Abo
  • Services:

Fork: LibreSSL hat Zufallsprobleme unter Linux

Unter bestimmten Umständen lieferte LibreSSL unter Linux dieselben Zufallszahlen mehrfach. Das Problem wurde in einem neuen Release behoben, die OpenBSD-Entwickler sehen aber das eigentliche Problem beim Linux-Kernel.

Artikel veröffentlicht am , Hanno Böck
Zufallszahlen, die sich wiederholen - ein katastrophaler Fehler
Zufallszahlen, die sich wiederholen - ein katastrophaler Fehler (Bild: Screenshot Hanno Böck)

Der OpenSSL-Fork LibreSSL hat wenige Tage nach seiner Veröffentlichung die erste größere Sicherheitslücke zu vermelden. Der Zufallszahlengenerator liefert unter bestimmten Umständen mehrmals dieselben Werte. Das Problem tritt im Zusammenhang mit der Funktion fork() auf und wurde von Andrew Ayer entdeckt. LibreSSL hat nun die Version 2.0.2 veröffentlicht, die einen Workaround für das Problem enthält. Doch die OpenBSD-Entwickler machen deutlich, dass sie das eigentliche Problem im Linux-Kernel sehen.

Stellenmarkt
  1. regiocom consult GmbH, Magdeburg
  2. Freie Hansestadt Bremen Die Senatorin für Finanzen Referat 33 - Personalentwicklung, Bremen

Die Funktion fork() erstellt eine nahezu identische Kopie des aktuellen Prozesses. Auch der interne Status des Zufallszahlengenerators wird so dupliziert. LibreSSL versucht, den Aufruf von fork() anhand der Prozess-ID (PID) zu erkennen und initialisiert im Fall einer neuen PID den Zufallszahlengenerator erneut. Das Problem dabei: Die Prozess-IDs unter Linux sind lediglich 16 Bit lang und werden zufällig vergeben. Manchmal kann es daher vorkommen, dass ein Unterprozess dieselbe PID erhält. Zwei Aufrufe des Zufallszahlengenerators können daher in unterschiedlichen Prozessen dasselbe Ergebnis produzieren. Die korrekte Funktion des Zufallszahlengenerators ist für kryptographische Software essenziell. Wiederholte Zufallswerte können bei manchen Algorithmen - etwa bei DSA und ECDSA - sogar dazu führen, dass sich der private Schlüssel trivial berechnen lässt.

OpenSSL enthielt eine ganze Reihe von Funktionen und Workarounds, die sichere Zufallszahlen garantieren sollten. Dabei wird teilweise auf äußerst obskure Lösungen zurückgegriffen, so unterstützt OpenSSL beispielsweise die Einbindung eines Tools namens Entropy Gathering Daemon - ein Perl-Skript, das unter Systemen ohne zuverlässige Zufallszahlen mögliche Entropiequellen aus dem System anzapft.

Die Entwickler von LibreSSL halten die meisten dieser Ansätze für verfehlt und vertreten die Haltung, dass es Aufgabe des Betriebssystems sei, einen sicheren Zufallszahlengenerator bereitzustellen. Doch genau hier liegt das Problem: Während unter OpenBSD eine Kernel-Funktion zum Zugriff auf den Zufallszahlengenerator existiert, kommt Linux ohne eine solche aus. Hier existiert lediglich die virtuelle Datei /dev/urandom, auf die man mittels Dateioperationen zugreifen kann. Die Frage, ob der direkte Zugriff auf /dev/urandom eine mögliche Alternative darstellt, wird bereits mit zahlreichen Pro- und Contra-Argumenten auf Hacker News diskutiert. Ein Problem könnte sein, dass in bestimmten Umgebungen das dev-Dateisystem nicht zur Verfügung steht oder dass ein Dateisystemzugriff aufgrund einer Systemüberlastung fehlschlägt.

OpenBSD-Entwickler Miod Vallat kommentiert sarkastisch auf Twitter, Leute, die sich über LibreSSLs Zufallszahlengenerator beschwerten, sollten lieber ihr Betriebssystem reparieren und eine vernünftige Zufallszahlenfunktion einbauen. Trotz des rauen Tons zwischen Linux- und OpenBSD-Entwicklern schreibt Linux-Entwickler Theodore Ts'o in einer Diskussion auf einer Mailingliste der Internet Engineering Task Force (IETF), dass er sich die Implementierung eines Syscalls für den Zufallszahlengenerator durchaus vorstellen könnte. Er sei allerdings nicht sicher, ob es dafür unter den Kernel-Entwicklern einen Konsens gebe.

Die Version 2.0.2 von LibreSSL hat nun zunächst einen Workaround für das Problem eingebaut. Mittels eines Callbacks, der beim Aufruf der fork()-Funktion aufgerufen wird, wird der Zufallszahlengenerator neu initialisiert. Andrew Ayer, der das Problem ursprünglich entdeckt hat, sieht darin zwar eine Verbesserung, ganz glücklich ist er mit der Lösung jedoch nicht. Denn ein Programm, das den Fork nicht über die entsprechende libc-Funktion auslöst, sondern stattdessen direkt den Kernel-Systemaufruf clone nutzt, wäre weiterhin von dem Problem betroffen. Trotz dieser verbleibenden Probleme ist natürlich allen LibreSSL-Nutzern unter Linux zu empfehlen, ein Update auf Version 2.0.2 durchzuführen.



Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. Jetzt für 150 EUR kaufen und 75 EUR sparen

Sarowie 17. Jul 2014

Welche Ironie, dass Mac OS X und iOS sich die unixoide Basis teilen.

pythoneer 17. Jul 2014

Dann ist es leider Unwissen, wenn es ernst ist. Das musst du mir mal erklären, warum...

__destruct() 17. Jul 2014

Hab gedacht, es sei genauso. Den Artikel damals hab ich gelesen, bei diesem hier hab ich...

Rabbit 17. Jul 2014

Nur um es nochmal klarstellen: der RNG wird NICHT mit der PID geseedet. LibreSSL...

Rabbit 17. Jul 2014

Fast jeder Chipsatz hat mitterlweile ein TPM, welches u.a. auch RNG liefert in Hardware...


Folgen Sie uns
       


Shadow of the Tomb Raider - Golem.de live Teil 2

In Teil 2 des Livestreams zu Shadow of the Tomb Raider finden wir lustige Grafikfehler und der Chat trinkt zu viel Bier, kann Michael aber trotzdem bei einigen Rätseln helfen.

Shadow of the Tomb Raider - Golem.de live Teil 2 Video aufrufen
Pixel 3 XL im Test: Algorithmen können nicht alles
Pixel 3 XL im Test
Algorithmen können nicht alles

Google setzt beim Pixel 3 XL alles auf die Kamera, die dank neuer Algorithmen nicht nur automatisch blinzlerfreie Bilder ermitteln, sondern auch einen besonders scharfen Digitalzoom haben soll. Im Test haben wir allerdings festgestellt, dass auch die beste Software keine Dual- oder Dreifachkamera ersetzen kann.
Ein Test von Tobias Költzsch

  1. Android Google-Apps könnten Hersteller bis zu 40 US-Dollar kosten
  2. Google Pixel-Besitzer beklagen nicht abgespeicherte Fotos
  3. Google Der Markt braucht keine Pixel-Smartphones

Künstliche Intelligenz: Wie Computer lernen
Künstliche Intelligenz
Wie Computer lernen

Künstliche Intelligenz, Machine Learning und neuronale Netze zählen zu den wichtigen Buzzwords dieses Jahres. Oft wird der Eindruck vermittelt, dass Computer bald wie Menschen denken können. Allerdings wird bei dem Thema viel durcheinandergeworfen. Wir sortieren.
Von Miroslav Stimac

  1. Informationsfreiheitsbeauftragte Algorithmen für Behörden müssen diskriminierungsfrei sein
  2. Innotrans KI-System identifiziert Schwarzfahrer
  3. USA Pentagon fordert KI-Strategie fürs Militär

Neuer Kindle Paperwhite im Hands On: Amazons wasserdichter E-Book-Reader mit planem Display
Neuer Kindle Paperwhite im Hands On
Amazons wasserdichter E-Book-Reader mit planem Display

Amazon bringt einen neuen Kindle Paperwhite auf den Markt und verbessert viel. Der E-Book-Reader steckt in einem wasserdichten Gehäuse, hat eine plane Displayseite, mehr Speicher und wir können damit Audible-Hörbücher hören. Noch nie gab es so viel Kindle-Leistung für so wenig Geld.
Ein Hands on von Ingo Pakalski


      •  /