ソフトウェアのセキュリティは、セキュリティ ソフトウェアではありません。ここでは、認証、アクセス制御、機密性、暗号化、権限管理などのトピックについて説明します。
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DSA dsa = new DSACryptoServiceProvider(1024);
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...
DSA_generate_parameters_ex(dsa, 1024, NULL, 0, NULL, NULL, NULL);
...
...
dsa.GenerateParameters(params, rand.Reader, dsa.L1024N160)
privatekey := new(dsa.PrivateKey)
privatekey.PublicKey.Parameters = *params
dsa.GenerateKey(privatekey, rand.Reader)
...
...
KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("DSA", "SUN");
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA256PRNG", "SUN");
keyGen.initialize(1024, random);
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from Crypto.PublicKey import DSA
key = DSA.generate(1024)
...
require 'openssl'
...
key = OpenSSL::PKey::DSA.new(1024)
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EVP_SignUpdate へのコールをスキップするため、データに基づかずに署名が作成されます。
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rv = EVP_SignInit(ctx, EVP_sha512());
...
rv = EVP_SignFinal(ctx, sig, &sig_len, key);
...
update へのコールをスキップするため、データに基づかずに署名が作成されます。
...
Signature sig = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
sig.initSign(keyPair.getPrivate());
...
byte[] signatureBytes = sig.sign();
...
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DSA dsa1 = new DSACryptoServiceProvider(Convert.ToInt32(TextBox1.Text));
...
key_len を決定できる使用例もわずかにありますが、その場合でも、それが数値であり、鍵サイズとして適切な値の範囲に収まっていることを確認するだけの防御が求められます。ほとんどの使用例において、十分に大きな数字をハードコーディングすることが求められます。
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dsa.GenerateParameters(params, rand.Reader, key_len)
privatekey := new(dsa.PrivateKey)
privatekey.PublicKey.Parameters = *params
dsa.GenerateKey(privatekey, rand.Reader)
...
key_len を指定できなくてはいけない場合がまれにあります。その場合、それが数値であり、鍵サイズとして適切な値の範囲に収まっていることを確認する必要があります。ほとんどの使用例において、ハードコーディングされた十分に大きな鍵サイズを選択してください。
require 'openssl'
...
key_len = io.read.to_i
key = OpenSSL::PKey::DSA.new(key_len)
...
key_len を決定できる使用例もわずかにありますが、その場合でも、それが数値であり、鍵サイズとして適切な値の範囲に収まっていることを確認するだけの防御が求められます。ほとんどの使用例において、十分に大きな数字をハードコーディングすることが求められます。
...
CCCrypt(kCCEncrypt,
kCCAlgorithmDES,
kCCOptionPKCS7Padding,
key,
kCCKeySizeDES, // 64-bit key size
iv,
plaintext,
sizeof(plaintext),
ciphertext,
sizeof(ciphertext),
&numBytesEncrypted);
...
...
let iv = getTrueRandomIV()
...
let cStatus = CCCrypt(UInt32(kCCEncrypt),
UInt32(kCCAlgorithmDES),
UInt32(kCCOptionPKCS7Padding),
key,
keyLength,
iv,
plaintext,
plaintextLength,
ciphertext,
ciphertextLength,
&numBytesEncrypted)
...
String に変換するとエントロピを大幅に失います。String に変換されているString に変換しています。
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
...
KeyGenerator keygen = KeyGenerator.newInstance("AES");
...
SecretKey cryptoKey = keygen.generateKey();
byte[] rawCryptoKey = cryptoKey.getEncoded();
...
String key = new String(rawCryptoKey);
...
String に変換していますが、コンストラクターに文字セットの有効な範囲外のバイトを加えた場合、何が起こるかは不明です。そのままでは、key は元の暗号鍵 rawCryptoKey と比べて大幅にエントロピを失う可能性があります。
static public byte[] EncryptWithRSA(byte[] plaintext, RSAParameters key) {
try {
RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider();
rsa.ImportParameters(key);
return rsa.Encrypt(plaintext, false);
}
catch(CryptographicException e) {
Console.WriteLine(e.Message);
return null;
}
}
void encrypt_with_rsa(BIGNUM *out, BIGNUM *in, RSA *key) {
u_char *inbuf, *outbuf;
int ilen;
...
ilen = BN_num_bytes(in);
inbuf = xmalloc(ilen);
BN_bn2bin(in, inbuf);
if ((len = RSA_public_encrypt(ilen, inbuf, outbuf, key, RSA_NO_PADDING)) <= 0) {
fatal("encrypt_with_rsa() failed");
}
...
}
...
import "crypto/rsa"
...
plaintext := []byte("Attack at dawn")
cipherText, err := rsa.EncryptPKCS1v15(rand.Reader, &k.PublicKey, plaintext)
...
public Cipher getRSACipher() {
Cipher rsa = null;
try {
rsa = javax.crypto.Cipher.getInstance("RSA/NONE/NoPadding");
}
catch (java.security.NoSuchAlgorithmException e) {
log("this should never happen", e);
}
catch (javax.crypto.NoSuchPaddingException e) {
log("this should never happen", e);
}
return rsa;
}
+ (NSData *) encryptData:(NSData *) plaintextData withKey:(SecKeyRef *) publicKey {
CFErrorRef error = nil;
NSData *ciphertextData = (NSData*) CFBridgingRelease(
SecKeyCreateEncryptedData(*publicKey,
kSecKeyAlgorithmRSAEncryptionPKCS1,
(__bridge CFDataRef) plaintextData,
&error));
if (error) {
// handle error ...
}
return ciphertextData;
}
function encrypt($input, $key) {
$output='';
openssl_public_encrypt($input, $output, $key, OPENSSL_NO_PADDING);
return $output;
}
...
from Crypto.PublicKey import RSA
message = 'Attack at dawn'
key = RSA.importKey(open('pubkey.der').read())
ciphertext = key.encrypt(message)
...
require 'openssl'
...
key = OpenSSL::PKey::RSA.new 2048
public_encrypted = key.public_encrypt(data) #padding type not specified
...
Example 1 では、OpenSSL::PKey::RSA#public_encrypt は文字列でのみ呼び出され、使用するパディングの種類を指定しません。パディングの初期設定は OpenSSL::PKey::RSA::PKCS1_PADDING です。
func encrypt(data plaintextData:Data, publicKey:SecKey) throws -> Data {
var error: Unmanaged<CFError>?
guard let ciphertextData = SecKeyCreateEncryptedData(publicKey,
.rsaEncryptionPKCS1,
plaintextData as CFData,
&error) else {
throw error!.takeRetainedValue() as Error
}
return ciphertextData as Data;
}
...
Blob iv = Blob.valueOf('1234567890123456');
Blob encrypted = Crypto.encrypt('AES128', encKey, iv, input);
...
byte[] iv = { 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 };
using (SymmetricAlgorithm aesAlgo = SymmetricAlgorithm.Create("AES"))
{
...
aesAlgo.IV = iv;
...
}
unsigned char * iv = "12345678";
EVP_EncryptInit_ex(&ctx, EVP_idea_gcm(), NULL, key, iv);
import (
"crypto/aes"
"crypto/cipher"
"crypto/rand"
)
...
block, err := aes.NewCipher(key)
...
mode := cipher.NewCBCEncrypter(block, key)
mode.CryptBlocks(ciphertext[aes.BlockSize:], plaintext)
byte[] iv = { 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 };
IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(iv);
...
NSString *iv = @"1234567812345678"; //Bad idea to hard code IV
char ivPtr[kCCBlockSizeAES128];
[iv getCString:ivPtr maxLength:sizeof(ivPtr) encoding:NSASCIIStringEncoding];
...
ccStatus = CCCrypt( kCCEncrypt,
kCCAlgorithmAES128,
kCCOptionPKCS7Padding,
[key cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding],
kCCKeySizeAES128,
[ivPtr], /*IV should be something random (not null and not constant)*/
[self bytes], dataLength, /* input */
buffer, bufferSize, /* output */
&numBytesEncrypted
);
nil) 場合は、すべてがゼロの IVが使用されます。
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto import Random
...
key = Random.new().read(AES.block_size)
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CTR, IV=key)
require 'openssl'
...
cipher = OpenSSL::Cipher::AES.new('256-GCM')
cipher.encrypt
@key = cipher.random_key
cipher.iv=@key
encrypted = cipher.update(data) + cipher.final # encrypts data without hardcoded IV
...
...
let cStatus = CCCrypt(UInt32(kCCEncrypt),
UInt32(kCCAlgorithmAES128),
UInt32(kCCOptionPKCS7Padding),
key,
keyLength,
"0123456789012345",
plaintext,
plaintextLength,
ciphertext,
ciphertextLength,
&numBytesEncrypted)
nil) 場合は、すべてがゼロの IVが使用されます。
...
var objAesCryptoService = new AesCryptoServiceProvider();
objAesCryptoService.Mode = CipherMode.ECB;
objAesCryptoService.Padding = PaddingMode.PKCS7;
objAesCryptoService.Key = securityKeyArray;
var objCrytpoTransform = objAesCryptoService.CreateEncryptor();
...
EVP_EncryptInit_ex(&ctx, EVP_aes_256_ecb(), NULL, key, iv);
...
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
panic(err)
}
ciphertext := make([]byte, aes.BlockSize+len(plaintext))
iv := ciphertext[:aes.BlockSize]
if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, iv); err != nil {
panic(err)
}
mode := cipher.NewCBCEncrypter(block, iv)
mode.CryptBlocks(ciphertext[aes.BlockSize:], plaintext)
...
...
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS7Padding", "BC");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
...
...
ccStatus = CCCrypt( kCCEncrypt,
kCCAlgorithmAES,
kCCOptionECBMode, // Uses ECB mode
key,
kCCKeySizeAES128,
iv,
plaintext,
sizeof(plaintext),
ciphertext,
sizeof(ciphertext),
&numBytesEncrypted);
...
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto import Random
...
key = Random.new().read(AES.block_size)
random_iv = Random.new().read(AES.block_size)
cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB, random_iv)
require 'openssl'
...
cipher = OpenSSL::Cipher::AES.new('256-ECB')
...
ccStatus = CCCrypt(UInt32(kCCEncrypt),
UInt32(kCCAlgorithmAES128),
UInt32(kCCOptionECBMode),
keyData.bytes,
keyLength,
keyData.bytes,
data.bytes,
data.length,
cryptData.mutableBytes,
cryptData.length,
&numBytesEncrypted)
...
static public byte[] EncryptWithRSA(byte[] plaintext, RSAParameters key) {
try {
RSACryptoServiceProvider rsa = new RSACryptoServiceProvider(512);
rsa.ImportParameters(key);
return rsa.Encrypt(plaintext, true);
}
catch(CryptographicException e) {
Console.WriteLine(e.Message);
return null;
}
}
EVP_PKEY * get_RSA_key() {
unsigned long err;
EVP_PKEY * pkey;
RSA * rsa;
rsa = RSA_generate_key(512, 35, NULL, NULL);
if (rsa == NULL) {
err = ERR_get_error();
printf("Error = %s\n",ERR_reason_error_string(err));
return NULL;
}
pkey = EVP_PKEY_new();
EVP_PKEY_assign_RSA(pkey, rsa);
return pkey;
}
...
myPrivateKey := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 1024);
...
public static KeyPair getRSAKey() throws NoSuchAlgorithmException {
KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(512);
KeyPair key = keyGen.generateKeyPair();
return key;
}
...
crmfObject = crypto.generateCRMFRequest(
"CN=" + name.value,
password.value,
authenticator,
keyTransportCert,
"setCRMFRequest();",
512, null, "rsa-dual-use");
...
...
CCCrypt(kCCEncrypt,
kCCAlgorithmDES,
kCCOptionPKCS7Padding,
key,
kCCKeySizeDES, // 64-bit key size
iv,
plaintext,
sizeof(plaintext),
ciphertext,
sizeof(ciphertext),
&numBytesEncrypted);
...
...
$keysize = 1024;
$options = array('private_key_bits' => $keysize, 'private_key_type' => OPENSSL_KEYTYPE_RSA);
$res = openssl_pkey_new($options);
...
...
from Crypto.PublicKey import RSA
key = RSA.generate(1024)
...
require 'openssl'
...
pkey = OpenSSL::PKey::RSA.new 1024
...
...
let iv = getTrueRandomIV()
...
let cStatus = CCCrypt(UInt32(kCCEncrypt),
UInt32(kCCAlgorithmDES),
UInt32(kCCOptionPKCS7Padding),
key,
UInt32(kCCKeySizeDES), // 64-bit key size
iv,
plaintext,
plaintextLength,
ciphertext,
ciphertextLength,
&numBytesEncrypted)
...
EVP_DecryptUpdate へのコールをスキップしており、暗号文の複合化に失敗する原因になります。
...
EVP_DecryptInit_ex(&ctx, EVP_aes_256_gcm(), NULL, key, iv);
...
if(!EVP_DecryptFinal_ex(&ctx, outBuf+outBytes, &tmpOutBytes))
prtErrAndExit(1, "ERROR: EVP_DecryptFinal_ex did not work...\n");
...
KeyGenerator の初期化ステップをスキップし、推奨より小さな鍵を使用することが考えられます。
...
final String CIPHER_INPUT = "123456ABCDEFG";
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
byte[] byteKey = secretKey.getEncoded();
....
OpenSSL::Cipher#update へのコールを省略します。その結果、暗号文を解読できません。
require 'openssl'
...
decipher = OpenSSL::Cipher::AES.new(128, :GCM)
decipher.decrypt
decipher.key = key
decipher.iv = iv
plain = decipher.final #missed update method
...
import (
"crypto/aes"
"crypto/cipher"
"os"
)
...
iv = b'1234567890123456'
CTRstream = cipher.NewCTR(block, iv)
CTRstream.XORKeyStream(plaintext, ciphertext)
...
f := os.Create("data.enc")
f.Write(ciphertext)
f.Close()
Example 1 では、iv が定数初期化ベクトルとして設定されているため、再利用攻撃を受けやすくなります。
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto import Random
...
key = Random.new().read(AES.block_size)
iv = b'1234567890123456'
cipher = AES.new(key, AES.MODE_CTR, iv, counter)
...
encrypted = cipher.encrypt(data)
f = open("data.enc", "wb")
f.write(encrypted)
f.close()
...
Example 1 では、iv が定数初期化ベクトルとして設定されているため、再利用攻撃を受けやすくなります。
require 'openssl'
...
cipher = OpenSSL::Cipher.new('AES-256-CTR')
cipher.encrypt
cipher.iv='iv'
...
encrypted = cipher.update(data) + cipher.final
File.open('my_encrypted_data', 'w') do |file|
file.write(encrypted)
end
Example 1 では、OpenSSL::Cipher#iv= が定数初期化ベクトルとして設定されているため、再利用攻撃を受けやすくなります。
...
RSACryptoServiceProvider rsa1 = new RSACryptoServiceProvider(Convert.ToInt32(tx.Text));
...
Example 1 のコードは正常に実行されますが、この機能を使用すれば誰でもテキストボックス値 tx.Text を変更することで暗号化アルゴリズムの鍵サイズ パラメーターを操作できるようになります。プログラムが頒布された後は、悪意のあるユーザーが所定の暗号化実行の鍵サイズを判別したかどうかを知るのは極めて難しいため、ユーザー制御の鍵サイズに関する問題を元に戻すのは非常に困難です。
...
rsa.GenerateKey(random, user_input)
...
Example 1 のコードは正常に実行されますが、変数 user_input はユーザーが制御できるため、この機能を使用できる人は誰でも暗号化アルゴリズムの鍵サイズ パラメーターを操作できるようになります。ソフトウェアがリリースされた後は、ユーザー制御の鍵サイズに関する問題を元に戻すのは非常に困難です。悪意のあるユーザーが所定の暗号化実行の鍵サイズを制御したかどうかを知るのは極めて困難です。
...
Properties prop = new Properties();
prop.load(new FileInputStream("config.properties"));
String keySize = prop.getProperty("keySize");
...
PBEKeySpec spec = new PBEKeySpec(
password.toCharArray(),
saltBytes,
pswdIterations,
Integer.parseInt(keySize)
);
SecretKey secretKey = factory.generateSecret(spec);
SecretKeySpec secret = new SecretKeySpec(secretKey.getEncoded(), "AES");
...
Example 1 のコードは正常に実行されますが、この機能を使用すれば誰でもプロパティ keySize を変更することで暗号化アルゴリズムの鍵サイズ パラメーターを操作できるようになります。プログラムが頒布された後は、悪意のあるユーザーが所定の暗号化実行の鍵サイズを判別したかどうかを知るのは極めて難しいため、ユーザー制御の鍵サイズに関する問題を元に戻すのは非常に困難です。
...
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UITextField *inputTextField;
...
CCCrypt(kCCEncrypt,
kCCAlgorithmAES,
kCCOptionPKCS7Padding,
key,
sizeof(_inputTextField.text),
iv,
plaintext,
sizeof(plaintext),
ciphertext,
sizeof(ciphertext),
&numBytesEncrypted);
...
Example 1 のコードは正常に実行されますが、この機能を使用すれば誰でも UITextField inputTextField のテキストを変更することで暗号化アルゴリズムの鍵サイズ パラメーターを操作できるようになります。プログラムが頒布された後は、悪意のあるユーザーが所定の暗号化実行の鍵サイズを判別したかどうかを知るのは極めて難しいため、ユーザー制御の鍵サイズに関する問題を元に戻すのは非常に困難です。
...
$hash = hash_pbkdf2('sha256', $password, $random_salt, 100000, strlen($password));
...
Example 1 のコードは正常に実行されますが、変数 user_input はユーザーが制御できるため、この機能を使用できる人は誰でも暗号化アルゴリズムの鍵サイズ パラメーターを操作できるようになります。プログラムが頒布された後は、悪意のあるユーザーが所定の暗号化実行の鍵サイズを判別したかどうかを知るのは極めて難しいため、ユーザー制御の鍵サイズに関する問題を元に戻すのは非常に困難です。
...
dk = hashlib.pbkdf2_hmac('sha256', password, random_salt, 100000, dklen=user_input)
...
Example 1 のコードは正常に実行されますが、変数 user_input はユーザーが制御できるため、この機能を使用できる人は誰でも暗号化アルゴリズムの鍵サイズ パラメーターを操作できるようになります。プログラムが頒布された後は、悪意のあるユーザーが所定の暗号化実行の鍵サイズを判別したかどうかを知るのは極めて難しいため、ユーザー制御の鍵サイズに関する問題を元に戻すのは非常に困難です。
...
dk = OpenSSL::PKCS5.pbkdf2_hmac(password, random_salt, 100000, user_input, digest)
...
Example 1 のコードは正常に実行されますが、変数 user_input はユーザーが制御できるため、この機能を使用できる人は誰でも暗号化アルゴリズムの鍵サイズ パラメーターを操作できるようになります。プログラムが頒布された後は、悪意のあるユーザーが所定の暗号化実行の鍵サイズを判別したかどうかを知るのは極めて難しいため、ユーザー制御の鍵サイズに関する問題を元に戻すのは非常に困難です。
...
@IBOutlet weak var inputTextField : UITextField!
...
let key = (inputTextField.text as NSString).dataUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)
let keyPointer = UnsafePointer<UInt8>(key.bytes)
let keyLength = size_t(key.length)
...
let operation : CCOperation = UInt32(kCCEncrypt)
let algoritm : CCAlgorithm = UInt32(kCCAlgorithmAES128)
let options : CCOptions = UInt32(kCCOptionPKCS7Padding)
var numBytesEncrypted :size_t = 0
CCCrypt(operation,
algorithm,
options,
keyPointer,
keyLength,
iv,
plaintextPointer,
plaintextLength,
ciphertextPointer,
ciphertextLength,
&numBytesEncrypted)
...
Example 1 のコードは正常に実行されますが、この機能を使用すれば誰でも UITextField inputTextField のテキストを変更することで暗号化アルゴリズムの鍵サイズ パラメーターを操作できるようになります。プログラムが頒布された後は、悪意のあるユーザーが所定の暗号化実行の鍵サイズを判別したかどうかを知るのは極めて難しいため、ユーザー制御の鍵サイズに関する問題を元に戻すのは非常に困難です。doSecurityCheck() は、セキュリティチェックを実行しますが、子クラスにより上書きされる可能性があります。
public class BadSecurityCheck {
private int id;
public BadSecurityCheck() {
doSecurityCheck();
id = 1;
}
protected void doSecurityCheck() {
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
sm.checkPermission(new SomePermission("SomeAction"));
}
}
}
SecurityManager 権限が付与されていない場合、SecurityException 例外がスローされます。これはランタイム例外で、プログラムの実行は停止されます。BadSecurityCheck は final でなく、doSecurityCheck() メソッドは protected で final でないため、このクラスをサブクラス化して関数をオーバーライドすることができます。 doSecurityCheck() がオーバーライドされています。
public class EvilSubclass extends BadSecurityCheck {
private int id;
public EvilSubclass() {
super();
}
protected void doSecurityCheck() {
//do nothing
}
}
EvilSubclass をインスタンス化すると、最初にコンストラクタが super() でスーパークラスのコンストラクタを呼び出します。その結果、関数 doSecurityCheck() が呼ばれますが、Java は最初にサブクラス内の関数を探してからスーパークラスを探すため、セキュリティ チェックを回避する攻撃者のメソッドが呼び出され、id が 1 に設定されます。
<sp:TransportBinding>
<wsp:Policy>
<sp:TransportToken>
<wsp:Policy>
<sp:HttpToken/>
</wsp:Policy>
</sp:TransportToken>
...
</sp:TransportBinding>