Authentication

L’autenticazione può essere one-way (solo un’entità prova la propria identità) o mutual (entrambe le entità si autenticano a vicenda). Il processo tipico prevede l’ottenimento di credenziali (password, certificati, biometria), la loro verifica rispetto a un riferimento memorizzato e la conferma dell’identità prima di procedere all’autorizzazione.

Fattori e Metodologie di Autenticazione

Possiamo classificare i meccanismi di autenticazione in tre categorie principali, basate su ciò che l’individuo “sa”, “possiede” o “è”:

• Ciò che sai: Si basa su segreti come password o PIN.
  • Problemi: Le password non devono essere salvate in chiaro ma come hash. Sono vulnerabili ad attacchi a dizionario (mitigabili con l’uso del “salt” per aumentare lo spazio degli input dell’hash).
• Ciò che possiedi: Include token, smart card o chiavi crittografiche.
  • One-Time Password (OTP): Una password valida per una sola sessione, utilizzata per prevenire attacchi di replay.
• Ciò che sei: Caratteristiche fisiche come impronte digitali o voce.
  • Limiti: Possibilità di falsi positivi/negativi e difficoltà nella revoca delle credenziali (non puoi cambiare la tua impronta digitale come una password).

Sicurezza nell’Autenticazione e Gestione delle Password

Questa analisi copre le tecniche per proteggere le credenziali degli utenti (mitigazione) e le vulnerabilità intrinseche dei protocolli di autenticazione “Challenge-Response”.

Strategie di Mitigazione per le Password

Per aumentare la sicurezza rispetto alla semplice memorizzazione delle password, si adottano tre livelli di mitigazione:

Prima Mitigazione: Hashing e Salting

Non si deve mai memorizzare la password in chiaro, né il suo semplice hash. La pratica corretta prevede l’uso di un Salt (un numero casuale $S$).

• Meccanismo: Nel database viene salvato il risultato della funzione: $H(password,S)$.
• Funzionamento: Quando l’utente inserisce la password in chiaro, il server recupera il Salt associato a quell’utente, ricalcola l’hash e lo confronta con quello memorizzato.
• Vantaggio: Questo metodo rende il sistema molto più robusto contro gli attacchi a dizionario e le rainbow tables, poiché costringe l’attaccante a ricalcolare gli hash per ogni singolo salt.

Seconda Mitigazione: Complessità

Imporre l’utilizzo di una password complessa (lunghezza, caratteri speciali, ecc.) per rendere più difficile indovinarla tramite brute-force.

Terza Mitigazione: Autenticazione a Due Fattori (2FA)

Implementare un secondo livello di verifica oltre alla password (es. un codice temporaneo o un token fisico).

Protocolli di Autenticazione

Esistono diversi protocolli standard per verificare l’identità di un utente, con diversi livelli di sicurezza:

• PAP (Password Authentication Protocol):
  • Livello: Basso.
  • Funzionamento: La password viene inviata in chiaro sulla rete. È vulnerabile allo sniffing.
• CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol):
  • Livello: Medio (migliore di PAP, ma considerato “debole” rispetto a standard moderni avanzati).
  • Funzionamento: La password non viene mai inviata. Si utilizza un meccanismo di Challenge-Response (sfida-risposta).

Il Meccanismo Challenge-Response e le sue Vulnerabilità

L’approccio più sicuro per l’autenticazione crittografica è il Challenge-Response.

• Concetto base: Un peer (es. il Server) invia una “sfida” (un numero casuale cifrato o meno) all’altro peer (es. il Client). Il destinatario deve decifrare o firmare la sfida e rispedirla indietro per dimostrare di possedere la chiave segreta, senza mai trasmettere la chiave stessa.

Tuttavia, questo meccanismo è soggetto a diversi attacchi specifici se non implementato correttamente:

Attacco Replay (Ripetizione)

Un attaccante intercetta la “sfida” e la “risposta” corretta di un utente legittimo. In futuro, se il server ripropone la stessa sfida, l’attaccante può inviare la vecchia risposta registrata per autenticarsi senza conoscere la chiave.

• Soluzione: Utilizzare Timestamp, Nonce (numeri usati una sola volta) o Numeri di Sequenza per garantire che ogni sfida sia unica e non riutilizzabile.

Attacco Chosen-Ciphertext (Testo cifrato scelto)

Il nodo malevolo invia un testo cifrato casuale alla vittima per analizzare come questa risponde o decifra il messaggio (crittoanalisi sulla risposta correlata).

• Soluzione: Evitare l’uso di numeri casuali aggiuntivi prevedibili o semplici; il protocollo deve essere strutturato in modo che il server invii un “testimone” (es. hash del numero casuale) per provare di essere l’effettivo generatore del messaggio cifrato.

Attacco Reflection (Riflessione)

L’attaccante apre sessioni parallele con il server. Quando il server invia una sfida all’attaccante, quest’ultimo (non conoscendo la chiave) invia la stessa sfida indietro al server (o a un altro client legittimo) in una seconda sessione. Il server risolve la sfida per lui, e l’attaccante usa quella risposta per autenticarsi nella prima sessione.

• Contesto: Spesso accade quando il primo messaggio è in chiaro e si richiede una risposta cifrata.
• Soluzione: Il server deve includere prove della propria identità (testimone) o usare chiavi diverse per le due direzioni di comunicazione.

Attacco Interleaving (Intreccio)

Si tratta di un’evoluzione sofisticata dell’attacco Reflection. L’obiettivo dell’attaccante è dimostrare di essere autentico sfruttando un client legittimo (A) e un server (B).

1. Il dispositivo maligno riceve una sfida da B.
2. Non sapendo risolverla, la inoltra al client A (che crede di parlare col server).
3. Il client A risponde correttamente.
4. L’attaccante raccoglie la risposta e la invia al server B, ma manipolando l’ordine o scambiando due numeri casuali.
5. Il server accetta l’autenticazione perché riceve un testo cifrato che contiene validi numeri casuali (il proprio e un altro).

• Soluzione: Combinare i nonce (numeri casuali) nella risposta in ordine differente.