiti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

1.47 Gestire gli attaccanti e l’applicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

1.47.1 Introduzione: assumere che l’attacco avverrà . . . . . . . . . . 68

1.48 Gestione degli errori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

1.48.1 Errori inevitabili, ma da gestire in modo sicuro . . . . . . . . 68

1.49 Mantenere dei log di controllo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

5

1.49.1 L’importanza dei log . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

1.49.2 Eventi da registrare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

1.49.3 Struttura e sicurezza dei log . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

1.50 Avvisare gli amministratori di sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

1.50.1 Allarmi e notifiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

1.50.2 Eventi che devono generare allarmi . . . . . . . . . . . . . . . 70

1.51 Reagire agli attacchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

1.51.1 Contromisure automatiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

1.52 Gestire l’applicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

1.52.1 Funzioni di gestione e amministrazione . . . . . . . . . . . . . 71

1.52.2 Rischi specifici delle aree di amministrazione . . . . . . . . . . 72

1.52.3 Buone pratiche di gestione sicura . . . . . . . . . . . . . . . . 72

1.53 Conclusione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

1.54 Aggirare i controlli client-side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

1.54.1 Introduzione: il problema della fiducia nel client . . . . . . . . 72

1.55 Trasmissione di dati attraverso il client . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

1.55.1 Dati inviati e re-inviati dal client . . . . . . . . . . . . . . . . 73

1.56 Form HTML e vulnerabilità dei controlli lato client . . . . . . . . . . 73

1.56.1 Campi nascosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

1.56.2 Vincoli sull’input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

1.56.3 Script di validazione client-side . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

1.56.4 Elementi disabilitati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

1.57 Altri canali di trasmissione dati lato client . . . . . . . . . . . . . . . 74

1.57.1 Cookie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

1.57.2 Parametri URL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

1.57.3 Header HTTP e campo Referer . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

1.58 Dati offuscati e falsi sensi di sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

1.58.1 Dati offuscati o cifrati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

1.59 Gestire i dati client-side in modo sicuro . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

1.59.1 Evitare l’invio di dati critici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

1.59.2 Quando i dati devono essere inviati al client . . . . . . . . . . 76

1.59.3 Validazione lato server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

1.59.4 Monitoraggio e rilevamento intrusioni . . . . . . . . . . . . . . 76

1.60 Conclusione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

1.61 SQL Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

1.61.1 Introduzione: il concetto di code injection . . . . . . . . . . . 77

1.61.2 Cos’è la SQL Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

1.62 Tipologie di SQL Injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

1.63 Accesso a dati nascosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

1.63.1 Esempio pratico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

1.63.2 Modifica dell’input: primo attacco . . . . . . . . . . . . . . . . 79

1.63.3 Secondo attacco: visualizzare tutti i prodotti . . . . . . . . . . 79

1.64 Interferenza con la logica dell’applicazione . . . . . . . . . . . . . . . 79

1.64.1 Bypass del login . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

1.65 Attacchi di tipo UNION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

1.65.1 Principio generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

1.65.2 Obiettivi dell’attaccante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

1.65.3 Determinare il numero di colonne . . . . . . . . . . . . . . . . 80

6

1.65.4 Determinare il tipo delle colonne . . . . . . . . . . . . . . . . 80

1.65.5 Estrazione dei dati sensibili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

1.66 Analisi del Database e Tecniche Avanzate di SQL Injection . . . . . . 81

1.66.1