Verschlüsselung: Kryptographen zeigen neue Angriffe gegen RC4

Eine bislang wenig beachtete Schwäche von RC4 nutzt der Kryptograph Itsik Mantin für seine neue Angriffsmethode. Ein weiterer kürzlich vorgestellter Angriff betrifft IMAP-Verbindungen.

Artikel veröffentlicht am , Hanno Böck
Bestimmte Bits im RC4-Schlüsselstrom sind bei selten auftretenden schwachen Schlüsseln vorhersehbar.
Bestimmte Bits im RC4-Schlüsselstrom sind bei selten auftretenden schwachen Schlüsseln vorhersehbar. (Bild: Imperva)

Vor 13 Jahren hat der Kryptograph Itsik Mantin zusammen mit dem RSA-Erfinder Adi Shamir Forschungsergebnisse veröffentlicht, die verschiedene Schwächen des Stromverschlüsselungsalgorithmus RC4 offenlegten. Mantin, der inzwischen für die US-Firma Imperva arbeitet, stellte jetzt auf der Black-Hat-Konferenz in Singapur ein Update zu seiner damaligen Forschung vor. Demnach lässt sich eine bislang wenig beachtete Schwäche in RC4 für praktische Angriffe ausnutzen. Mantin nannte die neue Attacke Bar Mitzvah - nach dem jüdischen Ritual für 13-Jährige.

Angriffsmethode wurde 13 Jahre lang kaum beachtet

Stellenmarkt
  1. Softwareentwickler (m/w/d) Microsoft Dynamics 365 FO
    Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH, Höchstädt a. d. Donau
  2. IT-Projektmanager (w/m/d)
    persona service AG & Co. KG, Iserlohn
Detailsuche

Das Paper von 2001 hatte zwei Schwächen in RC4 offengelegt und damals für einige Furore gesorgt, weil dadurch ein Angriff auf das WEP-Protokoll möglich wurde. WEP war zur damaligen Zeit ein weit verbreiteter Standard zur Verschlüsselung von WLAN-Netzen, inzwischen ist es fast vollständig durch das neuere Protokoll WPA abgelöst. Doch die Schwäche von WEP betraf beispielsweise das TLS-Protokoll, das ebenfalls RC4 einsetzt, nicht.

Die zweite Schwäche, die Mantin als Invariance Weakness bezeichnet, erregte damals kaum Aufmerksamkeit. So hat RC4 die Eigenschaft, dass bestimmte schwache Schlüssel, die zufällig auftreten, zu einem vorhersehbaren Muster im untersten Bit des Schlüsselstroms führen. Derartige schwache Schlüssel sind relativ selten - nur einer von 16 Millionen Schlüsseln weist diese Schwäche auf. Doch wenn ein schwacher Schlüssel auftritt, lässt sich dies durch einen Angreifer erkennen, da bestimmte Bits in einem TLS-Handshake immer gleich sind.

Neu ist an dieser Attacke vor allem, dass sie in bestimmten Situationen auch durch einen rein passiven Angreifer ausgenutzt werden kann. Wenn ein Angreifer beispielsweise den Datenverkehr einer Webseite, auf der sehr viele Logins stattfinden, mitlesen kann, taucht unter Umständen irgendwann zufällig ein schwacher RC4-Schlüssel auf.

Golem Akademie
  1. Microsoft 365 Security Workshop
    9.-11. Juni 2021, Online
  2. Penetration Testing Fundamentals
    23.-24. September 2021, online
Weitere IT-Trainings

Ein anderes mögliches Angriffsszenario tritt dann auf, wenn das Opfer eines Lauschangriffs eine bösartige Webseite besucht, die sich unter der Kontrolle des Angreifers befindet. Der Angreifer kann in dem Fall permanente Neuverbindungen erzwingen.

IMAP und HTTP-Basic-Auth bedroht

Ein weiteres Forscherteam um den Kryptographen Kenny Paterson hat kürzlich ebenfalls neue Angriffsmethoden gegen den RC4-Algorithmus vorgestellt. Bekannt ist, dass im Schlüsselstrom von RC4 bestimmte Bits wahrscheinlicher sind als andere. 2013 konnte ein Team um Paterson bereits zeigen, dass sich dies für einen Angriff gegen TLS nutzen lässt, dafür mussten allerdings mehrere Milliarden Pakete beobachtet werden. Diese Schwäche von RC4 hat die Eigenschaft, dass die problematischen Wahrscheinlichkeiten in den ersten Bits des Schlüsselstroms größer sind.

Das konnten die Forscher für den neuen Angriff ausnutzen: In bestimmten Protokollen wird schon sehr früh ein Passwort übertragen. Konkret beschrieben wird ein Angriff auf das E-Mail-Protokoll IMAP und das HTTP-Basic-Auth-Verfahren. Durch das früher übertragene Passwort reduziert sich hier die Zahl der Pakete, die ein Angreifer mitlesen muss, auf etwa 60 Millionen. Ebenso wie bei der Bar-Mitzvah-Attacke kann ein Angreifer zumindest im Fall von HTTP-Basic-Auth einen Besucher auf eine bösartige Seite locken und damit eine Vielzahl an Verbindungen erzwingen.

RC4 offiziell nicht mehr zulässig

Beide Angriffe sind nur in seltenen Fällen praktikabel. Trotzdem sind sie erneut eine Warnung, dass das RC4-Verschlüsselungsverfahren aus heutiger Sicht nicht mehr sicher ist. Die Internet Engineering Task Force hatte vor kurzem bereits einen Standard veröffentlicht, der die Nutzung von RC4 in TLS untersagt. Das ist auch die Empfehlung von Mantin: Serverbetreiber sollten demnach RC4 deaktivieren, Nutzer sollten den Algorithmus im Browser abschalten und Browserherstellern sollten die Unterstützung von RC4 aus ihrer Software entfernen.

Der Firefox-Browser unterstützt seit kurzem RC4 nur noch für eine Whitelist von bestimmten Webseiten, die nach wie vor ausschließlich über den veralteten Algorithmus erreichbar sind. Einige wenige Webseiten unterstützen nach wie vor keine besseren Algorithmen, darunter beispielsweise die Webseite der aktuell stattfindenden Facebook-Entwicklerkonferenz.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Hubble
Uralttechnik ohne Ersatz versagt im Orbit

Das Hubble-Teleskop ist außer Betrieb. Die Speicherbänke aus den 1980er Jahren lassen sich nicht mit der CPU von 1974 ansprechen, die auf einer Platine zusammengelötet wurde.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Hubble: Uralttechnik ohne Ersatz versagt im Orbit
Artikel
  1. Batteriezellfabrik: Porsche will Hochleistungsakkus mit Silizium-Anoden bauen
    Batteriezellfabrik
    Porsche will Hochleistungsakkus mit Silizium-Anoden bauen

    Akkus für nur 1.000 Elektroautos im Jahr will Porsche mit der neuen Tochterfirma Cellforce bauen. Vor allem für den Motorsport.

  2. Pornografie: Hostprovider soll Xhamster sperren
    Pornografie
    Hostprovider soll Xhamster sperren

    Medienwächter haben den Hostprovider von Xhamster ausfindig gemacht. Dieser soll das Pornoportal für deutsche Nutzer sperren.

  3. SSDs und Monitore zum Knallerpreis beim Amazon Prime Day
     
    SSDs und Monitore zum Knallerpreis beim Amazon Prime Day

    Wer auf der Suche nach neuer Hardware ist, sollte den Prime Day von Amazon nutzen. Hier warten Rabatte auf alle möglichen Artikel.
    Ausgewählte Angebote des E-Commerce-Teams

Folgen Sie uns
       


Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Schnäppchen • Amazon Prime Day • SSDs (u. a. Crucial MX500 1TB 75,04€) • Gaming-Monitore • RAM von Crucial • Fire TV Stick 4K 28,99€/Lite 18,99€ • Bosch Professional • Dualsense + Pulse 3D Headset 139,99€ • Gaming-Chairs von Razer uvm. • HyperX Cloud II 51,29€ • iPhone 12 128GB 769€ • TV OLED & QLED [Werbung]
    •  /