Dlaczego k-anonimowość nie jest dobra przy hasłach?

Na z3s.pl pojawił się artykuł o tym, czym jest k-anonimowość. Jest to dobry artykuł i warto go przeczytać przed lekturą tego wpisu. Nie zgadzam się jedynie z tezą, że w przypadku haseł jest to bezpieczna metoda sprawdzania. Napisałem komentarz, ale pewnie nie wszyscy czytelnicy bloga tam trafią. Ponieważ bawię się z bazą hashy z HIBP i planuję wkrótce wpis na ten temat, uznałem, że jest dobra okazja do wstępu.

Moja teza jest taka, że w przypadku haseł k-anonimowość wcale nie jest taka bezpieczna, jak jest to przedstawiane. Zgodnie z artykułem obecnie dla hashy z bazy HIBP pierwsze 5 znaków występuje od 381 do 584. Czyli podczas sprawdzenia strona trzecia nie poznaje ani hasła, ani jego pełnego hasha. Przekazywane jest jedynie pierwszych 5 znaków hasha, czyli – tu moja interpretacja – ma jedynie 1/381 do 1/584 prawdopodobieństwo, że zna właściwy hash.

Gdyby przyjąć, że strona trzecia jest złośliwa, warto też przyjąć, że jest inteligentna. Czyli zamiast prawdopodobieństwa zwykłego użyje prawdopodobieństwa ważonego, uwzględniając ilość wystąpień danego hasha. Dla przykładu z artykułu na z3s.pl i hasła P@ssw0rd mamy zwracanych 543 różnych hashy:

curl -s https://api.pwnedpasswords.com/range/21BD1 | wc -l

Natomiast suma wystąpień wszystkich hashy w momencie pisania tego wpisu wynosi 60808.

curl -s https://api.pwnedpasswords.com/range/21BD1 | awk -F ":" '{sum += $2} END {print sum}'

Nasz hash wystąpił 52579 razy. Znając zwyczaje ludzi dotyczące haseł i stosując prawdopodobieństwo ważone uzyskujemy 86% szansę na to, że chodzi o hash należący do hasła P@ssw0rd. Pewności nie ma, ale z 1/543 czyli z ~0,18% robi się 86%, czyli jakieś 467 razy więcej. Ups!

Oczywiście nie znamy tu samego hasła. Znamy jedynie – a i to jedynie ze sporym prawdopodobieństwem – jego hash. O tym, że to niekoniecznie jest problem, może będzie w którymś kolejnym wpisie.

W każdym razie gdybym był serwisem, to bałbym się odpytywać serwis trzeci o hashe haseł moich użytkowników. Użytkowników podejrzewam o proste, słownikowe hasła, jakiś serwis trzeci. Zwłaszcza jeśli ten serwis ma/może mieć także inne informacje, które pozwalają mu ustalić kto pyta o hasło. Tak właśnie może być w przypadku Cloudflare, który może dostawać część ruchu od użytkownika w ramach CDN, DNS lub DoH. Prosta korelacja czasowa może w tym przypadku prowadzić do powiązania hasha hasła z IP użytkownika. Jeśli chcemy sprawdzać hasła, to lepszym rozwiązaniem jest stworzenie lokalnej kopii bazy którą pobierzemy z HIBP.

Co nie znaczy oczywiście, że k-anonimowość ogólnie nie spełnia swojego zadania. Po prostu mam wrażenie, że akurat w przypadku hashy hasła i tej konkretnej implementacji nie jest tak bezpieczna, jak jest to przedstawiane.

Warto też zauważyć, że hasło z którym mamy tu do czynienia jest proste/populare. Dla innych pięcioznakowych początków hashy wystąpienia mogą rozkładać się inaczej, bez tak silnego wskazania na konkretny hash.

UPDATE Tak naprawdę nie ma potrzeby używania całej bazy hashy i ilości ich wystąpień z HIBP (>20GB). Najczęściej występujące 100 tys. hashy to raptem 3,2 MB. Najczęstszy milion – 32 MB.

Debian over Tor – HOWTO

Jakiś czas temu dowiedziałem się, że Debian oficjalnie zapewnia dostęp do wielu swoich zasobów poprzez sieć Tor. Jako zasoby wewnętrzne tejże sieci, czyli w domenie onion. Tutaj dostępna jest lista usług Debiana dostępna poprzez Tor wraz z adresami. Poniżej przykład zastosowania, czyli zmiana konfiguracji apt tak, aby pobierał pakiety za pośrednictwem Tora.

Po pierwsze, należy zainstalować pakiet umożliwiający aptowi korzystanie z Tora:

apt-get install apt-transport-tor

Po drugie, należy usunąć istniejące wpisy dotyczące repozytoriów i zastąpić je wersją dla sieci Tor:

deb  tor+http://vwakviie2ienjx6t.onion/debian          stretch            maindeb  tor+http://vwakviie2ienjx6t.onion/debian          stretch-updates    maindeb  tor+http://sgvtcaew4bxjd7ln.onion/debian-security stretch/updates    main

Jak widać zmiana dotyczy zarówno adresu, jak i dodania przed adresem prefiksu tor+.

Nie jest to jedyny sposób, można także ustawić proxy HTTP przekierowujace ruch na Tor i zostawić wpisy bez prefiksu tor+, ale z wpisami .onion. Można też przekierować cały ruch HTTP przez sieć Tor, jednak rozwiązanie z instalacją transportu jest najprostsze.

Tutoriale (patrz źródła) zalecają dodanie mirrora lub fallbacka dla repozytoriów security, ale IMO zależy do czego jest używana maszyna i jak wykonywane są update’y. Jeśli robisz je ręcznie i sprawdzasz powodzenie, można sobie odpuścić.

Pozostaje pytanie, po co komu coś takiego. Nie ukrywam, że trudno mi sobie wyobrazić wiarygodny scenariusz, kiedy takie rozwiązanie mogłoby być przydatne w naszych realiach. Być może w innych krajach wygląda to trochę inaczej i są np. obostrzenia w zakresie systemów, których wolno używać. Niemniej rozwiązanie działa i możliwość pobierania pakietów Debiana przez Tor istnieje.

Źródła:

Panoptykon narzeka na ministerstwa i blokowanie Tora

Fundacja Panoptykon po raz kolejny narzeka na blokowanie przez ministerstwa IP, na którym mają uruchomiony węzeł Tor (relay-node). Sytuacja skłoniła mnie do wpisu, bo mam wrażenie, że zachodzi grube niezrozumienie tematu. Z obu stron…

Logo projektu Tor

Źródło: https://media.torproject.org/image/official-images/2011-tor-logo-flat.svg

 

Czy warto blokować ruch z sieci Tor?

To zależy. Ruch z sieci Tor pozwala na łatwe uzyskanie stosunkowo wysokiej anonimowości w sieci. Z jednej strony jest to wykorzystywane do anonimowej komunikacji przez zwykłych ludzi, z drugiej jest wykorzystywane do nadużyć i wandalizmu. Ze znanych serwisów wymienionych w FAQ – Wikipedia blokuje edycję artykułów z sieci Tor, podobnie Slashdot. Oczywiście takich serwisów jest o wiele więcej. Po prostu stosunek sygnał/szum jest w przypadku sieci Tor wyjątkowo niski.

Są też inne, poważniejsze powody do blokowania. O ile sieć Tor ma raczej słabą przepustowość i nie nadaje się do ataków wolumetrycznych, to zdecydowanie ułatwia łatwe, anonimowe ataki na aplikację, SQLi itp. Czyli raj dla script kiddies. I dokładnie taki jest oficjalny powód podany przez rzecznika ABW cytowany na Niebezpieczniku.

Jak blokować ruch z sieci Tor?

Autorzy projektu Tor podkreślają, że wezły sieci Tor mają indywidualne polityki, ale.. Patrząc z punktu widzenia administratora serwisu docelowego i ekonomii działania: sieć Tor to jakieś ułamki promila ruchu, w dodatku często ruchu niepożądanego. Jeśli ktoś zdecyduje się już blokować ruch z sieci Tor, to raczej nie będzie bawił się w polityki poszczególnych węzłów, tylko zablokuje wszystkie. Czy to na poszczególnych maszynach, czy to na centralnym firewallu, czy wręcz null-route’ując na routerach ruch kierowany do węzłów Tor (co uniemożliwi komunikację TCP). Ostatnia metoda jest i prosta w implementacji, i prosta w utrzymaniu (centralne miejsce do zarządzania), i wydajna.

Z których węzłów ruch blokować?

Tu jest pies pogrzebany. Fundacja Panoptykon nie prowadzi exit node, czyli nie przekazuje ruchu z sieci Tor do „normalnego internetu”. Niestety, oficjalne narzędzia udostępniane przez projekt Tor IMO nie są zbyt przyjazne administratorom (szczególnie tym, którzy są mniej świadomi zasad działania Tora lub którzy nie mają czasu). Blokowanie wszystkich węzłów Tora widziałem spotkałem, zarówno jako użytkownik końcowy (tak, relay node w domu, ruch z normalnego IP i komunikat o niewpuszczaniu z sieci Tor w serwisie), jak i administrator. Przede wszystkim brakuje oficjalnej listy węzłów wyjściowych łatwej do przetwarzania, czyli zawierającej same IP. Przypominam, że pisałem we wpisie o blokowaniu węzłów Tor, że udostępniam taką listę. Tylko exit nodes, tylko adresy IP.

Podsumowując, obie strony są winne:

Dziwią mnie żale ze strony Panoptykonu, gdy sytuacja jest typowa i opisana w FAQ Tora:

You might also find that your Tor relay’s IP is blocked from accessing some Internet sites/services. This might happen regardless of your exit policy, because some groups don’t seem to know or care that Tor has exit policies. (If you have a spare IP not used for other activities, you might consider running your Tor relay on it.)

Jak widać, projekt Tor zaleca prowadzenie węzłów na oddzielnych IP, nieużywanych do innych usług. Tak, wiem, sekcja dotyczy węzłów wyjściowych, ale idę o zakład, że pomysłodawca/admin w Panoptykonie nie czytał. Poza tym, zdrowy rozsądek zaleca analizę możliwych konsekwencji przed uruchomieniem usługi i stosowanie oddzielnych IP w tym przypadku.

Dziwi mnie też implementacja blokowania Tora na rządowych serwerach, wskazująca na niezrozumienie tematu. Oczywiście nie mam złudzeń co do korzystania przez nich np. z mojej listy (sam bym tego na ich miejscu nie zrobił), ale samodzielna implementacja to nie rocket science… Plus, niezrozumienie tematu może prowadzić do fałszywego poczucia bezpieczeństwa – tak naprawdę nie sposób zablokować 100% ruchu z sieci Tor, przynajmniej nie w oparciu o adresy IP.