Lucky Thirteen Sicherheitslücke in TLS, DTLS und SSL

Forscher der Royal Holloway University in London haben eine Möglichkeit gefunden, um die im Web genutzten Verschlüsselungsverfahren SSL, TLS und DTLS auszuhebeln. Betroffen sind praktisch alle Implementierungen.

Nadhem AlFardan und Kenny Paterson warnen vor einer Schwachstelle, die die Sicherheit im Web gefährde: Sie stecke in der Spezifikation und betreffe somit praktisch alle Implementierungen von SSL 3.0, TLS 1.1 und 1.2 sowie DTLS 1.0 und 1.2. Das Problem trete im Zusammenhang mit der CBC-Verschlüsselung auf.

Die Forscher konnten das Problem bei OpenSSL und GnuTLS bestätigen, wobei sich bei GnuTLS nur die jeweils vier letzten Bit des letzten Byte jedes Blocks entschlüsseln lassen. AlFardan und Paterson haben zudem die Quelltexte von NSS, PolarSSL, yaSSL, Bouncycastle und OpenJDK analysiert und kommen zu dem Schluss, dass praktisch alle verwundbar seien.

Angreifer können die von den beiden Forschern gefundene Schwachstelle für Man-in-the-Middle-Angriffe nutzen und erhalten letztendlich den Klartext der über eine TLS- oder DTLS-Verbindung übertragenen Daten, wenn diese per CBC verschlüsselt werden.

Die gute Nachricht: Es gibt wirksame Schutzmechanismen. Die Forscher haben mit den Entwicklern mehrere TLS- und DTLS-Implementierungen erarbeitet, damit diese Patches vorbereiten können.

Um TLS mit der von AlFardan und Paterson entdeckten Methode anzugreifen, muss der gleiche Text mehrfach an der gleichen Position im Klartext gesendet werden. Das ist beispielsweise bei Passwörtern oder Cookies der Fall. In der einfachsten Form werden rund 223 TLS-Sessions benötigt, wobei sich der Angreifer im gleichen LAN befinden muss wie sein Opfer.

Ihren Angriff nennen die Forscher "Lucky Thirteen" in Anspielung auf die Unglückszahl 13, denn die MAC-Berechnung von TLS verwendet 13 Byte an Header-Informationen.

Patches für OpenSSL und NSS sind noch in Arbeit, Bouncycastle will am 5. Februar 2013 eine korrigierte Version veröffentlichen. In den aktuellen Versionen von GnuTLS, PolarSSL, CyaSSL und Opera wurde der Fehler bereits beseitigt.

AlFardan und Paterson gehen davon aus, dass TLS trotz der Schwachstelle von normalen Nutzern weiterhin als sicher betrachtet werden könne. Ihr Angriff setze eine große Nähe des Angreifers zur Maschine des Opfers und ausreichend Zeit voraus, um Sessions zu generieren. Sie warnen aber, dass solche Angriffe erfahrungsgemäß gefährlicher würden und man sich daher nicht darauf verlassen sollte, dass die Schwachstelle nur schwer ausnutzbar sei.

Details zu ihrem Angriff haben Nadhem AlFardan und Kenny Paterson in ihrem Artikel Lucky Thirteen: Breaking the TLS and DTLS Record Protocols veröffentlicht. Eine Zusammenfassung gibt es unter isg.rhul.ac.uk.