ISEC 1 - Kontext und Konzepte

Information Security, Lernblock 1, Kontext und Konzepte

Information Security, Lernblock 1, Kontext und Konzepte


M. B.
Diese Lernkarten bieten einen Überblick über die Grundlagen der Informationssicherheit und deren Konzepte auf Universitätsniveau. Sie behandeln zentrale Themen wie Schutzziele, Angriffstechnologien, Sicherheitsmaßnahmen und die Rolle von Vertrauen in IT-Systemen. Die Karteikarten eignen sich für Studierende und Fachleute, die sich mit der Sicherheit von Systemen, Datenschutz und den verschiedenen Angriffsmethoden vertraut machen möchten.
Cartes-fiches
44
Utilisateurs
9
Langue
Allemand
Catégorie
Informatique
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
12.01.2017 / 14.01.2019

Cartes-fiches

Definition eines IT Systems

  • ist ein geschlossenes / offenes, dynamisches, technisches System
  • mit der Fähigkeit Informationen zu speichern und zu verwalten

Informationen und Datenobjekte eines IT-Systems

  • Subjekt (Person)
  • Zugriffsrecht (Recht abgelegt in DB)
  • Autorisierung (Vorgang um Recht zu erhalten)

Informationskanäle eines IT-Systems

  • Legitimer Kanal
  • Verdeckter Kanal ("covert channel", z.B. Pagefault im RAM, SIM Stromverbrauch messen)

Target of Evaluation

Was wurde evaluiert? Ganzes System vs. einzelne Komponenten. Gegen welche Art von Angriffen wurde getestet?

Sicherheit Kriterien

  • funktionssicher (safety) --> tut was es tun soll (z.B. Feuer -> Feueralarm auslösen)
  • informationssicher (security) --> Schutz der Informationen
  • Datensicherheit (protection) --> Schutz der Daten (Bsp. bei Transport)
  • Datenschutz (privacy) --> Unter welchen Umständen dürfen Daten verwendet werden?

Abhängige Themen  der Sicherheit

  • Verlässlichkeit (dependability)
  • Vertrauen (trust)
  • Zusicherung (assurance) --> nicht blind vertrauen; Zusicherung in Form von Zertifikat / Zertifizierung

Schutzziele

  • Authentizität (authenticity) Bin ich die Person für die ich mich ausgebe?
  • Integrität (integrity) Sicherstellung des ursprünglichen Zustands der Daten --> digitale Signatur --> nicht modifiziert
  • Vertraulichkeit (confidentiality)
  • Verfügbarkeit (availability) Sind Daten bei DDoS noch verfügbar?
  • Verbindlichkeit (non repudiation) Nichtabstreitbarkeit, macht der Andere das was ich verlange?
  • [Anonymisierung (nicht als Mitgleid einer Gruppe erkennbar) und Pseudonymisierung (jemand weiss das Person 4711 Herr XY ist)]

Beachte: nicht in jeder Kombination möglich, z.B. Authentizität und Anonymiseurng ist ein Widerspruch 

Wozu dienen Schutzziele?

  • Erreichen bzw. Einhalten der Informationssicherheit
  • und damit Schutz der Ressourcen, die in einem (IT-)System zur Verfügung gestellt werden

Vertraulichkeit (confidentiality)

  • autorisierter Personenkreis "need to know Prinzip"
  • Existenz von Daten (z.B. Merger von zwei Firmen, Daten müssen verborgen bleiben)
  • Resource Hiding

Zugriffskontrollmechanismen (Vertraulichkeit)

  • Kryptografie (nur Menschen mit Zugang zum Schlüssel haben Zugriff)
  • Systemabhängige Mechanismen

/!\ Alle Mechanismen benötigen unterstützende Systemdienste und beruhen darauf, dass diese korrekte Daten liefern. 
--> Annahmen (assumption) und Vertrauen liegen Confidentiality-Mechanismen zugrunde! 
--> Absolute Sicherheit nicht erreichbar / bezahlbar!

Integrität (integrity)

  • Verhinderung unautorisierter Modifikation von Information (ITSEC)
  • Korrektheit von Daten und korrekte Funktionsweise von Systemen (BSI)
    • korrekter Inhalt (Sachverhalte korrekt abgebildet)
    • unmodifizierter Zustand (Nachricht unverändert zugestellt, Programme / Prozesse laufen wie beabsichtigt ab)
    • temporale Korrektheit (Verzögerungen / Reihenfolgen einhalten)

Integegrität Massnahmen

  • verhindern
  • erkennen

Fragen:

  • Was möchte ich schützen? Assets
  • Warum will ich diese Assets schützen? Motivation
  • Wie werde ich dies erreichen? Mechanismus oder Prozess (z.B. Mitarbeiter haftbar machen)
  • Wer ist im Anwenden der Sicherheitsmassnahmen involviert? Menschen
  • Wo werde ich die Sicherheitsmassnahmen einsetzen? Lokation (Firmenweit? Perimeter, nur einzelne neuralgische Punkte?)
  • Wann werde ich die Sicherheitsmassnahmen eisnetzen? Zeit

Sicherheitsdienste

  • Authentisierung
  • Zugriffsrechte
  • Geheimhaltung
  • Integrität
  • Nichtabstreitbarkeit (non-repudiation)
  • Referenzmonitor (eine logische Einheit (ein abstraktes Modell, oder auch eine konkrete Implementierung) die für die Kontrolle und Durchsetzung von Zugriffsrechten zuständig ist)
  • Management Memory Unit (MMU) --> Macht der Chip was er soll?

Sicherheitsdienste Massnahmen

  • Security Recovery
  • Security Audit

Risiko Faktoren

  • Bedrohung / Gefahr
    • Bedrohung-Potenzial
    • Schwachstellen
  • Schadenspotenzial
    • Werte (Vermögen, Wissen, Gegenstände, Gesundheit)
    • Quantifizierung
  • Eintrittswahrscheinlichkeit

Werte sind alles, was für eine Institution wichtig ist (Vermögen, Wissen, Gegenstände, Gesundheit).

Schwachstellen

  • Schwachstelle (weakness)
    • Schwäche eines Systems oder an einem Punkt, an dem ein System verwundbar werden kann
  • Verwundbarkeit (vulnerability)
    • Schwachstelle, über die SICHERHEITSDIENSTE des Systems umgangen, getäuscht oder unautorisiert modifiziert werden könnnen

Typische Schwachstellen

  • Programmierfehler
  • Konfigurationsfehler
  • Konzeptionsfehler in Programmiersprachen
  • menschlisches Fehlverhalten

Bedrohungen (threats)

  • Buffer-Overflow
  • Computerviren (setzen Nutzeraktion voraus, können sich nicht selbst verbreiten)
  • Würmer (sind Viren, verbeiten sich automatisch im Netzwerk, Internet, übernehmen System und schicken Schadcode weiter via E-mail)
  • Trojanische Pferde (sind Viren, stecken getarnt in nützlichen Programmen, protokollieren Eingaben und schicken diese Zurück an Entwickler, der sie für illegale Zwecke missbraucht, können auch Backdoor im System einrichten, häufigstes Ziel: online Banking)
  • Botnetze und Spam
  • mobiler Code

--> Schwachstelle + Bedrohung = Gefährdung

Common vulnerabilities und exposures

Industriestandard für einheitliche Namenskonvention für Sicherheitslücken und andere Schwachstellen (laufende Nummiereung, Liste der CVEs wird von MITRE Comp. und anderen verwaltet)

Metriken zur Beschreibung einer Sicherheitslücke

Zeigen auf wie einfach / aufwändig ein Angriff auf bestimmte Sicherheitslücke ist, und geben potenzielllen Schaden bei einem Angriff an

Common Vulernability Scoring System (CVSS)

  • AV = Access Vector (local, adjacent (dt. angrenzend z.B. von RZ A zu RZ B), network)
  • AC = Access Complexity (high, medium, low)
  • Au = Authentication (multiple, single, none)
  • C = Condifentiality Impact (none, partial, complete)
  • I = Integrity Impact (none, partial, complete)
  • A = Availability Impact (none, partial, complete)

Bsp. Vektor AV:N / AC: L / Au:N / C:P / I:P / A:C (plus Punkte für verschiedene Elemente wie Explotability, Impact und Overall Base Score)

Angriff

Nicht autorisierter Zugriff bzw. Zugriffsversuch auf das System

Angriffstypen

  • passiv: Abhören von Datenleitungen (eavesdropping) --> Snipper
  • aktiv: Verändern oder Entfernen von Daten
    • Maskeriung (spoofing) z.B. für jemand anderes ausgeben
    • Denial-of-Service

Angreifer

  • Cyber Kriminelle
  • Nachrichtendienste (Wirtschaftsspionage)
  • Hacktivismus und Cyber-Aktivisten
  • Innentäter

Trojanisches Pferd (Angriffstechnologien)

Ein Programm, das als  als nützliche Anwendung getrant ist, im Hitergrund aber ohne Wissen des Anwenders eine andere Funktion erfüllt.

Virus (Angriffstechnologien)

Eine Befehlsfolge, die ein Wirtsprogramm zur Ausführung benötigt. Ein Virus kann andere Programme infizieren, in dem es sie so modifiziert, dass sie eine Kopie von sich selbst enthalten (?) --> mutierend

Phishing (Angriffstechnologien)

Password + Fishing

0-Day Schachstelle (Angriffstechnologien)

0-day-exploit, Schwachstelle die nicht bekannt ist

Wasserstellen-Angriff (Angriffstechnologien)

Irgend eine populäre Seite wie z.B. Facebook mit Banner ausstatten, die auf einen Virus verweisen

Advanced Persistent Threat (APT) (Angriffstechnologien)

tage-, wochen-, monatelanger Angriff, Ziel: sich langsam in die Firma einnisten und die Infrastruktur ausspähen

Abwehr von Angriffen

  • Verschlüsselung
  • minimale Rechte (z.B. bei Abteilungswechsel Rechte sofort anpassen)
  • Überwachung (monitoring) (nach verdächtigen Vorgängen ausschau halten)

Richtlinien (policy) und Massnahmen

  • Sicherheitsrichtlinie : enthält Schutzziele und Sicherheitsmassnahmen (offizielle Vorgaben für eine Organisation, sagt aus was erlaubt ist und was nicht)
  • Sicherheitsmassnahme : Methode, Werkzeug, Prozedur zur Erzwingung einer Sicherheitspolitik (Ziel: Sicherheits verletzung verhindern, verursachten Schaden begrenzen, Konsequenzen kompensieren)

Annahmen und Vertrauen

Um zu vertrauen, dass Massnahmen funktionieren, benötigt es mehrere Annahmen:

  • jede Massnahme wurde entworfen eine oder meherere Teile der Sicherheitsrichtlinie zu implementieren
  • Alle Massnahmen zusammen implementieren alle Aspekte der Sicherheitsrichtlinie
  • Massnahmen sind korrekt implementiert
  • Massnhamen sind korrekt installiert und verwaltet

z.B. Richtlinie: jeder Raum ist durch einen Schlüssel gesichert. Massnahme: Wer kriegt den Schlüssel?

Zusicherung (assurance)

Vertrauen kann nicht präzise quantifiziert werden. Spezifkation, Entwurf und Implementeirung des Systems kann aber eine Grundlage bilden wie weit man einem System trauen kann.

  • Spezifkation: bestimmt die Anforderungen an das System
  • Design: übersetzt die Anforderungen in Komponenten, die diese realiseren
  • Implementierung: erfüllt die Spezifikation

--> Sicherheitstests (penetration tests)

Operationale Fragen

  • Kosten-Nutzen-Analyse (Welcher maximale Schaden ann eintreffen?)
  • Risikoanalyse
  • Rechtliche Rahmenebdinungen

Menschliche Fragen

Organisatorische Probleme

  • Return on investment
  • Verantwortlichkeiten ("Wer muss dafür gerade stehen?"
  • Mittelknappheit (Budget für Schutz)

Menschliche Probleme

  • Outsider
  • Insider

--> unzureichend ausgebildetes Personal, social engineering

Zusammenfassung LB1

  • Informationssicherheit hängt von vielen Aspekten eines IT-Systems ab
  • Bedrohungen und Gegenmassnahmen hängen von der Qualität und Verfübgbarkeit der Sicherheitsdienste ab
  • Begriff des "Vertrauens" Trust ist der zentrale Begriff in der Informationssicherheit
  • Die zu realisierenden Sicherheitseigenschaften definieren die Schutzziele eines Systems, welche in den Sicherheitsrichtlinien zusammengefasst sind

Wozu dient Verfügbarkeit?

Legitime Zugriffe sollten immer möglich sein.

Wozu dient Verbindlichkeit?

Ermöglicht im Nachhinein Urheberschaft des Zugriffes eindeutig nachzuweisen.

Wozu dient Authentizität, Integrität und Vertraulichkeit?

Zugriffe auf Ressourcen werden durch diese Schutzziele beschränkt und kontrolliert.

Weshalb ist Vertrauen kein Schutzziel?

Der Vertrauensbegriff beschreibt keine Sicherheitseigenschaft eines Systems. Sicherheitstechnolgoien können verwendet werden, um Vertrauen in IT-Systeme aufzubauen. Vertrauen per se erhöht nicht die Sicherheit eines Systems.

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