Tietoturva nyt!

2.1.2009

Tietoturvariski MD5 -algoritmia käyttävissä varmenteissa

MD5-algoritmia käyttävissä varmenteissa on löytynyt tietoturvaongelma, jonka avulla voidaan muodostaa väärennetty varmenne.

Varmenteita käytetään internetin sivustoilla ikäänkuin henkilöllisyystodistuksena. Varmenne kertoo, että verkkosivusto oikeasti on sen niminen, joka väittää olevansa. Maailmassa on joukko Certificate Authority -toimijoita, joiden allekirjoittamiin varmenteisiin selaimet luottavat oletuksena. Näiden myöntäjien varmenteet tulevat joko selaimen tai käyttöjärjestelmän mukana automaattisesti. Tästä syystä sähköisissä asiointipalveluissa, kuten verkkopankeissa ja muissa kirjautumista vaativissa palveluissa, pieni lukon kuva ilmestyy useimmiten selaimen osoitekentän viereen, eikä selain välttämättä mitenkään muuten ilmoita siirtyneensä käyttämään salattua yhteyttä. Koska varmenteet ovat maksullisia ostettuina kaupallisilta toimijoilta, jotkut tuottavat varmenteensa itse, esimerkiksi yrityksen intranetin tarpeisiin. Tällöin selain kuitenkin varoittaa, että jotain saattaa olla tekeillä eikä varmenteeseen luoteta automaattisesti.

Saksassa järjestetyssä Chaos Communication Congressissa julkaistiin MD5 -algoritmiin perustuvissa varmenteissa oleva heikkous. Tietoturvariskin aiheuttaja on MD5 -algoritmin tiivisteenmuodostuksessa ja se on ollut tiedossa vuodesta 1996 lähtien. Haavoittuvuus perustuu siihen, että on mahdollista luoda ns. villi varmenne, jonka MD5 -tiiviste on sama kuin luotettavan päämyöntäjän (Certificate Authority, CA) myöntämän varmenteen tiiviste. Tällöin hyökkääjän luoma varmenne tunnistuu luotetuksi. Allekirjoittamisen perusajatuksena on, että allekirjoitus on yksilöllinen, eikä samaa allekirjoitusta voi tuottaa kuin yksi myöntäjä.

Tekaistun varmenteen avulla voidaan tällä tavoin näyttää esimerkiksi verkkourkinnassa eli tietojenkalastelussa käytettävä verkkosivusto turvallisena sivustona. Yhdistettynä esimerkiksi DNS-kaappaukseen käyttäjä voitaisiin huijata luulemaan olevansa verkkopankin tai muun rahan tai luottamuksellisen tiedon kanssa tekemisissä olevan toimijan aidoilla sivuilla.

Koska MD5 -algoritmin kryptografiset heikkoudet ovat olleet tiedossa hyvin pitkään, useimmat Certificate Authority -toimijat käyttävät tiivisteen laskemiseen esimerkiksi SHA-1 -algoritmia. Verkkosivustot, jotka käyttävät Extended Validation -varmenteita, voi tunnistaa nykyisissä selaimissa ylhäällä näkyvän osoitekentän viereen ilmestyvästä vihreästä palkista, jossa kerrotaan kenelle varmenne on myönnetty. Extended Validation -menetelmä ei salli MD5 -algoritmin käyttöä.

Esimerkki Extended Validation SSL-varmennetta käyttävästä sivustosta:

Verisign -päämyöntäjän SSL-informaatiosivu (englanniksi)
https://www.verisign.com/ssl/ssl-information-center/ssl-basics/index.html

Esimerkki normaalia SSL-varmennetta käyttävästä sivustosta:

Kansallinen tietoturvaviranomainen
https://www.cert.fi

Haavoittuvuuden, tai oikeammin sanottuna ongelman, löytäneet tutkijat eivät ole antaneet julkisuuteen tietoja algoritmista, jota käytettiin MD5-tiivisteen luomiseen. Tiedossa kuitenkin on, että tutkijat käyttivät hyväkseen Verisignin RapidSSL -palvelun tapaa muodostaa varmenteita. RapidSSL muodosti varmenteensa automaattisesti ja tähän käytettiin ennustettavissa olevaa sarjanumeroa sekä ajastinta. Ilman tietoa sarjanumerosta, ajastimesta sekä ilman MD5:n käyttöä varmennetta ei olisi voinut luoda. Varmenteen tekemiseen käytettiin artikkelin mukaan kahdensadan Playstation 3 -pelikonsolin muodostamaa klusteria.

Ohjeet varmenteen tietojen tarkistamiseen:

Internet Explorer 7

• Klikkaa hiiren vasemmalla näppäimellä osoitekentän vasemmalla puolella olevaa lukon kuvaa, tai laatikkoa missä lukee verkkopalvelun haltijan nimi. Valitse "Näytä varmenteet"
• Avautuneesta ikkunasta näet mille osoitteelle varmenne on myönnetty, kuka sen on myöntänyt ja varmenteen voimassaoloajan.
• Klikkaa lisätiedot -välilehteä
• Valikosta näet varmenteen tekniset tiedot, kuten allekirjoitukseen käytetyn algoritmin sekä muita teknisiä tietoja.
• HUOM: Internet Explorer 7:ssa automaattinen kalastelusivujen tarkistusominaisuus pitää olla käytössä, jotta Extended Validation -varmenteet tarkistetaan automaattisesti.

Mozilla Firefox 3

• Klikkaa hiiren vasemmalla näppäimellä osoitekentän oikealla puolella olevaa laatikkoa, jossa näkyy joko palvelun oma logo tai tyhjä dokumentti -kuvake sinisellä pohjalla tai verkkopalvelun haltijan nimi. Valitse "Lisätietoja"
• Avautuvassa ikkunassa "Sivuston identiteetti" kohdassa näet www-sivuston osoitteen sekä varmentajan tiedot.
• Klikkaa lisätieto -kenttää ja valitse "Turvallisuus" välilehdeltä "Näytä varmenne" -nappi.
• Avautuneessa ikkunassa näet lisätietoja, kuten sertifikaatin julkaisupäivän, julkaisijan, vanhenemispäivän, sekä sormenjäljet ja muita tietoja.

Lisätietoa

• Microsof-tietoturvan weblogi: Uusi security advisory 961509
• Microsoft Security Advisory 961509
• CCC:ssä julkaistu tutkimus sertifikaateista
• US-CERTin tiedote
• What Regular Users Need To Know About The SSL/Root Certificate Authority Exploit
• Verisignin tiedote siirtymisestä MD5 tiivisteistä SHA-1 tiivisteisiin