Abo
  • Services:

Dan Kaminsky: Sichere Zufallszahlen zum Standard machen

Def Con 22 Dan Kaminsky fordert, dass sichere Zufallszahlengeneratoren zum Standard in allen Programmiersprachen werden müssen. Als weitere große Baustellen in der IT-Sicherheit sieht er Denial-of-Service-Attacken und die Speicherverwaltung von Browsern.

Artikel veröffentlicht am , Hanno Böck
Dan Kaminsky sieht das Internet als ganzes bedroht.
Dan Kaminsky sieht das Internet als ganzes bedroht. (Bild: Hanno Böck)

Dan Kaminsky hat auf der Def Con 22 Vorschläge gemacht, wie man das Problem unsicherer Zufallszahlen ein für allemal lösen könnte. Immer wieder führten in der Vergangenheit mangelhafte Zufallszahlengeneratoren zu Sicherheitsproblemen. Zuletzt war davon beispielsweise LibreSSL betroffen. Kaminsky verweist auch auf Forschungsarbeiten, die gezeigt haben, dass etwa 50.000 RSA-Schlüssen von Routern und anderen Embedded-Geräten wegen schlechter Zufallsgeneratoren gebrochen werden konnten. Gerade erst hatte Dominique Bongard ein Problem mit Zufallszahlengeneratoren in Routern mit dem WPS-Protokoll gezeigt.

Inhalt:
  1. Dan Kaminsky: Sichere Zufallszahlen zum Standard machen
  2. Sichere Passwörter sind schlecht zu merken

Kaminsky sagte, dass er es Leid sei, immer wieder die gleichen Probleme zu beheben. Deshalb sollte das Problem unsicherer Zufallszahlen ein für allemal gelöst werden. Dabei werde oft über die falschen Probleme diskutiert. Es sei eigentlich nicht schwer, einen sicheren Zufallszahlengenerator zu programmieren und es sei dabei auch weitgehend egal, welche Algorithmen verwendet werden. Grundsätzlich gebe es vor allem zwei Probleme: Zufallszahlen ohne Entropie und Zufallszahlengeneratoren, die überhaupt nicht auf Sicherheit ausgelegt sind.

Unsichere Algorithmen Standard

In fast allen Programmiersprachen basiert die Standardfunktion für Zufallszahlen auf unsicheren Algorithmen. Meistens handelt es sich entweder um einen LFSR-Algorithmus (Linear feedback shift register) oder um einen Mersenne Twister. Beide Algorithmen haben das Problem, dass ein Angreifer, der einige Zufallszahlen beobachten kann, dadurch in der Lage ist, frühere und zukünftige Zufallszahlen zu berechnen.

Das Problem sei laut Kaminsky, dass die unsicheren Standard-Zufallszahlengeneratoren oft einfacher zu benutzen sind. Unsicherheit "per Default" habe noch nie gut funktioniert, so Kaminsky, deshalb sollten idealerweise alle Standardfunktionen für Zufallszahlen sichere Zufallsgeneratoren des Betriebssystems aufrufen. Kaminsky arbeitet an einer Bibliothek namens Liburandy, die für alle gängigen Programmiersprachen eine solche Änderung implementiert.

Sichere Zufallszahlen sind langsamer

Stellenmarkt
  1. Bertrandt Ingenieurbüro GmbH, Tappenbeck bei Wolfsburg
  2. Bosch Gruppe, Leonberg

Es gebe zwei Gründe warum bisher die meisten Programmiersprachen standardmäßig keine starken Zufallszahlen implementieren. Der eine sei, dass manche Programme einen deterministischen Zufallszahlengenerator nutzen wollen. Wenn der Programmierer den Seed für einen Zufallszahlengenerator auf einen festen Wert setzt, liefert der Zufallszahlengenerator immer die selben Zahlen. Das andere Problem sei die Geschwindigkeit: Systemweite Zufallszahlengeneratoren wie beispielsweise /dev/urandom unter Linux sind oft deutlich langsamer.

Für die allermeisten Anwendungen spielt die Geschwindigkeit des Zufallszahlengenerators zwar kaum eine Rolle, es sei aber mittels schneller Hashfunktionen wie SipHash möglich, im Userspace auch sichere Zufallszahlengeneratoren sehr schnell zu implementieren, so Kaminsky. Um Probleme beim Forken von Prozessen zu umgehen, könne hier die Systemzeit millisekundengenau in den Zufallsgenerator mit einfließen. Es sei dann zwar theoretisch nicht mehr absolut auszuschließen, dass zweimal der selbe Zufallswert auftaucht, aber praktisch ist es laut Kaminsky nahezu ausgeschlossen, dass zwei Prozesse genau im selben Augenblick ausgeführt werden.

Kaminsky selbst bevorzugt die Lösung, immer auf dem systemweiten Zufallszahlengenerator zurückzugreifen. Aber bei Verfechtern beider Lösungen sei klar, dass der traditionelle und unsichere LSFR-Algorithmus abgeschafft werden muss.

Fehlende Entropie

Die Ursache der schwachen RSA-Schlüssel war fehlende Entropie von Embedded-Geräten beim Systemstart. Linux initialisiert den Zufallszahlengenerator durch verschiedene Systemereignisse, etwa Tastatureingaben, Zugriffszeiten von Festplatten und Mausbewegungen. Ein Embedded-Router hat aber keines dieser Geräte.

Kaminsky sieht eine gute Möglichkeit zur Gewinnung von Entropie darin, die Unterschiede verschiedener Zeitquellen im System zu messen. So gebe es in fast jedem System genauere und weniger genaue Zeitmessungen. Kaminsky hatte hierfür vor einigen Jahren bereits ein Tool namens DakaRand programmiert, das auf einer Idee von Matt Blaze basiert, der ein entsprechendes Programm namens TrueRand bereits 1996 entwickelt hatte. Er wisse zwar nicht, ob diese Methode perfekt sei, aber Kaminsky sei sich sicher, dass ein System wie DakaRand besser sei als vieles, was in heutigen Systemen verwendet wird.

Sichere Passwörter sind schlecht zu merken 
  1. 1
  2. 2
  3.  


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. und Assassins Creed Odyssey, Strange Brigade und Star Control Origins kostenlos dazu erhalten
  2. ab 119,98€ (Release 04.10.)
  3. 915€ + Versand

__destruct() 18. Aug 2014

Ich habe gerade danach gegoolet, wo diese Methode verwendet wird. Dabei habe ich...

Casandro 11. Aug 2014

Der Grund warum es unsicheren und sicheren Zufall auf heutigen Computer gibt ist, weil...


Folgen Sie uns
       


Google Home Max im Test

Der Home Max ist Googles teuerster smarter Lautsprecher. Mit einem Preis von 400 Euro gehört er zu den teuersten smarten Lautsprechern am Markt. Der Home Max kann wahlweise im Hoch- oder Querformat verwendet werden und liefert einen guten Klang, schafft es aber nicht, sich den Rang der Klangreferenz zu erkämpfen. Dafür liegt der Home Max bei der Mikrofonleistung ganz vorne und gehört damit zu den besten Google-Assistant-Lautsprechern am Markt.

Google Home Max im Test Video aufrufen
Red Dead Redemption 2 angespielt: Mit dem Trigger im Wilden Westen eintauchen
Red Dead Redemption 2 angespielt
Mit dem Trigger im Wilden Westen eintauchen

Überfälle und Schießereien, Pferde und Revolver - vor allem aber sehr viel Interaktion: Das Anspielen von Red Dead Redemption 2 hat uns erstaunlich tief in die Westernwelt versetzt. Aber auch bei Grafik und Sound konnte das nächste Programm von Rockstar Games schon Punkte sammeln.
Von Peter Steinlechner

  1. Red Dead Redemption 2 Von Bärten, Pferden und viel zu warmer Kleidung
  2. Rockstar Games Red Dead Online startet im November als Beta
  3. Rockstar Games Neuer Trailer zeigt Gameplay von Red Dead Redemption 2

Grafikkarten: Das kann Nvidias Turing-Architektur
Grafikkarten
Das kann Nvidias Turing-Architektur

Zwei Jahre nach Pascal folgt Turing: Die GPU-Architektur führt Tensor-Cores und RT-Kerne für Spieler ein. Die Geforce RTX haben mächtige Shader-Einheiten, große Caches sowie GDDR6-Videospeicher für Raytracing, für Deep-Learning-Kantenglättung und für mehr Leistung.
Ein Bericht von Marc Sauter

  1. Tesla T4 Nvidia bringt Googles Cloud auf Turing
  2. Battlefield 5 mit Raytracing Wenn sich der Gegner in unserem Rücken spiegelt
  3. Nvidia Turing Geforce RTX 2080 rechnet 50 Prozent schneller

Energietechnik: Die Verlockung der Lithium-Luft-Akkus
Energietechnik
Die Verlockung der Lithium-Luft-Akkus

Ein Akku mit der Energiekapazität eines Benzintanks würde viele Probleme lösen. In der Theorie ist das möglich. In der Praxis ist noch viel Arbeit nötig.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Elektroautos CDU will Bau von Akkuzellenfabriken subventionieren
  2. Brine4Power EWE will Strom unter der Erde speichern
  3. Forschung Akku für Elektroautos macht es sich im Winter warm

    •  /