Web Cryptography

José Manuel Ortega Candel | @jmortegac

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• Introducción a la seguridad en aplicaciones web •Almacenamiento en navegador • Encriptado y desencriptado de la información con

JavaScript •Web Cryptography API y soporte para navegadores • Librerías que permiten usar la mayoría de los algoritmos

de cifrado(CryptoJS,SJCL) • Tools •OWASP guide

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Introducción

•Autenticación / Integridad

•Autorización / Identificación

•Encryption / Confidencialidad

Browser storage

• Falta de funciones de criptografía que sean compatibles en todos los navegadores

• Hay mucha tendencia a utilizar el localStorage del navegador y un posible atacante podría utilizar esta información para extraer el contenido que se va guardando

Protocolo HTTPS

• La comunicación va cifrada, pero si sufrimos un ataque MITM y con las herramientas adecuadas(sniffers tipo wireshark),se puede llegar a ver los datos.

•SSLStrip • Esta herramienta permite convertir el tráfico HTTPS en HTTP

Estado actual SSL

•En realidad si usas SSL no sería necesario cifrar los datos, pero si sufres un ataque MITM los datos quedan expuestos a un posible atacante.

•Sería recomendable añadir una capa más de seguridad con alguna librería de crypto en javascript.

Demo localStorage https://github.com/jmortega/jsday.git

Demo localStorage https://github.com/jmortega/jsday.git

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Algoritmos

•MD5, SHA-1,SHA-256,SHA-512 (Funciones hash) Comprobar la integridad de ficheros Firma de documentos

•AES [Criptografía de clave privada][WPA2] •RSA-4096 [Criptografía de clave pública] •RC4(Usado en SSL)

AES

•Algoritmo de clave secreta compartida

•Simétrica •Misma clave para cifrar y desencriptar

•Tamaños de clave 128,192,256 bits

AES

•message = the unencrypted, readable data we care about. • cipherText = the message after encryption, the data

the adversary gets to see. •Key = the secret required to encrypt and decrypt the

message •Encryption: ciphertext = f(key, message) •Decryption: cleartext = f(key, cipherText)

AES en JavaScript

<script>

var key = CryptoJS.enc.Hex.parse('01010101'); // clave var iv = Random();// Vector de inicialización var aesEncryptor = CryptoJS.AES.createEncryptor(key, { iv: iv });

var ciphertext = aesEncryptor.process("Message"); var aesDecryptor = CryptoJS.AES.createDecryptor(key, { iv: iv });

var plaintext = aesDecryptor.process(ciphertext); </script>

Crypto JS http://cryptojs.altervista.org

AES en JavaScript http://cryptojs.altervista.org/secretkey.html

RSA

• Algoritmo de clave publica / privada

•Asimétrica • Se encripta con la clave publica y se desencripta con la clave

privada

RSA en JavaScript

<script> var KeySize=512; var RSAkey = CryptoJS.generateRSAKey(“PassPhrase”, KeySize); var PublicKey = CryptoJS.publicKeyString(RSAkey); var PrivateKey = CryptoJS.privateKeyString(RSAkey); var Encryption = CryptoJS.encrypt(“Message”, PublicKey); var Decryption = CryptoJS.decrypt(Encryption.cipherText, PrivateKey); </script>

RSA en JavaScript http://cryptojs.altervista.org/publickey/rsa_st_stanford.html

Cryptico https://github.com/wwwtyro/cryptico

SHA-256 Cryptographic Hash Algorithm http://www.movable-type.co.uk/scripts/sha256.html

AES Advanced Encryption Standard

http://www.movable-type.co.uk/scripts/aes.html

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WebCrypto API http://www.w3.org/TR/WebCryptoAPI

•Esta especificación describe un API para

realizar operaciones criptográficas.

•Funciones hash

•Algoritmos de clave pública y privada

•Generación de firmas y verificación de datos

•Cifrado y descifrado de mensajes

Soporte en navegadores http://caniuse.com/#feat=cryptography

Soporte en navegadores https://sites.google.com/a/chromium.org/dev/blink/webcrypto

Web Cryptography API Live Table https://diafygi.github.io/webcrypto-examples

WebCrypto API https://developer.mozilla.org/en-US/docs/tag/Web%20Crypto%20API

window.crypto.subtle

Async calls + Promises

Chrome support WebCrypto API https://sites.google.com/a/chromium.org/dev/blink/webcrypto

WebCrypto API / RandomValues https://developer.mozilla.org/en-US/docs/DOM/window.crypto.getRandomValues

Examples WebCrypto API RSA Public/Private Key

Examples WebCrypto API Sign/Verify

Examples WebCrypto API Sign/Verify

Examples WebCrypto API Encrypt / Decrypt

Examples WebCrypto API Encrypt / Decrypt

Examples WebCrypto API Encrypt / Decrypt

Examples WebCrypto API

Examples WebCrypto API

•https://github.com/diafygi/webcrypto-examples

•https://github.com/nvdbleek/web-crypto-samples

PoliCrypt http://polycrypt.net https://github.com/polycrypt/polycrypt

Implementación de WebCrypto API

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Librerías (independientes del Web Crypto API)

• crypto-js • Stanford Javascript Crypto Library • JavaScript Cryptography Toolkit • jsSHA • Gibberish-AES • jsAES • http://openpgpjs.org • pidCrypt

SJCL http://crypto.stanford.edu/sjcl •http://bitwiseshiftleft.github.io/sjcl/

•http://bitwiseshiftleft.github.io/sjcl/browserTest • Soporte AES

•Key 128, 192 or 256 bits

SJCL demo http://bitwiseshiftleft.github.io/sjcl/demo

Crypto-JS https://code.google.com/p/crypto-js

Ultima versión 3.1.2

Crypto-JS

Performance http://cryptojs.altervista.org/test/simulate-threading-speed_test.html

Crypto-js demo http://jsfiddle.net/Z583W

NodeJs Crypto http://nodejs.org/api/crypto.html

•require('crypto')

•Requiere instalar

OPENSSL en el servidor

NodeJs Crypto http://nodejs.org/api/crypto.html

JavaScript and Web Cryptography https://jswebcrypto.azurewebsites.net/demo.html

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Mymail-Crypt for Gmail / Plugin para chrome

https://github.com/seancolyer/gmail-crypt

OpenPGP.js http://openpgpjs.org

JavaScript Cryptography tools Plugin para chrome

Crypto Tools http://iblogbox.com/devtools/crypto

DuckDugGo Cryptography hacks

DuckDugGo Cryptography hacks

Telegram https://telegram.org

Open Source https://telegram.org/apps#source-code

Telegram JavaScript https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib

AES, SHA-1 implementation

•https://code.google.com/p/crypto-js

RSA implementation •http://www-cs-students.stanford.edu/~tjw/jsbn

Telegram JavaScript https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib/crypto_worker.js

Telegram JavaScript https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib/bin_utils.js

function aesEncryptSync (bytes, keyBytes, ivBytes) { var len = bytes.byteLength || bytes.length; bytes = addPadding(bytes); var encryptedWords = CryptoJS.AES.encrypt(bytesToWords(bytes), bytesToWords(keyBytes), { iv: bytesToWords(ivBytes), padding: CryptoJS.pad.NoPadding, mode: CryptoJS.mode.IGE }).ciphertext; var encryptedBytes = bytesFromWords(encryptedWords); // console.log(dT(), 'AES encrypt finish'); return encryptedBytes; }

Telegram JavaScript https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib/bin_utils.js

function aesDecryptSync (encryptedBytes, keyBytes, ivBytes) { // console.log(dT(), 'AES decrypt start', encryptedBytes.length); var decryptedWords = CryptoJS.AES.decrypt({ciphertext: bytesToWords(encryptedBytes)}, bytesToWords(keyBytes), { iv: bytesToWords(ivBytes), padding: CryptoJS.pad.NoPadding, mode: CryptoJS.mode.IGE }); var bytes = bytesFromWords(decryptedWords); // console.log(dT(), 'AES decrypt finish'); return bytes; }

Telegram Security http://security.stackexchange.com/questions/49782/is-telegram-secure

Telegram JavaScript https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib/mtproto.js

Telegram https://telegram.org/blog/cryptocontest

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OWASP

•Organización que trata de mejorar la seguridad de las aplicaciones web

•Incluye una lista de las 10 vulnerabilidades más críticas

OWASP Top 10 Risks Vulnerabilidades

• 1. SQL Injection • 2. Broken auth and session management

• 3. Cross-site scripting(XSS) • 4. Insecure direct object references • 5. Security misconfiguration • 6. Sensitive data exposure • 7. Missing function level access control

• 8. Cross-site request forgery(CSRF) • 9. Using vulnerable components • 10. Unvalidated redirects and forwards

SQL injection

• Inyectar parámetros en la cadena que realiza la consulta.

•Permitir a un atacante ejecutar código de forma arbitraria en el servidor.

•Solución : Prepared statements $stmt = $mysqli->prepare( 'UPDATE users SET email = ? where id = 123'); $stmt->bind_param('s',$email);

Cross Site Scripting(XSS)

• Inyectar código malicioso mediante javascript •Solución : Validar entradas mediante expresiones regulares •Validar que no estén modificando las cabeceras de la peticiones •Emplear frameworks que permitan el filtrado y la validación de los datos de entrada

Anti-XSS https://noscript.net •Extensión para firefox

para evitar ataques XSS

Cross Site Request Forgery(CSRF)

•Recoger credenciales del usuario que se envían por GET •Secuestrar cookies para utilizar una sesión con fines maliciosos •Emplear POST para enviar las peticiones y cifrar los datos más sensibles(login) •Emplear tokens de autenticación

Resources

• https://www.owasp.org/index.php/Guide_to_Cryptography

• http://www.w3.org/TR/WebCryptoAPI

• Symmetric Cryptography in Javascript

• http://bitwiseshiftleft.github.io/sjcl/acsac.pdf

• http://seclab.stanford.edu

• http://www.w3.org/2001/tag/doc/web-https-2015-01-22

• https://docs.google.com/spreadsheets/d/14oTKnccypDRieszGLV7GbZXcIai0qLYOwgk_ELIj5A0/pubhtml

Coursera https://www.coursera.org/course/crypto

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