Seguimos
estudiando qué hicieron los atacantes para conseguir una maniobra critptográfica del calibre de TheFlame. Veamos cómo solucionaron
el problema que les suponía la mejora introducida por Microsoft en la critpoApi de Windows Vista, 7 y 2008.
Los certificados de Terminal
Server, poseen una extensión crítica llamada Hydra (que es un nombre que antiguamente se le daba a Terminal Server).
El certificado usado para el ataque no la tenía. En teoría, no debería haber
validado en Windows XP SP3, Vista, 7 y 2008, puesto que su CriptoApi no acepta firmar código con
certificados que contengan extensiones críticas no establecidas para tal fin, así
que los atacantes tenían que quitar la extensión del certificado y que siguiera siendo
válido. ¿Cómo lo hicieron?
La colisión
Para crear un certificado falso,
no es necesario crear uno perfecto, sino uno lo suficientemente "real" como para que el servidor
firme una petición. Recordemos que una autoridad certificadora toma los datos
del certificado (a quién se emite, fecha de validación...), calcula su hash, y
lo firma con su clave privada. Este proceso puede ser automático. Los atacantes
crean dos certificados. Una licencia de Terminal Server "normal" (con todos los campos
correctos) y otro que será usado para el fraude con los campos modificados. En
este caso, se creó uno con el campo crítico establecido (que impediría su
validación para firmar código) y otro sin el campo establecido.
Manipulan ambos, introduciéndoles
datos y caracteres, hasta que consiguen que, el hash MD5 de ambos sea el mismo. Este tipo de ataque ya es posible,
se demostró en 2008. Los atacantes mandan el certificado "bueno" a la autoridad
certificadora, que lo firma porque, aunque manipulado, parece correcto. El
atacante ya tiene un hash MD5 firmado que le conviene. Ahora solo tiene que
cortar y pegar la firma de la autoridad en el certificado creado a su gusto. Desde ese momento dispone de dos certificados
diferentes, con un mismo MD5... pero uno sirve a sus intereses.
Un ataque muy avanzado
En principio el tipo de ataque
parece uno de colisión MD5 con "prefijo
conocido", del que ya se había estudiado algo en 2008, pero que
todavía no se había visto en la práctica. Esta semana se ha conocido que,
aunque puede estar basado en ese estudio de 2008, la colisión se ha conseguido con
métodos nuevos de criptoanálisis. Están estudiándolo.
Esto es, sin duda, lo más relevante de TheFlame: la puesta
en práctica (y muy ingeniosa) de métodos criptográficos nuevos y muy costosos
en recursos. Esto marca la diferencia incluso con otras "ciber-armas" como Stuxnet o Duqu.
Es peligroso porque supone introducir criptografía
avanzada en el espionaje, igual que en la segunda guerra mundial, legiones
de matemáticos estudiaban el cifrado de las máquinas Enigma.
El certificado usado tenía además
un campo oculto que ya no usa Microsoft (el RFC 2459 no lo recomienda en
X.509v3): "Issuer Unique Identifier".
Tanto Issuer Unique Identifier como las
extensiones son opcionales en la estructura X.509v3.
En ese campo (aunque no está
destinado a ello) los atacantes introdujeron una estructura de certificado
X.509v3 válida, con las extensiones que habían eliminado del "original". No queda claro por qué, pero
probablemente tenga que ver con el ataque de colisión. En ese "sub-certificado" oculto se comprobó
que la extensión llamada Microsoft Hydra sí que estaba establecida como
crítica, con su valor 1.3.6.1.4.1.311.18. Esto es lo normal en un certificado,
pero recordemos que, el "original",
tenía las extensiones borradas.
Qué errores ha cometido Microsoft
Se han leído comentarios acerca
de la "falta de seguridad de Windows"
a raíz del caso TheFlame. En primer lugar, ante un ataque de estas características,
absolutamente ningún sistema operativo
hubiese estado a salvo. En segundo lugar, el problema no es en absoluto
Windows (excepto en el caso de XP y 2003,
que como hemos dicho, valida certificados aunque un campo crítico no sea
correcto). Y por supuesto, nadie ha entrado en sus sistemas de PKI como ocurrió
con Diginotar. El problema ha sido de "concepto"
de Microsoft a la hora de diseñar una PKI, cosa infinitamente más grave que una vulnerabilidad típica
y mucho más allá de los tópicos desfasados y los prejuicios establecidos.
Para empezar, el método de
distribución de los certificados de Terminal Server les jugó una mala pasada.
Además estos certificados de Terminal Server están validados en última
instancia por la propia raíz certificadora de Microsoft, madre de todos los
certificados de la compañía. Con eso, conseguían que al final, el certificado
validase independientemente de su función. Si hubiera existido otra madre certificadora
exclusivamente para esto, el problema se hubiera mitigado. Confirman que ya se
han puesto a ello para construir una jerarquía certificadora independiente.
Esa es la razón por la que
invalidaron toda la jerarquía subcertificadora relacionada con Terminal Server
y no un certificado en cuestión. Por supuesto, que una entidad certificadora se
fíe de un hash MD5 es otro grave error que debían haber corregido hace tiempo.
Las claves RSA usadas en estas
licencias Terminal Server son de 512 bits. Algo totalmente desfasado para las
fechas actuales, donde el estándar son 2048 bits. RSA de 512 fue ya
refactorizado en 1999.
En definitiva, una desafortunada puesta en evidencia de la PKI de Microsoft, anticuada y mal gestionada. No tanto un
problema de su sistema operativo.
Más información:
MSRC 2718704 and Terminal
Services License
Certificateshttp://rmhrisk.wpengine.com/?p=60
MSRC 2718704 and Nested EKU enforcement
Flame malware collision attack explained
Sergio de los Santos
Twitter: @ssantosv
Excelente análisis.
ResponderEliminar¿Dónde estarán ahora los amantes de las conspiraciones?
... intentando renovar sus certificados!
EliminarExcelente Artículo Sergio XD
ResponderEliminar