Netzsicherheit Architekturen und Protokolle - Institut für Telematik - KIT
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<strong>Netzsicherheit</strong><strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>Dr. Marcus Schöller
Zur Person: Marcus SchöllereMail: marcus.schoeller@nw.neclab.euPost-Doc: LancasterUniversity• Resilient e NetworkingDerzeit: Research Scientistbei NEC Network Laboratories Heidelberg• Autonomic Networking Architecture• ResumeNet• 3G Femto NetworksStudium:• Uni Erlangen-Nürnberg• Uni Karlsruhe• Fachschaft Info• GI• Universitet UppsallaPromotion: Uni Karlsruhe• Programmierbare Netze• Internetökonomie• IPsec-AG• VL <strong>Netzsicherheit</strong>1<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>Einführung<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Erwartungen an die VorlesungWas erwartet ihr von der Vorlesung „<strong>Netzsicherheit</strong>“?2<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>Einführung<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Unsere ZieleSpaßFragen von euchDiskussionen mit euchInteresseSelbst ausprobierenKritische Auseinandersetzung mit demThema SicherheitWissenKonzepteMechanismen<strong>Protokolle</strong>StandardsEinbindung in die Vorlesung3<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>Einführung<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Fake Security4<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>Einführung<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Password Security6<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>Einführung<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
LiteraturDas Buch zur Vorlesung:„Sichere Netzwerkkommunikation“,Bless, Blaß, Conrad, Hof, Kutzner,Mink, Schöller, Springer,ISBN 3540218459UB Karlsruhe:Fachgruppe: inf 2.57Signatur: 2005 A 8165Bibliothek der Fakultät <strong>für</strong> Informatik:Signatur: B.Sic(47794)Inventar-Nr.: 2005/9917<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>Einführung<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
<strong>Netzsicherheit</strong> <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>Einführung
Überblick verwandter Gebiete – 2/11Challenge ToleranceDisruptionToleranceDelayMobilityConnectivityEnvironmentalEnergyDisruption toleranceFähigkeit eines SystemsVerbindungs-Unterbrechungentolerieren zu können.Toleranz gegenüberEinflüssen durch dieUmgebung:Schwache <strong>und</strong> zeitweiseVerfügbarkeit vonKommunikationskanälenMobilitätToleranz gegenüberVerzögerungengToleranz gegenüberEnergieknappheit10<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Überblick verwandter Gebiete – 3/11Challenge ToleranceDisruptionToleranceDelayMobilityConnectivityTrafficEnvironmentalToleranceEnergylegitimateattackTraffic toleranceBeibehaltung dertransportierbaren ti Verkehrslast auchwährendunvorhergesehen h hoher hLast (inkl. congestioncollapse)Isolation vonVerkehrsströmenandererVerkehr kannUnerwartet aberzulässig (flash crowd)oder bösartig (DDoSattack) sein11<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Überblick verwandter Gebiete – 4/1112Challenge ToleranceSurvivabilityFaultDisruptionToleranceToleranceDelayMobilityConnectivityTrafficEnvironmentalToleranceEnergylegitimateattackSurvivabilityFähigkeit des Systemseinen Dienst innerhalbzeitlicher Schranken zuerbringen, auchwährend vielergleichzeitiger FehlerGezielter Angriffe oderNaturkatastrophenFault toleranceToleranz gegenüberweniger zufälligerKomponenten-Fehler<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Überblick verwandter Gebiete – 5/11TrustworthinessZusicherung, dass dasSystem sichvorhersehbar verhältQuantifizierbaresi Verhalten einesSystemsTrustworthinessIFIP 10.413<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Überblick verwandter Gebiete – 6/11SecurityEigenschaft einesSystems sich selbstvor unautorisiertemZugriff oderVeränderung zuschützenConfidentiality:Eigenschaft des Systemsunautorisierte Offenlegung vonInformation zu verhindernNonrepudiability:Schutz vor falscherAbstreitbarkeit von BeteiligungTrustworthinessSecurityConfidentialityNonrepudiability14<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Überblick verwandter Gebiete – 7/1115Accountability:Eigenschaft des Systems, diesicherstellt, dass Verwendungdes Systems eindeutigprotokolliert wird <strong>und</strong> dass derBenutzer da<strong>für</strong> verantwortlichgemacht werden kann.Authenticity:ti itEigenschaft des Systemsauthentisch, verifizierbar <strong>und</strong>vertrauenswürdig zu seinAuthorisability:Erlaubnis aufSystemressourcen zugreifenzu udürfenTrustworthinessConfidentialitySecurityNonrepudiabilityAAA<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Überblick verwandter Gebiete – 8/11Availability:Eigenschaft des Systems, diedie Bereitschaft derSystemnutzung sicherstellt.Maß der korrektenDiensterbringunggIntegrity:Eigenschaft des Systems, dieeine Veränderung derInformation verhindertTrustworthinessAvailability IntegrityConfidentialitySecurityNonrepudiabilityAAA16<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
AvailabilityAusfallwahrscheinlichkeit f(t): Zeit bis AusfallKumulative Ausfallfunktion Q(t): Pr[failure in [0,t]]A = MTTF / MTBFMTTF: mean time to failureMTBF: mean time between failuresReparatur hält Verfügbarkeit höher1At17 0<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Überblick verwandter Gebiete – 9/11DependabilityEigenschaft des Systems so dassVetrauen in die erbrachten Dienstegerechtfertigterweise in das Systemgesetzt werden kannTrustworthinessMaintainabilityReliabilityEigenschaft des Systems Reliability SafetyDependabilitykontinuierlich seinen DienstanzubietenMaß der Zeit bis ein Fehler eintrittMaintainabilityEignung des Systems Reparaturen<strong>und</strong> Verbesserungen durchführen zukönnenMaß der Zeit vom letzen aufgetretenFehler bis zu dessen BeseitigungSafetyEigenschaft des Systems, dasskatastrophale Fehler nicht auftretenkönnen.Maß der Zeit bis zu einemkatastrophalen FehlerAvailabilityConfidentialitySecurityAAAIntegrityNonrepudiability18<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Reliability, Availability <strong>und</strong> MaintainabilityReliability: Zeitdauer der UptimeMaintainability: Zeitdauer der DowntimeAvailability: Verhältnis von Uptime zu Downtimeverfügbarreliabilityavailability19ausgefallenmaintainabilityt<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
Availability vs. ReliabilityHohe Verfügbarkeit aber geringe ZuverlässigkeitMTTR sehr gering <strong>und</strong> MTTF auch geringInformation accessverfügbarausgefallentHohe Zuverlässigkeit aber geringe VerfügbarkeitMTTF groß <strong>und</strong> MTTR auch großverfügbarTelepresence20ausgefallent<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
PerformabilityÜberblick verwandter Gebiete – 10/11TrustworthinessEigenschaft einesSystems, so dass esdessen Dienste in derReliabilitygeforderten Güteerbringen kannD d bilitBeschrieben in QoSAvailabilityMetrikenConfidentialityMaintainabilityDependabilitySecurityIntegritySafetyNonrepudiabilityAAAQoS measuresPerformability21<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
RobustnessÜberblick verwandter Gebiete – 11/11Kontrol-theoretische Eigenschaft eines Systems, das dieAusführung ins Verhältnis mit den Störungen der Eingabensetzt.Challenge ToleranceTrustworthinessSurvivabilityMaintainabilityFaultToleranceDisruptionToleranceReliabilitySafetyDependabilityAvailability IntegrityTrafficTolerancelegitimateDelayConnectivityMobilityEnvironmentalEnergyRobustnessConfidentialitySecurityNonrepudiabilityAAAQoS measuresattackPerformability22<strong>Netzsicherheit</strong> – <strong>Architekturen</strong> <strong>und</strong> <strong>Protokolle</strong>© NEC Corporation 2009<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Telematik</strong> www.tm.kit.eduKarlsruher <strong>Institut</strong> <strong>für</strong> Technologie (<strong>KIT</strong>)
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