home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Internet / Collection of Internet.iso / faq / comp / ripem / attacks / parttext-x-usenet-faq0 < prev   
Encoding:
Text File  |  1994-01-18  |  9.5 KB  |  195 lines

  1. Archive-name: ripem/attacks
  2. Last-update: 10 Nov 93 21:00:00 -0500
  3.  
  4. SOME POSSIBLE ATTACKS ON RIPEM
  5. ------------------------------
  6.  
  7. This is a living list of potential weaknesses to keep your eyes open
  8. for when using RIPEM for secure electronic mail.  It does not go into
  9. great detail, and is almost certainly not exhaustive.  Obviously, many
  10. of the weaknesses are weaknesses of cryptographically secured mail in
  11. general, and will pertain to secure mail programs other than RIPEM.
  12. It is maintained by Marc VanHeyningen <mvanheyn@cs.indiana.edu>.  It
  13. is posted monthly to a variety of news groups; followups pertaining
  14. specifically to RIPEM should go to alt.security.ripem.
  15.  
  16. CRYPTANALYSIS ATTACKS
  17. ---------------------
  18.  
  19. - Breaking RSA would allow an attacker to find out your private key,
  20.   in which case he could read any mail encrypted to you and sign
  21.   messages with your private key.
  22.  
  23.   RSA is generally believed to be resistant to all standard
  24.   cryptanalytic techniques.  Even a standard key (about 516 bits with
  25.   RIPEM) is long enough to render this impractical, barring a
  26.   huge investment in hardware or a breakthrough in factoring.
  27.  
  28. - Breaking DES would allow an attacker to read any given message,
  29.   since the message itself is encrypted with DES.  It would not allow
  30.   an attacker to claim to be you.
  31.  
  32.   DES has only 56 bits in its key, and thus could conceivably be
  33.   compromised by brute force with sufficient hardware, but few agencies
  34.   have such money to devote to simply read a message.  Since each
  35.   message has a different DES key, the work for each message would
  36.   remain significant.  RIPEM 1.1 allows triple-DES to be used as an
  37.   option; it is believed stronger than single-DES and should resist
  38.   brute force attacks.
  39.  
  40. KEY MANAGEMENT ATTACKS
  41. ----------------------
  42.  
  43. - Stealing your private key would allow the same benefits as breaking
  44.   RSA.  To safeguard it, it is encrypted with a DES key which is derived
  45.   from a passphrase you type in.  However, if an attacker can get a copy
  46.   of your private keyfile and your passphrase (by snooping network
  47.   packets, tapping lines, or whatever) he could break the whole scheme.
  48.  
  49.   The main risk is that of transferring either the passphrase or the
  50.   private key file across an untrusted link.  So don't do that.  Run 
  51.   RIPEM on a trusted machine, preferably one sitting right in front of
  52.   you.  Ideally, your own machine in your own home (or maybe office)
  53.   which nobody else has physical access to.
  54.  
  55. - Fooling you into accepting a bogus public key for someone else could 
  56.   allow an opponent to deceive you into sending secret messages to him
  57.   rather than to the real recipient.  If the enemy can fool your
  58.   intended recipient as well, he could re-encrypt the messages with
  59.   the other bogus public key and pass them along.
  60.  
  61.   It is important to get the proper public keys of other people.
  62.   The most common mechanism for this is finger; assuming the opponent
  63.   has not compromised routers or daemons or such, finger can be 
  64.   given a fair amount of trust.  The strongest method of key
  65.   authentication is to exchange keys in person; however, this is
  66.   not always practical.  Having other people "vouch for you" by
  67.   signing a statement containing your key is possible, although 
  68.   RIPEM doesn't have features for doing this as automatically as
  69.   PGP.  RIPEM does generate and check MD5 fingerprints of public keys
  70.   in the key files; they may be exchanged via a separate channel for
  71.   authentication.
  72.  
  73. PLAYBACK ATTACKS
  74. ----------------
  75.  
  76. - Even if an opponent cannot break the cryptography, an opponent could
  77.   still cause difficulties.  For example, suppose you send a message
  78.   with MIC-ONLY (a PEM mode which does not provide disclosure protection)
  79.   to Alice which says "OK, let's do that." Your opponent intercepts
  80.   it, and now resends it to Bob, who now has a message which is
  81.   authenticated as from you telling him to do that.  Of course, he may
  82.   interpret it in an entirely different context.  Or your opponent
  83.   could transmit the same message to the same recipient much later,
  84.   figuring it would be seen differently at a later time.  Or the
  85.   opponent could change the Originator-Name: to himself, register 
  86.   your public key as his, and send a message hoping the recipient
  87.   will send him return mail indicating (perhaps even quoting!) the
  88.   unknown message.
  89.  
  90.   To defeat playback attacks, the plaintext of each message should 
  91.   include some indication of the sender and recipient, and a unique
  92.   identifier (typically the date).  A good front-end script for RIPEM
  93.   should do this automatically (IMHO).  As a recipient, you should be
  94.   sure that the Originator-Name: header and the sender indicated within
  95.   the plaintext are the same, that you really are a recipient, and that
  96.   the message is not an old one.  Some this also can and should be
  97.   automated.  The author of this FAQ has made a modest attempt at
  98.   automating the process of generating and checking encapsulated
  99.   headers; the programs are included in the standard distribution in
  100.   the utils directory.
  101.  
  102. LOCAL ATTACKS
  103. -------------
  104.  
  105. - Clearly, the security of RIPEM cannot be greater than the security of
  106.   the machine where the encryption is performed.  For example, under
  107.   UNIX, a super-user could manage to get at your encrypted mail,
  108.   although it would take some planning and effort to do something like
  109.   replace the RIPEM executable with a Trojan horse or to get a copy of
  110.   the plaintext, depending how it's stored.
  111.  
  112.   In addition, the link between you and the machine running RIPEM is
  113.   an extension of that.  If you decrypt with RIPEM on a remote machine
  114.   which you are connected to via network (or, worse yet, modem), an
  115.   eavesdropper could see the plaintext (and probably also your
  116.   passphrase.)
  117.  
  118.   RIPEM should only be executed on systems you trust, obviously.  In
  119.   the extreme case, RIPEM should only be used on your own machine,
  120.   which you have total control over and which nobody else has access
  121.   to, which has only carefully examined software known to be free of
  122.   viruses, and so on.  However, there's a very real trade-off between
  123.   convenience and security here.
  124.  
  125.   A more moderately cautious user might use RIPEM on a UNIX workstation
  126.   where other people have access (even root access), but increase
  127.   security by keeping private keys and the (statically linked, of
  128.   course) executable on a floppy disk.
  129.  
  130.   Some people will keep RIPEM on a multi-user system, but when dialing
  131.   in over an insecure line, they will download the message to their
  132.   own system and perform the RIPEM decryption there.  However, the
  133.   security provided by such a mechanism is somewhat illusory; since
  134.   you presumably type your cleartext password to log in, you've just
  135.   given away the store, since the attacker can now log in as you and
  136.   install traps in your account to steal your private key next time
  137.   you use it from a less insecure line.  This will likely remain the
  138.   situation as long as most systems use the rather quaint mechanism of
  139.   cleartext password authentication.
  140.  
  141.   I find it nice to put a brief statement of how carefully I manage my
  142.   security arrangement in my .plan next to my public key, so that
  143.   potential correspondents can be aware what level of precautions are
  144.   in place.  Some people use two keys, a short one which is not
  145.   carefully managed for ordinary use and a longer one which is treated
  146.   with greater care for critical correspondence.
  147.  
  148. UNTRUSTED PARTNER ATTACKS
  149. -------------------------
  150.  
  151. - RIPEM's encryption will ensure that only a person with the private key
  152.   corresponding to the public key used to encrypt the data may read the
  153.   traffic.  However, once someone with that key gets the message, she
  154.   may always make whatever kind of transformations she wishes.  There 
  155.   exist no cryptographic barriers to a recipient, say, taking an
  156.   ENCRYPTED message and converting it to a MIC-ONLY message, signed by
  157.   you and readable by anyone, although RIPEM does not provide this
  158.   functionality.  Indeed, the latest PEM draft I have seen specifically
  159.   states that such transformations should be possible to allow
  160.   forwarding functions to work.
  161.  
  162.   Including the recipients in the plaintext, as mentioned above, will
  163.   make it possible for recipients of a redistributed message to be aware
  164.   of its original nature.  Naturally, the security of the cryptography
  165.   can never be greater than the security of the people using it.
  166.  
  167. TRAFFIC ANALYSIS ATTACKS
  168. ------------------------
  169.  
  170. - Some attacks are outside the scope of the PEM standard; traffic
  171.   analysis is a prominent one of these.     PEM does not prevent an enemy
  172.   from potentially discovering who your traffic is being exchanged
  173.   with and how often/lengthy these messages are.  This can be a
  174.   problem for some people, though the potential for invasion of
  175.   privacy may be more a collective than an individual one.  An
  176.   interesting paper on a potential application of traffic analysis is
  177.   mentioned below.
  178.  
  179.   The traditional way to prevent traffic analysis is to throw a lot of
  180.   bogus traffic into the channel to obscure the real stuff; this could
  181.   be done but would be rather detrimental to network load and bogus
  182.   message recipients.  Trusted third-party re-mailers that handle
  183.   aliases can help some, though aliases that are frequently used can
  184.   still be analyzed (indeed, traffic analysis might determine which
  185.   aliases go with which real people.)
  186.  
  187.   Interesting reference:
  188.   Schwartz and Wood.  ``Discovering shared interests using graph
  189.   analysis.''  CACM, August 1993.
  190.   
  191.   Plain text version is in:
  192.     ftp.cs.colorado.edu:/pub/cs/techreports/schwartz/ASCII/Email.Study.txt.Z
  193.   Postscript version is in:
  194.     ftp.cs.colorado.edu:/pub/cs/techreports/schwartz/PostScript/Email.Study
  195.