Introduction à la sécurité des WebServices

Introduction a la sécurité des WebServices CONFOO – Montréal Québec - Canada 10 Mars 2011Sébastien Gioria (French Chapter Leader & OWASP GlobalEducation Committee Member)sebastien.gioria@owasp.org Copyright © 2009 - The OWASP Foundation Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation License. The OWASP Foundation © 2011 - S.Gioria http://www.owasp.org

Consultant Sécurité Sénior au Twitter :@SPoint sein du cabinet d’audit OWASP France Leader - Evangéliste - OWASP Global Education Comittee Member (sebastien.gioria@owasp.org) CISA && ISO 27005 Risk Manager q  Expérience en Sécurité des Systèmes d’Information > 0x0D années q  Différents postes de manager SSI dans la banque, l’assurance et les télécoms q  Expertise Technique ü  Gestion du risque, Architectures fonctionnelles, Audits ü  S-SDLC : Secure-Software Development LifeCycle. ü  PenTesting, Digital Forensics ü  Consulting et Formation en Réseaux et Sécurité q Domaines de prédilection : ü  Web, WebServices, Insécurité du Web. © 2011 - S.Gioria

Un peu d’histoire… 1990 : DCE/RPC – Distributed Computing Environment 1992 : CORBA – Common Object Request Broker Architecture 1990-1993 : Microsoft’s DCOM -- Distributed Component Object Model Pour arriver à une standardisation (toujours en cours) des protocoles, outils, langages et interfaces WebServices © 2011 - S.Gioria

Qu’est-ce qu’un WebService ?• D’après Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Web_serviceUn service web est un programme informatique permettant la communication et léchange de données entre applications et systèmes hétérogènes dans des environnements distribués. Il sagit donc dun ensemble de fonctionnalités exposées sur internet ou sur un intranet, par et pour des applications ou machines, sans intervention humaine, et en temps réel © 2011 - S.Gioria

Qu’est-ce qu’un WebService ? Mais d’autres technologies existent Requêteur Fournisseur XML-RPC POST/GET Requêteur Fournisseur text/xml Un WebService doit :  Pouvoir être découvrable  Pouvoir être auto-suffisant © 2011 - S.Gioria

Qu’est-ce qu’un WebService ? Les acteurs :  L’utilisateur : la personne qui accède à un portail permettant d’interroger un WebService  Le requêteur : l’application cliente du service Web  L’intermédiaire : un élément qui peut gérer une partie de la requête  Le fournisseur : l’application serveur qui effectuera le traitement  Le registre : l’annuaire des services et des points d’accès La coordination : il existe deux modes de fonctionnement des WebServices :  Le mode direct : principe du client/serveur.  Le mode « orchestré » : principe de la requête via un tiers. © 2011 - S.Gioria

Démystification des technologies•  Languages •  XML : La base •  xPath, xQuery : équivalent à SQL •  WSDL : Descripteur de Services•  Protocoles •  Transport : HTTP •  Message : SOAP (SOAP = HTTP + XML)•  Autres éléments : •  SAML : Security Assertion Markup Language •  WS-Security : Web Services Security © 2011 - S.Gioria

Démystification des protocoles XML : eXtensible Markup Language  Standard d’échanges de données basé sur des balises.<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><element-document xmlns="http://exemple.org/" xml:lang=";fr"><elément>Texte</element><élément>un second élément </element>…..<element attribut="valeur"></element></element-document> © 2011 - S.Gioria

XPath<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?><users><user><username>gandalf</username><password>!c3</password><account>admin</account></user><user><username>Stefan0</username><password>w1s3c</password><account>guest</account></user></users> //username => Renvoi tous les username //user[username = gandalf’]/account => Renvoi le champ account du compte gandalf © 2011 - S.Gioria

Démystification des protocoles SOAP : Simple Object Access Protocol  Permet l’envoi de messages XML Enveloppe SOAP Entête SOAP Directives de Traitement Corps SOAP (Message XML de requête ou de réponse) © 2011 - S.Gioria

SOAP - Type de communicationq  RPC  Le document XML transmis dans la requête SOAP est calqué sur la syntaxe de la méthode invoquée  Traitement synchroneq  Document  Le document XML transmis dans la requête SOAP est traité par le serveur, qui renvoie un document XML en retour  Le Client ne sait pas comment le service est implémenté, ni comment le message est traité  Traitement asynchrone © 2011 - S.Gioria

SOAP – Exemple<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"> <soapenv:Body> <addition xmlns="http://addition.example.com"> Requête <a>6</a> <b>9</b> </addition> </soapenv:Body></soapenv:Envelope> <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/ soap/envelope/" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"> <soapenv:Body> Réponse <additionResponse xmlns="http://addition.example.com"> <multReturn>15</multReturn> </additionResponse> </soapenv:Body> </soapenv:Envelope> © 2011 - S.Gioria

Démystification des protocoles Relations de confiance – WS Trust/WS Federation/ LibertyAlliance SOAP – WS Security / SAML /WS Policy XML – XML Encryption XML – Xml Signature HTTP – HTTP Authentification TCP – SSL /TLS IP - IPSec Securité Web Classique © 2011 - S.Gioria

XML Signature Objectif: signature numérique d’un document XML  Garantir l’authenticité et l’intégrité du document  Signature de tout ou partie du document XML Recommandation W3C: XML Signature Syntax and Processing  http://www.w3.org/TR/xmldsig-core/ Types de signature S Enveloppante 1.  Enveloppante (‘enveloping’) S O 2.  Enveloppée (‘enveloped’) Enveloppée S 3.  Détachée (‘detached’) S S O S Détachée © 2011 - S.Gioria

Xml Encryption Objectif: chiffrement d’un document XML  Garantir la confidentialité de bout en bout du document Recommandation W3C: XML Encryption Syntax and Processing  http://www.w3.org/TR/xmlenc-core/ Flexible  Possibilité d’encrypter tout ou partie du document, avec 1 ou différentes clés © 2011 - S.Gioria

XMLencryption Chiffrement symétrique Quid de la clé?  Clé connue des deux parties  Plusieurs clés communes et identifiant de la clé utilisée transmis  Transmission de la clé partagée encryptée avec la clé publique du correspondant © 2011 - S.Gioria

Xml Encryption Chiffrement XML 1.  Choix d’un algorithme (3DES ou AES) 2.  Obtention ou génération de la clé 3.  Sérialisation des données à encrypter 4.  Chiffrement Déchiffrement 1.  Identifier l’algorithme et la clé utilisés 2.  Obtenir la clé 3.  Déchiffrer les données 4.  Intégrer les données déchiffrées dans le document © 2011 - S.Gioria

WS-Security Notion de jeton de sécurité (security token)  Pour l’authentification ou l’autorisation §  Ex: username/password, certificat X509, … Extension de SOAP  Définition d’un header SOAP contenant l’information de sécurité §  Jetons de sécurité §  Signatures numériques §  Élements encryptés © 2011 - S.Gioria

WS-Security§  Confidentialité des messages SOAP §  Utilisation de XML-Encryption §  Encryption d’un ou plusieurs éléments du message SOAP §  Référence vers les éléments encryptés dans le header§  Clé partagée§  Possibilité d’encrypter différents éléments avec des clés différentes © 2011 - S.Gioria

WS-Policy§ Objectif: spécifier des informations et des exigences pour un WS §  S’applique aussi bien au serveur qu’au client§  Exemples: §  utilisation d’une version spécifique de SOAP §  Exigence de signature §  Information sur le format de la réponse (encrypté, signée…) © 2011 - S.Gioria

WS-Trust§  Modèles de confiance nombreux et variés §  Et transorganisations§  Problèmes §  Émettre et obtenir des jetons de sécurité §  Etablir et valider des relations de confiance§  Définition d’un Security Token Service §  Émet, valide ou échange un jeton de sécurité © 2011 - S.Gioria

Les parseurs XML 2 grandes familles :   SAX : §  Simplistes §  Analyse du document en fonction des événements §  Appel de fonction lorsque des nœuds sont trouvés  DOM : §  Plus complexes et utiles §  Basés sur des principes d’arbres pour créer des hiérarchies du document §  Compatibles xPath ! © 2011 - S.Gioria

XML Bomb : Trivial à effectuer : §  Référence récursive à une entité du même document : <?xml … …. <!entity owasp0 « Owasp »> <!entity owasp1 « &owasp0;&owasp0> …. …. <!entity owasp424242 « &owasp424241;&owasp424241 »> <owasptest>&owasp424242;</owasptest>  Peut provoquer un déni de service ! © 2011 - S.Gioria

Injection XML entity  La possibilité d’injecter du code XML de type entity system peut être catastrophique <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?> <!DOCTYPE foo [ <!ELEMENT foo ANY > <!ENTITY xxe SYSTEM "file:///dev/random" >]><foo>&xxe;</foo> Crash du système <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?> <!DOCTYPE foo [ <!ELEMENT foo ANY > <!ENTITY xxe SYSTEM "file:///etc/passwd" >]><foo>&xxe;</foo> Obtention des mots de passe © 2011 - S.Gioria

Injection XMLDTD :<!DOCTYPE users [ <!ELEMENT users (user+) > <!ELEMENT user (username,password,userid,mail+) > <!ELEMENT username (#PCDATA) > <!ELEMENT password (#PCDATA) > <!ELEMENT userid (#PCDATA) > <!ELEMENT mail (#PCDATA) >]>http://www.example.com/addUser.jsp?username=tony&password=Un6R34kb!e</password><userid>0</userid><mail>s4tan@hell.com Résultat : <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?> <users> <user> <username>tony</username> <password>Un6R34kb!e</password><userid>0</userid><mail>s4tan@hell.com</mail> </user> </users> © 2011 - S.Gioria

Injection CDATALe contenu des élément CDATA est éliminé lors du parsing.Soit :<html>$HTMLCode</html>$HTMLCode = <![CDATA[<]]>script<![CDATA[>]]>alert(xss)<![CDATA[<]]>/script<![CDATA[>]]> Avant analyse du parser: <html> <![CDATA[<]]>script<![CDATA[>]]>alert(xss)<![CDATA[<]]>/script<! [CDATA[>]]> </html> Après Analyse: <html> <script>alert(XSS)</script> </html> © 2011 - S.Gioria

Injection xPathImaginons la base d’authentification Xml suivante La chaine de recherche étant :<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?><users><user> string(//user[username/text()=gandalf and<username>gandalf</username> password/text()=!c3]/account/text())<password>!c3</password><account>admin</account></user><user><username>Stefan0</username> Si l’utilisateur entre :<password>w1s3c</password><account>guest</account> Username: or 1 = 1</user> Password: or 1 = 1</users> string(//user[username/text()= or 1 = 1 and password/text()= or 1 = 1]/account/text()) © 2011 - S.Gioria

Injection xPath - dump XMLLe dump d’un document XML est rendu possible via le caractère |Soit le descriptif d’un champ//item[itemID=‘$id’]/description/text() Si l’utilisateur entre : $itemID=chaine’] | /* | //item[itemID=‘chaine//item[itemID=‘chaine’] | /* | //item[itemID=‘chaine’]/description/text() Match de tous les nœuds !!!!! © 2011 - S.Gioria

Rejeu des messages SOAP SOAP est un protocole d’échanges SOAP ne dispose pas d’un mécanisme de sessions :  Aucune relation entre les messages  Rejeu possible très facilement : §  Authentification §  Messages §  DOS… © 2011 - S.Gioria

Les WebServices et le Top10 A1: Cross Site Scripting (XSS)  Facilité d’effectuer du XSS persistent via les injections XML A2: Failles d’injection  Injections XML/Xpath, SQL, … A3: Execution de fichier malicieux  Via les références et les tags <!entity> A4: Référence directe non sécurisée à un objet  Mêmes problèmes que pour le mode Web. © 2011 - S.Gioria

Les WebServices et le Top10 A5: Falsification de requête inter-site (CSRF)  Cf XSS A6: Fuite d’information et traitement d’erreur incorrect  Différents mécanismes sont disponible via SOAP pour obtenir les informations sur les méthodes disponibles A7: Violation de gestion de session ou de l’authentification  Aucune fonction disponible dans les protocoles, même problèmes qu’en « Web Standard » A8: Stockage cryptographique non sécurisé  Rien de différent qu’en Web. A9: Communications non sécurisées  SOAP n’est pas sécurisé par conception A10: Manque de restriction d’accès à une URL  Rien de différent qu’en Web. © 2011 - S.Gioria

A1 – Manque d’authentification But :  Rejeu des transactions  Elevation de privilèges Principe :  Envoie d’un message SOAP au point d’accès Dangerosité :  Faible à Forte Protection :  Utilisation de SSL  Utilisation des couches WS-Security  Mettre en place des principes d’unicité des transactions © 2011 - S.Gioria

A2 – Manque d’habilitation But :  Premier => modifier des fichiers/données  Final => Elevation de privilèges Principe :  Envoie d’un message SOAP au point d’accès contenant des identifiants valide Dangerosité :  Faible à Forte Protection :  Mise en place d’une habilitation dans le code  Protéger les fichiers de politiques et des DTDs  Ne pas se contenter d’URLs non publiées © 2011 - S.Gioria

A3 – Manque de trace d’audit Constat :  Les framework de WebServices ont peu de traces des événements.  Il devient quasi-impossible de pouvoir tracer correctement les flux dans le cas d’orchestration complexes. Protection :  Mettre en place des traces d’audit dans le code en particulier des appels : §  D’authentification §  Changement dans le système(creation/destruction/modification) §  Dépassement des limites §  Lancement, arret de fonctions §  ……. © 2011 - S.Gioria

A4 – Manque de politique de sécurité Constat :  Du à la conception des WebServices, il est très difficile de disposer d’une politique globale.  De base les framework ne comportent pas de contrôle d’accès Dangerosité :  Faible à Forte Protection :  Mettre en place une politique de sécurité des WebServices : §  Sur les protocoles de communication (HTTP/HTTPS/…) §  Sur l’échange des messages §  Sur la gestion des clefs de chiffrement §  Sur la protection contre les rejeux §  ….  Mettre en place les tags WS-SecurityPolicy © 2011 - S.Gioria

A5 – Défaillance XML  But :   Abuser les parseurs XML pour obtenir : §  Des informations §  Des privilèges §  ….  Dangerosite :   Forte  Protection :   Vérifier que les parseurs XML utiliser sont immunes aux problèmes d’injection de type DOS/Entité, ….   Vérifier la taille des documents XML lors des utilisations   Vérifier que l’intégralité du document est signé par juste une partie (dans le cas d’utilisation des signatures)   Vérifier le document XML via le schéma le plus strict   Ne pas faire confiance à une pré-validation des données de l’expéditeur. © 2011 - S.Gioria

A6 – Détournement d’identité Constat :  Les WebServices utilisent l’identité de l’appelant dans : §  Le contrôle d’accès §  Les décisions de routage des appels §  La logique métier  Les frameworks ne disposent pas de fonctions de protection de l’identité But :  Elevation de privilèges  Obtention d’informations Dangerosite :  Forte Protection :  Mettre en place WS-Security, les assertions SAML  Vérifier les signatures des messages  Utiliser l’authentification forte © 2011 - S.Gioria

A7 – Faiblesse des clefs Constat :  Il n’existe pas de protection des messages et de l’authentification en XML et HTTP.  Le standard WS-Security ne suffit pas à protéger les clefs d’accès car les données sont passées en clair. But :  Elevation de privilèges  Obtention d’informations Dangerosite :  Forte Protection :  Mettre en place du chiffrement de bout en bout (SSL/IPSec)  Utiliser des authentifications fortes (certificats X509, OTP, ..)  Mettre en place des mécanismes anti-rejeu © 2011 - S.Gioria  Ne pas autoriser d’authentification en clair

A voir http://www.soaspecs.com/ws.php NIST Guide : Securing Web Services :  http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-95/SP800-95.pdf Article du CERT :  https://buildsecurityin.us-cert.gov/bsi/articles/best-practices/ assembly/639-BSI.html Gunnar Peterson  http://arctecgroup.net/pdf/WebServicesSecurityChecklist.pdf  Blog : http://1raindrop.typepad.com/  WebCast SANS : https://www.sans.org/webcasts/security-webservices-soa-91958 © 2011 - S.Gioria

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