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Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen Thomas Maier Bachelorarbeit

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Sicherheitsanalyse derTLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Thomas Maier

Bachelorarbeit

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2 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Einführung

● Sicherheitsziele bei SMTP● Entwicklung von TLS● Frage:

Wie sicher ist TLSbei Mailservern konfiguriert?

● Suche einer Antwort:Scan von vielen Mailservern+ Auswertung!

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3 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Inhalt

● Problematiken von TLS● Verwandte Arbeiten● Datenerhebung● Evaluierung● Zusammenfassung● Ausblick

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4 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Problematiken von TLS

● Vertrauensverhältnis zu CAs● Schwache Cipher Suites

– NULL Cipher SuitesTLS_NULL_WITH_NULLTLS_RSA_WITH_NULL_MD5TLS_DH_anon_WITH_RC4_128_MD5

– Export Cipher SuitesTLS_RSA_EXPORT_WITH_RC2_CBC_40_MD5

● Schwachstellen (z.B. Heartbleed)

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5 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Problematiken von TLS (bei SMTP)

● Kontrolle über Transportverschlüsselung● TLS-Unterstützung● Selbstsignierte Zertifikate / Unbekannte CAs● Lösung

– Inter Mail Provider Trust (IMPT)

– DNS-based Authentication of Named Entities (DANE)

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6 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

DANE

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7 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Verwandte Arbeiten

● TLS-Untersuchungen: Nur für HTTP vorhanden● Qualys SSL Labs

– SSL Server Test (Web-Interface)

– SSL Server Rating Guide (Rating-System)

– SSL Labs API

– SSL Pulse

● SSLyze

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8 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Datenerhebung

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9 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Datenerhebung

● Empfehlungen ZMap-Paper● Server (KVM, 16 GB RAM, 2,6 GHz x4)● Organisatorisches

– Munich IT Security Research Group (MuSe)

– Fakultät für Informatik

– Hochschule München

– Leibniz-Rechenzentrum (LRZ)

– Deutsches Forschungsnetz (DFN)

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10 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Datenerhebung

● Dauer– 30.000 Zielsysteme: ~ 14 Stunden

– 18,7 Mio. Zielsysteme: ~ 23 Jahre

– 50.000 Zielsysteme: ~ 23 Stunden

● Einschränkung auf Deutschland– Insgesamt gefunden: ~ 900.000 Zielsysteme

– Davon überprüft: 50.000 Zielsysteme

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11 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Evaluierung

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12 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Evaluierung - Zertifikate

● X.509-Validierung

– Hier:84% nicht validierbar

– SSL Pulse:5,2% nicht validierbar

● DANE: 3 / 35.535 erfolgreich!

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13 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Evaluierung - Zertifikate

● NIST-Empfehlung: 2048 Bit

● Zu einem Großteil eingehalten

● Mittelwert hier: 1985 Bit

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14 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Evaluierung – Zertifikate

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15 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Evaluierung – TLS-Versionen

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16 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Evaluierung – Cipher Suites

● B \ A: Nur Nicht-BSI-CS (90,73%)

● C = A ∩ B: BSI-CS und Nicht-BSI-CS (8,93%)

● B: 99,66% halten sich nicht komplett an BSI!

● A: Mindestens eineBSI-CS

● B: Mindestens eineNicht-BSI-CS

● A \ B: NurBSI-CS (0,34%)

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17 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Zusammenfassung (1)

● Nur wenige vorhandene Projekte● Lange Laufzeiten● Frage:

Wie sicher ist TLS bei(deutschen) Mailservern konfiguriert?

● Antwort:Beim Abgleich mit Empfehlungenund im Vergleich zu HTTP: Große Defizite!

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18 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Zusammenfassung (2)

● Nur 71% unterstützen TLS● X.509 bei 84% nicht validierbar● DANE nur bei 3 / 35.535 validierbar● Sehr viele selbstsignierte Zertifikate● Unsichere TLS-Versionen weit verbreitet● Fast niemand hält sich an BSI-Empfehlungen

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19 / 20Thomas Maier – Sicherheitsanalyse der TLS-Konfiguration von SMTP-Installationen

Ausblick

● Globale Datenerhebungen● Regelmäßige Ausführung● Weitere Überprüfungen

– TLS-Versionen, z.B.

Wie oft unterstützt ein Zielsystem nur SSL 2 und 3?

– Cipher Suites

– Zertifikate

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Ende

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