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Seguridad en Unix y redes - Sistemas basados en algo poseído: tarjetas inteligentes
(7 opiniones)
Tutorial de
Antonio Villalón Huerta - 28 de Febrero de 2006
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Seguridad informática
37. Sistemas basados en algo poseído: tarjetas inteligentes
Hace más de veinte años un periodista francés llamado Roland Moreno patentaba la integración de un procesador en una tarjeta de plástico; sin duda, no podía imaginar el abanico de aplicaciones de seguridad que ese nuevo dispositivo, denominado chipcard, estaba abriendo. Desde entonces, cientos de millones de esas tarjetas han sido fabricadas, y son utilizadas a diario para fines que varían desde las tarjetas monedero más sencillas hasta el control de accesos a instalaciones militares y agencias de inteligencia de todo el mundo; cuando a las chipcards se les incorporó un procesador inteligente nacieron las smartcards, una gran revolución en el ámbito de la autenticación de usuarios.
Desde un punto de vista formal ([GUQ92]), una tarjeta inteligente (o smartcard) es un dispositivo de seguridad del tamaño de una tarjeta de crédito, resistente a la adulteración, que ofrece funciones para un almacenamiento seguro de información y también para el procesamiento de la misma en base a tecnología VLSI. En la práctica, las tarjetas inteligentes poseen un chip empotrado en la propia tarjeta que puede implementar un sistema de ficheros cifrado y funciones criptográficas, y además puede detectar activamente intentos no válidos de acceso a la información almacenada ([MA94]); este chip inteligente es el que las diferencia de las simples tarjetas de crédito, que sólamente incorporan una banda magnética donde va almacenada cierta información del propietario de la tarjeta.
En la figura 8.1 se muestra la estructura más generalista de una tarjeta inteligente; en ella podemos observar que el acceso a las áreas de memoria sólamente es posible a través de la unidad de entrada/salida y de una CPU (típicamente de 8 bits), lo que evidentemente aumenta la seguridad del dispositivo. Existe también un sistema operativo empotrado en la tarjeta - generalmente en ROM, aunque también se puede extender con funciones en la EEPROM - cuya función es realizar tareas criptográficas (algoritmos de cifrado como RSA o Triple DES, funciones resumen...); el criptoprocesador apoya estas tareas ofreciendo operaciones RSA con claves de 512 a 1024 bits. Un ejemplo de implementación real de este esquema lo constituye la tarjeta inteligente CERES, de la Fábrica Nacional de Moneda y Timbre española ([Pit00]); en ella se incluye además un generador de números aleatorios junto a los mecanismos de protección internos de la tarjeta.
Cuando el usuario poseedor de una smartcard desea autenticarse necesita introducir la tarjeta en un hardware lector; los dos dispositivos se identifican entre sí con un protocolo a dos bandas en el que es necesario que ambos conozcan la misma clave (CK o CCK, Company Key o Chipcard Communication Key), lo que elimina la posibilidad de utilizar tarjetas de terceros para autenticarse ante el lector de una determinada compañía; además esta clave puede utilizarse para asegurar la comunicación entre la tarjeta y el dispositivo lector. Tras identificarse las dos partes, se lee la identificación personal (PID) de la tarjeta, y el usuario teclea su PIN; se inicia entonces un protocolo desafío-respuesta: se envía el PID a la máquina y ésta desafía a la tarjeta, que responde al desafío utilizando una clave personal del usuario (PK, Personal Key). Si la respuesta es correcta, el host ha identificado la tarjeta y el usuario obtiene acceso al recurso pretendido.
Las ventajas de utilizar tarjetas inteligentes como medio para autenticar usuarios son muchas frente a las desventajas; se trata de un modelo ampliamente aceptado entre los usuarios, rápido, y que incorpora hardware de alta seguridad tanto para almacenar datos como para realizar funciones de cifrado. Además, su uso es factible tanto para controles de acceso físico como para controles de acceso lógico a los hosts, y se integra fácilmente con otros mecanismos de autenticación como las contraseñas; y en caso de desear bloquear el acceso de un usuario, no tenemos más que retener su tarjeta cuando la introduzca en el lector o marcarla como inválida en una base de datos (por ejemplo, si se equivoca varias veces al teclar su PIN, igual que sucede con una tarjeta de crédito normal). Como principal inconveniente de las smartcards podemos citar el coste adicional que supone para una organización el comprar y configurar la infraestructura de dispositivos lectores y las propias tarjetas; aparte, que un usuario pierda su tarjeta es bastante fácil, y durante el tiempo que no disponga de ella o no puede acceder al sistema, o hemos de establecer reglas especiales que pueden comprometer nuestra seguridad (y por supuesto se ha de marcar como tarjeta inválida en una base de datos central, para que un potencial atacante no pueda utilizarla). También la distancia lógica entre la smartcard y su poseedor - simplemente nos podemos fijar en que la tarjeta no tiene un interfaz para el usuario - puede ser fuente de varios problemas de seguridad ([BF99], [GSTY96]).
Aparte de los problemas que puede implicar el uso de smartcards en sí, contra la lógica de una tarjeta inteligente existen diversos métodos de ataque, como realizar ingeniería inversa - destructiva - contra el circuito de silicio (y los contenidos de la ROM), adulterar la información guardada en la tarjeta o determinar por diferentes métodos el contenido de la memoria EEPROM. Sin duda una de las personas que más ha contribuido a incrementar la seguridad de las smartcards gracias a sus estudios y ataques es el experto británico Ross J. Anderson ([And97], [AK96]...); en su página web personal, http://www.cl.cam.ac.uk/users/rja14/, podemos encontrar todos sus artículos sobre este tema9.1, demasiados como para citarlos aquí uno a uno.
Desde un punto de vista formal ([GUQ92]), una tarjeta inteligente (o smartcard) es un dispositivo de seguridad del tamaño de una tarjeta de crédito, resistente a la adulteración, que ofrece funciones para un almacenamiento seguro de información y también para el procesamiento de la misma en base a tecnología VLSI. En la práctica, las tarjetas inteligentes poseen un chip empotrado en la propia tarjeta que puede implementar un sistema de ficheros cifrado y funciones criptográficas, y además puede detectar activamente intentos no válidos de acceso a la información almacenada ([MA94]); este chip inteligente es el que las diferencia de las simples tarjetas de crédito, que sólamente incorporan una banda magnética donde va almacenada cierta información del propietario de la tarjeta.
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En la figura 8.1 se muestra la estructura más generalista de una tarjeta inteligente; en ella podemos observar que el acceso a las áreas de memoria sólamente es posible a través de la unidad de entrada/salida y de una CPU (típicamente de 8 bits), lo que evidentemente aumenta la seguridad del dispositivo. Existe también un sistema operativo empotrado en la tarjeta - generalmente en ROM, aunque también se puede extender con funciones en la EEPROM - cuya función es realizar tareas criptográficas (algoritmos de cifrado como RSA o Triple DES, funciones resumen...); el criptoprocesador apoya estas tareas ofreciendo operaciones RSA con claves de 512 a 1024 bits. Un ejemplo de implementación real de este esquema lo constituye la tarjeta inteligente CERES, de la Fábrica Nacional de Moneda y Timbre española ([Pit00]); en ella se incluye además un generador de números aleatorios junto a los mecanismos de protección internos de la tarjeta.
Cuando el usuario poseedor de una smartcard desea autenticarse necesita introducir la tarjeta en un hardware lector; los dos dispositivos se identifican entre sí con un protocolo a dos bandas en el que es necesario que ambos conozcan la misma clave (CK o CCK, Company Key o Chipcard Communication Key), lo que elimina la posibilidad de utilizar tarjetas de terceros para autenticarse ante el lector de una determinada compañía; además esta clave puede utilizarse para asegurar la comunicación entre la tarjeta y el dispositivo lector. Tras identificarse las dos partes, se lee la identificación personal (PID) de la tarjeta, y el usuario teclea su PIN; se inicia entonces un protocolo desafío-respuesta: se envía el PID a la máquina y ésta desafía a la tarjeta, que responde al desafío utilizando una clave personal del usuario (PK, Personal Key). Si la respuesta es correcta, el host ha identificado la tarjeta y el usuario obtiene acceso al recurso pretendido.
Las ventajas de utilizar tarjetas inteligentes como medio para autenticar usuarios son muchas frente a las desventajas; se trata de un modelo ampliamente aceptado entre los usuarios, rápido, y que incorpora hardware de alta seguridad tanto para almacenar datos como para realizar funciones de cifrado. Además, su uso es factible tanto para controles de acceso físico como para controles de acceso lógico a los hosts, y se integra fácilmente con otros mecanismos de autenticación como las contraseñas; y en caso de desear bloquear el acceso de un usuario, no tenemos más que retener su tarjeta cuando la introduzca en el lector o marcarla como inválida en una base de datos (por ejemplo, si se equivoca varias veces al teclar su PIN, igual que sucede con una tarjeta de crédito normal). Como principal inconveniente de las smartcards podemos citar el coste adicional que supone para una organización el comprar y configurar la infraestructura de dispositivos lectores y las propias tarjetas; aparte, que un usuario pierda su tarjeta es bastante fácil, y durante el tiempo que no disponga de ella o no puede acceder al sistema, o hemos de establecer reglas especiales que pueden comprometer nuestra seguridad (y por supuesto se ha de marcar como tarjeta inválida en una base de datos central, para que un potencial atacante no pueda utilizarla). También la distancia lógica entre la smartcard y su poseedor - simplemente nos podemos fijar en que la tarjeta no tiene un interfaz para el usuario - puede ser fuente de varios problemas de seguridad ([BF99], [GSTY96]).
Aparte de los problemas que puede implicar el uso de smartcards en sí, contra la lógica de una tarjeta inteligente existen diversos métodos de ataque, como realizar ingeniería inversa - destructiva - contra el circuito de silicio (y los contenidos de la ROM), adulterar la información guardada en la tarjeta o determinar por diferentes métodos el contenido de la memoria EEPROM. Sin duda una de las personas que más ha contribuido a incrementar la seguridad de las smartcards gracias a sus estudios y ataques es el experto británico Ross J. Anderson ([And97], [AK96]...); en su página web personal, http://www.cl.cam.ac.uk/users/rja14/, podemos encontrar todos sus artículos sobre este tema9.1, demasiados como para citarlos aquí uno a uno.
Tabla de contenidos
- 1 - Introducción y conceptos previos
- 2 - Sobre la seguridad
- 3 - Sobre las redes
- 4 - Seguridad física de los sistemas
- 5 - Protección del hardware
- 6 - Protección de los datos
- 7 - Radiaciones electromagnéticas
- 8 - Administradores, usuarios y personal
- 9 - Ataques potenciales
- 10 - Qué hacer ante estos problemas
- 11 - El atacante interno
- 12 - El sistema de ficheros
- 13 - Sistemas de ficheros
- 14 - Permisos de un archivo
- 15 - Los bits SUID, SGID y sticky
- 16 - Atributos de un archivo
- 17 - Listas de control de acceso: ACLs
- 18 - Recuperación de datos
- 19 - Almacenamiento seguro
- 20 - Programas seguros, inseguros y nocivos
- 21 - La base fiable de cómputo
- 22 - Errores en los programas
- 23 - Fauna y otras amenazas
- 24 - Programación segura
- 25 - Auditoría del sistema
- 26 - El sistema de log en Unix
- 27 - El demonio syslogd
- 28 - Algunos archivos de log
- 29 - Logs remotos
- 30 - Registros físicos
- 31 - Copias de seguridad
- 32 - Dispositivos de almacenamiento
- 33 - Algunas órdenes para realizar copias de seguridad
- 34 - Políticas de copias de seguridad
- 35 - Autenticación de usuarios
- 36 - Sistemas basados en algo conocido: contraseñas
- 37 - Sistemas basados en algo poseído: tarjetas inteligentes
- 38 - Sistemas de autenticación biométrica
- 39 - Autenticación de usuarios en Unix: autenticación clasi
- 40 - Autenticación de usuarios en Unix: mejora de la seguridad (II)
- 41 - PAM
- 42 - Solaris
- 43 - Seguridad física en SPARC
- 44 - Servicios de red
- 45 - Usuarios y accesos al sistema
- 46 - El sistema de parcheado
- 47 - Extensiones de la seguridad
- 48 - El subsistema de red
- 49 - Parametros del núcleo
- 50 - Linux
- 51 - Seguridad física en x86
- 52 - Usuarios y accesos al sistema
- 53 - El sistema de parcheado
- 54 - El subsistema de red
- 55 - El núcleo de Linux
- 56 - AIX
- 57 - Seguridad física en RS/6000
- 58 - Servicios de red
- 59 - Usuarios y accesos al sistema (I)
- 60 - Usuarios y accesos al sistema (II)
- 61 - El sistema de log
- 62 - El sistema de parcheado
- 63 - Extensiones de la seguridad: filtros IP
- 64 - El subsistema de red
- 65 - HP-UX
- 66 - Seguridad física en PA-RISC
- 67 - Usuarios y accesos al sistema
- 68 - El sistema de parcheado
- 69 - Extensiones de la seguridad
- 70 - El subsistema de red
- 71 - El núcleo de HP-UX
- 72 - Seguridad de la subred: el sistema de red
- 73 - Algunos ficheros importantes
- 74 - Algunas órdenes importantes
- 75 - Servicios
- 76 - Algunos servicios y protocolos
- 77 - Servicios basicos de red
- 78 - El servicio FTP
- 79 - El servicio TELNET
- 80 - El servicio SMTP
- 81 - Servidores WWW
- 82 - Los servicios r-
- 83 - XWindow
- 84 - Cortafuegos: Conceptos teóricos
- 85 - Características de diseño
- 86 - Componentes de un cortafuegos
- 87 - Arquitecturas de cortafuegos
- 88 - Firewall-1
- 89 - ipfwadm/ipchains/iptables
- 90 - IPFilter
- 91 - PIX Firewall (I)
- 92 - PIX Firewall (II)
- 93 - Escaneos de puertos
- 94 - Spoofing
- 95 - Negaciones de servicio
- 96 - Interceptación
- 97 - Ataques a aplicaciones
- 98 - Sistemas de detección de intrusos
- 99 - Clasificación de los IDSes
- 100 - Requisitos de un IDS
- 101 - IDSes basados en maquina
- 102 - IDSes basados en red
- 103 - Detección de anomalías
- 104 - Detección de usos indebidos
- 105 - Implementación real de un IDS (I)
- 106 - Implementación real de un IDS (II)
- 107 - Algunas reflexiones
- 108 - Kerberos
- 109 - Arquitectura de Kerberos
- 110 - Autenticación
- 111 - Problemas de Kerberos
- 112 - Criptología
- 113 - Criptosistemas
- 114 - Clasificación de los criptosistemas
- 115 - Criptografía clasica
- 116 - Un criptosistema de clave secreta: DES
- 117 - Criptosistemas de clave pública
- 118 - Funciones resumen
- 119 - Esteganografía
- 120 - Algunas herramientas de seguridad
- 121 - Titan (I)
- 122 - Titan (II)
- 123 - TCP Wrappers
- 124 - SSH
- 125 - Tripwire
- 126 - Nessus
- 127 - Crack
- 128 - Gestión de la seguridad
- 129 - Políticas de seguridad
- 130 - Analisis de riesgos
- 131 - Estrategias de respuesta
- 132 - Outsourcing
- 133 - El "Área de Seguridad"
- 134 - Apéndice 1: Seguridad basica para administradores (I)
- 135 - Apéndice 1: Seguridad basica para administradores (II)
- 136 - Apéndice 2: Normativa (I)
- 137 - Apéndice 2: Normativa (II)
- 138 - Apéndice 2: Normativa (III)
- 139 - Apéndice 2: Normativa (IV)
- 140 - Recursos de interés en INet
- 141 - Glosario de términos anglosajones
- 142 - Conclusiones
- 143 - Bibliografía (I)
- 144 - Bibliografía (II)
- 145 - Bibliografía (III)
- 146 - Bibliografía (IV)
- 147 - Bibliografía (V)
- 148 - libro
Autor y licencia de 'Seguridad en Unix y redes - Sistemas basados en algo poseído: tarjetas inteligentes'
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