Como é que os oráculos criptográficos são vulneráveis aos ataques Padding Oracle?
É possível a um atacante desencriptar e encriptar dados na sua aplicação sem conhecer as chaves de desencriptação? A resposta é sim, e reside numa falha criptográfica chamada oráculo de encriptação.
Os oráculos de encriptação representam uma oportunidade para os adversários obterem informações sensíveis relativas a dados encriptados, sem qualquer acesso direto à chave de desencriptação. É imperativo compreender como os cibercriminosos podem aproveitar os ataques de oráculos de encriptação e outras tácticas semelhantes para violar estas medidas de segurança. Além disso, é essencial tomar medidas de precaução para se proteger contra essas vulnerabilidades.
O que é um Oráculo Criptográfico?
encriptação assimétrica e simétrica.
A encriptação assimétrica utiliza um conjunto de chaves únicas, constituídas por uma chave pública e uma chave privada, para facilitar os processos de encriptação e desencriptação, enquanto a encriptação simétrica se baseia numa única chave partilhada para estes fins. Isto permite a transmissão segura de várias formas de dados, incluindo comunicações escritas, correspondência eletrónica, documentos digitais, tráfego na Internet e muito mais.
Um oráculo pode ser entendido como um meio pelo qual os indivíduos adquirem conhecimentos que normalmente estão fora do seu alcance. Conceptualmente, um oráculo pode ser comparado a um recetáculo com conteúdo misterioso, do qual se obtêm respostas após a apresentação de um pedido de informação. O indivíduo que utiliza o oráculo não tem conhecimento da natureza exacta do seu conteúdo, mas confia na sua eficácia.
Um oráculo criptográfico, normalmente designado por oráculo de preenchimento, representa uma construção teórica no domínio da criptografia que permite recuperar informações relativas a um texto cifrado sem divulgar a chave de encriptação. Essencialmente, serve como um meio de comunicação com um esquema de encriptação, permitindo a aquisição de informações sobre os dados codificados, contornando a exposição direta à chave secreta.
o inquérito e o resultado. O inquérito implica fornecer ao oráculo a informação cifrada, enquanto o resultado representa o feedback ou conhecimento transmitido pelo oráculo como consequência do seu exame da comunicação cifrada. Esse feedback pode incluir a confirmação da sua legitimidade ou a revelação de pormenores relativos à informação correlativa não cifrada, o que pode facilitar os esforços de um adversário para decifrar os dados codificados e, inversamente, frustrar essas tentativas, se desejado.
Como é que os ataques Padding Oracle funcionam?
Os criptanalistas empregam frequentemente vários métodos para minar a segurança dos sistemas criptográficos, sendo uma dessas abordagens a utilização de ataques de oráculos de preenchimento.Estes ataques visam vulnerabilidades nos processos e serviços de encriptação, aproveitando a divulgação de informações sobre o alinhamento correto do preenchimento do texto cifrado.
Para que um adversário possa executar com êxito um ataque de texto cifrado escolhido num sistema que utiliza um oráculo criptográfico, tem primeiro de identificar uma vulnerabilidade no sistema que lhe permita interagir com o oráculo. Depois disso, enviando texto cifrado alterado ao oráculo e examinando as suas respostas, o atacante é capaz de extrair informações sensíveis sobre o texto simples, incluindo o seu conteúdo e comprimento, sem obter conhecimento da chave de desencriptação. Através da adivinhação e modificação iterativa de partes do texto cifrado, o atacante pode finalmente reconstruir o texto simples completo.
Numa situação prática, um cibercriminoso poderia supor que uma determinada plataforma bancária na Internet, que utiliza técnicas de encriptação para proteger as informações dos clientes, poderia ser suscetível a uma fraqueza de oráculo de preenchimento. Ao capturar uma consulta de transação financeira encriptada de um utilizador válido, alterando o seu conteúdo e reencaminhando-a para os servidores da plataforma, o atacante tenta explorar quaisquer discrepâncias nos tempos de resposta ou mensagens de erro associadas ao texto cifrado manipulado como indicadores de potenciais vulnerabilidades.
Através de inquéritos meticulosamente formulados, o agressor capitaliza posteriormente a vulnerabilidade, descodificando com êxito os dados da transação do indivíduo, o que pode levar ao acesso ilegal à sua conta sem autorização.
Uma ilustração adicional envolve o aproveitamento do oráculo de encriptação para contornar os mecanismos de autenticação. Caso um adversário identifique um oráculo de encriptação nas comunicações de uma aplicação baseada na Web que efectue operações de encriptação e desencriptação, pode explorar esta vulnerabilidade para obter acesso não autorizado à conta de um utilizador legítimo. Ao utilizar o oráculo para desencriptar o token de sessão associado à conta alvo, o atacante pode então manipular o texto simples resultante através do mesmo mecanismo. Posteriormente, pode substituir o token de sessão original por um token codificado de forma fraudulenta, concebido para lhe conceder acesso à conta de um utilizador diferente.
Como evitar ataques de oráculos criptográficos
Os ataques de oráculos criptográficos resultam de fragilidades na arquitetura ou execução de plataformas criptográficas, sublinhando a importância de implementar esses sistemas com características de segurança robustas para impedir potenciais violações.Além disso, existem outras precauções para impedir o acesso não autorizado a informações cifradas ou a ciberinfra-estruturas, incluindo, mas não se limitando a:
Os modos de encriptação autenticados que empregam protocolos criptográficos como o AES-GCM (Galois/Counter Mode) e o AES-CCM (Counter with CBC-MAC) oferecem proteção da confidencialidade e da integridade. Estes protocolos foram concebidos para impedir o acesso não autorizado ou a modificação de dados encriptados por agentes maliciosos, proporcionando assim um nível de segurança mais elevado do que os métodos de encriptação tradicionais.
Manter a uniformidade no tratamento de erros ao longo dos processos de encriptação e desencriptação é uma consideração crítica para atenuar as vulnerabilidades que podem ser aproveitadas por agentes maliciosos. Ao garantir que a mesma mensagem de erro é devolvida de forma consistente, independentemente da validade do preenchimento, podemos evitar variações no comportamento do sistema que poderiam abrir caminho para ataques.
O teste de segurança é um componente essencial do desenvolvimento de software que envolve a realização regular de vários tipos de avaliações para detetar e resolver quaisquer potenciais fraquezas ou ameaças na infraestrutura de um sistema. Estes testes podem incluir processos automatizados e manuais, tais como testes de penetração e revisões de código, que são concebidos para descobrir vulnerabilidades, identificar áreas de melhoria e implementar medidas para evitar futuras violações. Além disso, estas avaliações também devem considerar questões de encriptação ou de oráculo para garantir uma proteção robusta contra o acesso não autorizado. Ao incorporar testes de segurança regulares no nosso processo de desenvolvimento, podemos melhorar proactivamente a segurança e a fiabilidade dos nossos produtos, minimizando os riscos associados a ciberataques e violações de dados.
A implementação da limitação da taxa é uma medida de segurança que envolve a definição de limites para o número de pedidos de encriptação ou desencriptação permitidos num determinado período de tempo, de modo a detetar e evitar ataques de força bruta. Isto pode ser conseguido através da utilização de várias técnicas, como o algoritmo token bucket, o algoritmo leaky bucket, o filtro token bucket e outras. Ao implementar a limitação da taxa, ajuda a proteger contra tentativas de acesso não autorizado e ataques de negação de serviço (DoS).
A validação de entrada é um processo crucial para garantir a segurança das operações criptográficas. Envolve o exame e a limpeza dos dados de entrada do utilizador para garantir que estão em conformidade com as especificações necessárias, como o formato e o comprimento, antes de executar quaisquer procedimentos de encriptação ou desencriptação. Isto ajuda a mitigar potenciais vulnerabilidades associadas a ataques de padding oracle, que podem ser explorados através de dados de entrada maliciosamente adulterados.Ao validar e higienizar rigorosamente as entradas, as informações confidenciais permanecem protegidas contra acesso e manipulação não autorizados.
Para cultivar uma mentalidade consciente da segurança dentro de uma organização, é crucial fornecer formação tanto ao pessoal técnico, como programadores e administradores de sistemas, como aos utilizadores finais sobre tópicos relacionados com medidas de proteção de dados, como técnicas de encriptação e adesão a protocolos de segurança estabelecidos. Ao promover este tipo de iniciativa educativa abrangente, as organizações podem ajudar a garantir que todos os membros estão equipados com os conhecimentos necessários para salvaguardar informações sensíveis e manter uma postura de segurança robusta.
Manter versões actuais de todos os elementos de software, como ferramentas de encriptação e infra-estruturas, é crucial para garantir a sua funcionalidade contínua e proteger contra potenciais vulnerabilidades, implementando as mais recentes melhorias e correcções de segurança.
Melhore a sua postura de segurança
Para proteger eficazmente contra acções nefastas, como as perpetradas por oráculos de encriptação, é imperativo que sejam implementadas medidas de segurança robustas. Através da adesão a protocolos seguros, tanto as organizações como os indivíduos podem proteger-se contra estes perigos perniciosos.
A educação e a consciencialização são factores indispensáveis para cultivar uma atmosfera de segurança que abranja tanto os programadores como os administradores e os utilizadores. A luta persistente para salvaguardar informações confidenciais requer vigilância constante, conhecimento e previsão para manter o estado incorrupto das suas valiosas posses digitais e dos dados que mais aprecia.