home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Danny Amor's Online Library / Danny Amor's Online Library - Volume 1.iso / html / faqs / faq / ripem / attacks next >
Encoding:
Text File  |  1995-07-25  |  9.8 KB  |  201 lines

  1. Subject: RIPEM Frequently Noted Vulnerabilities
  2. Newsgroups: alt.security.ripem,sci.crypt,comp.security.misc,alt.security,comp.mail.misc,ac.c.690.crypt,alt.answers,comp.answers,news.answers
  3. From: Marc VanHeyningen <mvanheyn@cs.indiana.edu>
  4. Date: Mon, 17 Jan 1994 22:00:11 GMT
  5.  
  6. Archive-name: ripem/attacks
  7. Last-update: 10 Nov 93 21:00:00 -0500
  8.  
  9. SOME POSSIBLE ATTACKS ON RIPEM
  10. ------------------------------
  11.  
  12. This is a living list of potential weaknesses to keep your eyes open
  13. for when using RIPEM for secure electronic mail.  It does not go into
  14. great detail, and is almost certainly not exhaustive.  Obviously, many
  15. of the weaknesses are weaknesses of cryptographically secured mail in
  16. general, and will pertain to secure mail programs other than RIPEM.
  17. It is maintained by Marc VanHeyningen <mvanheyn@cs.indiana.edu>.  It
  18. is posted monthly to a variety of news groups; followups pertaining
  19. specifically to RIPEM should go to alt.security.ripem.
  20.  
  21. CRYPTANALYSIS ATTACKS
  22. ---------------------
  23.  
  24. - Breaking RSA would allow an attacker to find out your private key,
  25.   in which case he could read any mail encrypted to you and sign
  26.   messages with your private key.
  27.  
  28.   RSA is generally believed to be resistant to all standard
  29.   cryptanalytic techniques.  Even a standard key (about 516 bits with
  30.   RIPEM) is long enough to render this impractical, barring a
  31.   huge investment in hardware or a breakthrough in factoring.
  32.  
  33. - Breaking DES would allow an attacker to read any given message,
  34.   since the message itself is encrypted with DES.  It would not allow
  35.   an attacker to claim to be you.
  36.  
  37.   DES has only 56 bits in its key, and thus could conceivably be
  38.   compromised by brute force with sufficient hardware, but few agencies
  39.   have such money to devote to simply read a message.  Since each
  40.   message has a different DES key, the work for each message would
  41.   remain significant.  RIPEM 1.1 allows triple-DES to be used as an
  42.   option; it is believed stronger than single-DES and should resist
  43.   brute force attacks.
  44.  
  45. KEY MANAGEMENT ATTACKS
  46. ----------------------
  47.  
  48. - Stealing your private key would allow the same benefits as breaking
  49.   RSA.  To safeguard it, it is encrypted with a DES key which is derived
  50.   from a passphrase you type in.  However, if an attacker can get a copy
  51.   of your private keyfile and your passphrase (by snooping network
  52.   packets, tapping lines, or whatever) he could break the whole scheme.
  53.  
  54.   The main risk is that of transferring either the passphrase or the
  55.   private key file across an untrusted link.  So don't do that.  Run 
  56.   RIPEM on a trusted machine, preferably one sitting right in front of
  57.   you.  Ideally, your own machine in your own home (or maybe office)
  58.   which nobody else has physical access to.
  59.  
  60. - Fooling you into accepting a bogus public key for someone else could 
  61.   allow an opponent to deceive you into sending secret messages to him
  62.   rather than to the real recipient.  If the enemy can fool your
  63.   intended recipient as well, he could re-encrypt the messages with
  64.   the other bogus public key and pass them along.
  65.  
  66.   It is important to get the proper public keys of other people.
  67.   The most common mechanism for this is finger; assuming the opponent
  68.   has not compromised routers or daemons or such, finger can be 
  69.   given a fair amount of trust.  The strongest method of key
  70.   authentication is to exchange keys in person; however, this is
  71.   not always practical.  Having other people "vouch for you" by
  72.   signing a statement containing your key is possible, although 
  73.   RIPEM doesn't have features for doing this as automatically as
  74.   PGP.  RIPEM does generate and check MD5 fingerprints of public keys
  75.   in the key files; they may be exchanged via a separate channel for
  76.   authentication.
  77.  
  78. PLAYBACK ATTACKS
  79. ----------------
  80.  
  81. - Even if an opponent cannot break the cryptography, an opponent could
  82.   still cause difficulties.  For example, suppose you send a message
  83.   with MIC-ONLY (a PEM mode which does not provide disclosure protection)
  84.   to Alice which says "OK, let's do that." Your opponent intercepts
  85.   it, and now resends it to Bob, who now has a message which is
  86.   authenticated as from you telling him to do that.  Of course, he may
  87.   interpret it in an entirely different context.  Or your opponent
  88.   could transmit the same message to the same recipient much later,
  89.   figuring it would be seen differently at a later time.  Or the
  90.   opponent could change the Originator-Name: to himself, register 
  91.   your public key as his, and send a message hoping the recipient
  92.   will send him return mail indicating (perhaps even quoting!) the
  93.   unknown message.
  94.  
  95.   To defeat playback attacks, the plaintext of each message should 
  96.   include some indication of the sender and recipient, and a unique
  97.   identifier (typically the date).  A good front-end script for RIPEM
  98.   should do this automatically (IMHO).  As a recipient, you should be
  99.   sure that the Originator-Name: header and the sender indicated within
  100.   the plaintext are the same, that you really are a recipient, and that
  101.   the message is not an old one.  Some this also can and should be
  102.   automated.  The author of this FAQ has made a modest attempt at
  103.   automating the process of generating and checking encapsulated
  104.   headers; the programs are included in the standard distribution in
  105.   the utils directory.
  106.  
  107. LOCAL ATTACKS
  108. -------------
  109.  
  110. - Clearly, the security of RIPEM cannot be greater than the security of
  111.   the machine where the encryption is performed.  For example, under
  112.   UNIX, a super-user could manage to get at your encrypted mail,
  113.   although it would take some planning and effort to do something like
  114.   replace the RIPEM executable with a Trojan horse or to get a copy of
  115.   the plaintext, depending how it's stored.
  116.  
  117.   In addition, the link between you and the machine running RIPEM is
  118.   an extension of that.  If you decrypt with RIPEM on a remote machine
  119.   which you are connected to via network (or, worse yet, modem), an
  120.   eavesdropper could see the plaintext (and probably also your
  121.   passphrase.)
  122.  
  123.   RIPEM should only be executed on systems you trust, obviously.  In
  124.   the extreme case, RIPEM should only be used on your own machine,
  125.   which you have total control over and which nobody else has access
  126.   to, which has only carefully examined software known to be free of
  127.   viruses, and so on.  However, there's a very real trade-off between
  128.   convenience and security here.
  129.  
  130.   A more moderately cautious user might use RIPEM on a UNIX workstation
  131.   where other people have access (even root access), but increase
  132.   security by keeping private keys and the (statically linked, of
  133.   course) executable on a floppy disk.
  134.  
  135.   Some people will keep RIPEM on a multi-user system, but when dialing
  136.   in over an insecure line, they will download the message to their
  137.   own system and perform the RIPEM decryption there.  However, the
  138.   security provided by such a mechanism is somewhat illusory; since
  139.   you presumably type your cleartext password to log in, you've just
  140.   given away the store, since the attacker can now log in as you and
  141.   install traps in your account to steal your private key next time
  142.   you use it from a less insecure line.  This will likely remain the
  143.   situation as long as most systems use the rather quaint mechanism of
  144.   cleartext password authentication.
  145.  
  146.   I find it nice to put a brief statement of how carefully I manage my
  147.   security arrangement in my .plan next to my public key, so that
  148.   potential correspondents can be aware what level of precautions are
  149.   in place.  Some people use two keys, a short one which is not
  150.   carefully managed for ordinary use and a longer one which is treated
  151.   with greater care for critical correspondence.
  152.  
  153. UNTRUSTED PARTNER ATTACKS
  154. -------------------------
  155.  
  156. - RIPEM's encryption will ensure that only a person with the private key
  157.   corresponding to the public key used to encrypt the data may read the
  158.   traffic.  However, once someone with that key gets the message, she
  159.   may always make whatever kind of transformations she wishes.  There 
  160.   exist no cryptographic barriers to a recipient, say, taking an
  161.   ENCRYPTED message and converting it to a MIC-ONLY message, signed by
  162.   you and readable by anyone, although RIPEM does not provide this
  163.   functionality.  Indeed, the latest PEM draft I have seen specifically
  164.   states that such transformations should be possible to allow
  165.   forwarding functions to work.
  166.  
  167.   Including the recipients in the plaintext, as mentioned above, will
  168.   make it possible for recipients of a redistributed message to be aware
  169.   of its original nature.  Naturally, the security of the cryptography
  170.   can never be greater than the security of the people using it.
  171.  
  172. TRAFFIC ANALYSIS ATTACKS
  173. ------------------------
  174.  
  175. - Some attacks are outside the scope of the PEM standard; traffic
  176.   analysis is a prominent one of these.     PEM does not prevent an enemy
  177.   from potentially discovering who your traffic is being exchanged
  178.   with and how often/lengthy these messages are.  This can be a
  179.   problem for some people, though the potential for invasion of
  180.   privacy may be more a collective than an individual one.  An
  181.   interesting paper on a potential application of traffic analysis is
  182.   mentioned below.
  183.  
  184.   The traditional way to prevent traffic analysis is to throw a lot of
  185.   bogus traffic into the channel to obscure the real stuff; this could
  186.   be done but would be rather detrimental to network load and bogus
  187.   message recipients.  Trusted third-party re-mailers that handle
  188.   aliases can help some, though aliases that are frequently used can
  189.   still be analyzed (indeed, traffic analysis might determine which
  190.   aliases go with which real people.)
  191.  
  192.   Interesting reference:
  193.   Schwartz and Wood.  ``Discovering shared interests using graph
  194.   analysis.''  CACM, August 1993.
  195.   
  196.   Plain text version is in:
  197.     ftp.cs.colorado.edu:/pub/cs/techreports/schwartz/ASCII/Email.Study.txt.Z
  198.   Postscript version is in:
  199.     ftp.cs.colorado.edu:/pub/cs/techreports/schwartz/PostScript/Email.Study
  200.  
  201.