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The Lampster Bluetooth Details (BLE)

Yellow super-hero figurine in A-pose with tractor lamp head as desk lamp, shining red/blue RGB light.

Only 6 years after my wife gifted me with a Lampster from Kickstarter as X-Mass present the device finally arrived.

I may post a review here, but today I just wanted to write down what I have found out about its BLE control.

I used the LightBlue iPad App to discover services and tried out a few settings.

Lampster has one service with the UUID B8EC7DF5-DB9A-B2Bf-F4A9-93DBA36C7BC2 This service has multiple properties, the following I reversed:
Manufacturer Name: "The Lampster, the licitatie"
Model Number: "LA-2017B"
Serial Number: "15-....-6555"
Hardware Revision: 100B
Firmware: 10
Software Revision: 0.1.0

First Characteristic(?) 01FF5553-

Property 1 (Mode?) 01FF5554-BA5E-F4EE-5CA1-EB1E5E4B1CE0
1 Byte: On/Off in White and/or RGB Mode
Bit 7 = on/off, Bit 6 = White, Bit 5 = RGB, Bit 4 = Off on Disconnect (0-3 always zero)
0xA0 = RGB, 0xC0 = White, 0xE0 = Both, 0x20 = Off, next RGB, 0x40 = Off, next White, 0x60 = off, next both

Property 2 (White Levels?) 01FF5556-BA5E-F4EE-5CA1-EB1E5E4B1CE0 (if mode = C0)
2 Byte 0xwwcc ww = 0x00-0x64 warm white (percentage), cc = 0x00 - 0x64 cold white (percentage)

Property 3 (RGB) 01FF5559-BA5E-F4EE-5CA1-EB1E5E4B1CE0 (if mode = A0)
3 Byte 0xrrggbb rr = 0x00 -0x64 red, gg = 0x00 - 0x64 green, bb = 0x00 - 0x64 blue (percentage)
There are 5 more properties, maybe they are related to timer and demo mode? Second Characteristic(?) 01FF5550- write only (indicate, without response) properties 01FF5551- and 01FF5552-. Both seems to disconnect and turn off the light (until reconnect).

TCP Keepalive bei Oracle Servern

Zu einer TCP Verbindung zwischen zwei Endpunkten gehört auch, sich darüber einig zu sein ob eine Verbindung noch besteht oder nicht. Wartet eine Seite auf weitere Daten und ist die andere Seite inzwischen verschwunden, so sieht die wartende Seite nichts von dem TCP Verbindungsabbruch.

Dies geschieht nur, wenn die TCP Verbindung unsauber abgebrochen wurde. Ursachen einer solchen unsauberen Verbindungsbeendigung könnte Stromausfall, Hardwarecrash, Kernelpanic oder das unerwartete entfernen der IP-Addresse (wie z.B. bei Failover-Clustern) sein. Ebenso kann ein Netzwerkausfall dazu führen dass die Beendigung einer Verbindung nur auf einer Seite bekannt wird. Manche Firewalls die eine Verbindung nur eine bestimmte Zeit zulassen können hier auch zu Problemen führen.

Übrigens, ein Beenden der Anwendung (auch mit kill -9) alleine führt nicht zu so einer Situation. Denn das Betriebsystem schliesst alle Sockets eines beendeten Prozesses sauber.

Welche Methoden stehen für ein Endpunkt zur Verfügung einseitig bestehende Verbindungen mit Lese-Operationen zu erkennen?

  1. sie implementiert einen Lese-Timeout. Dies hat den Vorteil dass auch hängende Gegenstellen erkannt werden. Problem dabei ist aber die Dauer des Timouts. Ist dieser zu kurz gewählt so werden Verbindungen vorzeitig beendet wenn die Gegenstelle langsam antwortet. Um dies zu verhindern muss der Timeout recht groß gewählt werden. Bei Anwendungen die nur sehr sporadisch Anfragen bekommen und deren Verbindungen lange Zeit idle sein sollen lassen sich deswegen Timeouts fast garnicht verwenden.
  2. die Seite die lesend auf dem Socket wartet muss regelmäßig Daten senden oder erwarten. Dies wird gemeinhin als Heartbeat bezeichnet. Dieser hat aber den Nachteil dass zum einen das eingesetzte Protokoll solche Heartbeat Nachrichten erlauben (wenn ich auf eine Antwort warte und stattdessen eine Heartbeat Nachricht erhalte). Die Implementierung wird dadurch komplexer, braucht z.B. mehrere Threads oder Asynchrone methoden. Zudem hat das Versenden von Heartbeat Nachrichten auf einer Verbindung den Nachteil dass im Falle einer Unerreichbarkeit der TCP retry Mechanismus zuschlägt, der ggf. Relativ lange benötigen kann bis er Probleme feststellt,
  3. eine weitaus unproblematischere Möglichkeit ist der TCP Keepalive Mechanismus. Dieser wird entgegen seinem Namen hauptsächlich dazu verwendet abgerissene Connections zu erkennen. Der Mechanismus funktioniert so, dass auf der Seite einer TCP Verbindung auf der Keepalive aktiv ist (ggf. auf beiden) regelmäßig geprüft wird ob eine erfolgreiche Kommunikation stattfand, oder der Socket idle ist. Wenn er Idle ist weil nichts versendet oder empfangen wurde so sendet der Keepalive Mechanismus ein leeres TCP Paket. Die Anwendungen selbst bekommen davon nichts mit, nur der TCP Stack der Gegenseite bestätigt das Paket. in Fehler beim versenden führt zu einem Abbruch der Verbindung, genauso wie das ausbleiben von einer Antwort nach eingestellter Wiederholung.

Um das in der Praxis zu sehen habe ich eine Oracle 12c mit „Dead Client Detection“ konfiguriert. Dabei handelt es sich um eine Option welche den TCP Keepalive auf eingehenden Client Connections anschaltet (und auch gleich auf den angegebenen Wert in Minuten konfiguriert). Das ist deswegen ganz praktisch weil der default Wert unter Linux bei 2h liegt und damit nicht nur relativ nutzlos ist, sondern auch zum testen sehr langatmig.

Wenn ich jetzt eine Oracle Verbindung aufbaue, so werden nur Daten an den Server gesendet wenn ich im Client einen SQL Befehl absetze. Mit netstat oder dem neueren ss (socket statistics) kann man den Zustand der TCP timer einer einzelnen Verbindung betrachten. In diesem Fall verwende ich die -o option gibt die timer Information mit aus.

[oracle@bernd-db centos]$ netstat -tnpo
Active Internet connections (w/o servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name     Timer
tcp        0      0 10.14.100.82:22         10.0.103.42:53111       ESTABLISHED -   on (0.22/0/0)
tcp        0      0 127.0.0.1:58466         127.0.0.1:1521          ESTABLISHED 1207/ora_lreg_orcl   off (0.00/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (22.76/0/0)

Um nur die relevante Verbindung fortwährend zu betrachten verwende ich die -c option. Mittels grep beschränke ich mich auf eine Verbindung. (Dieses Filtern kann mit ss effizienter gemacht werden, aber auf meinem Testsystem gibt es keine große Anzahl an Verbindungen) Parallel dazu läuft folgender tcpdump Befehl

[oracle@bernd-db centos]$ sudo tcpdump  -ttt -nn --dont-verify-checksums -U -v host 10.0.103.42 and port 54076 &
[1] 18819
tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes

[oracle@bernd-db centos]$ netstat -tnpoc 2>/dev/null | grep 10.0.103.42:54076
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (8.66/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (7.65/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (6.64/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (5.64/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (4.63/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (3.62/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (2.61/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (1.61/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (0.60/0/0)

 00:00:00.000000 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2241, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [.], ack 3621868956, win 1184, length 0
 00:00:00.001712 IP (tos 0x0, ttl 124, id 10289, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
    10.0.103.42.54076 > 10.14.100.82.1521: Flags [.], ack 1, win 256, length 0

tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (5.61/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (4.60/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (3.59/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (2.59/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (1.58/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (0.57/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (53.93/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (52.92/0/0)
...

Was ist passiert? In diesem Beispiel sieht man die letzten 8 Sekunden des herabzählenden keepalive timers. In der ganzen Minute davor wurden keine Daten ausgetauscht, und so sendet der Kernel beim Ablauf des Timers ein leeres ACK Paket (Flags [.] length 0) und wartet 6 weitere Sekunden bevor er prüft ob dieses angekommen ist. Wenn ja setzt er einen neuen Timer auf (60s abzüglich der bereits gewarteten knapp 6s)

Der Keepalive Timer wird bei Oracle 12.2 mit der Option sqlnet.expire_time=1 in ${ORACLE_HOME}/network/admin/sqlnet.ora auf eine Minute konfiguriert. Das Wiederholungsintervall von 6s wird durch Oracle fest vorgegeben.

Wenn ich jetzt 18 Sekunden bevor der Timer abläuft eine Client Anfrage stelle, so ändert sich die Ausgabe etwas:

tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (19.71/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (18.70/0/0)

 00:01:41.833122 IP (tos 0x0, ttl 124, id 10335, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 61)
    10.0.103.42.54076 > 10.14.100.82.1521: Flags [P.], seq 1:22, ack 1, win 256, length 21
 00:00:00.000306 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2242, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 55)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [P.], seq 1:16, ack 22, win 1184, length 15
 00:00:00.007188 IP (tos 0x0, ttl 124, id 10337, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 53)
    10.0.103.42.54076 > 10.14.100.82.1521: Flags [P.], seq 22:35, ack 16, win 256, length 13
 00:00:00.000077 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2243, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 55)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [P.], seq 16:31, ack 35, win 1184, length 15
 00:00:00.041996 IP (tos 0x0, ttl 124, id 10339, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
    10.0.103.42.54076 > 10.14.100.82.1521: Flags [.], ack 31, win 256, length 0

tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (17.69/0/0)

 00:00:00.881484 IP (tos 0x0, ttl 124, id 10342, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 139)
    10.0.103.42.54076 > 10.14.100.82.1521: Flags [P.], seq 35:134, ack 31, win 256, length 99
 00:00:00.000610 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2244, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 234)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [P.], seq 31:225, ack 134, win 1184, length 194
 00:00:00.003408 IP (tos 0x0, ttl 124, id 10344, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 61)
    10.0.103.42.54076 > 10.14.100.82.1521: Flags [P.], seq 134:155, ack 225, win 255, length 21
 00:00:00.000238 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2245, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 55)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [P.], seq 225:240, ack 155, win 1184, length 15
 00:00:00.041847 IP (tos 0x0, ttl 124, id 10346, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
    10.0.103.42.54076 > 10.14.100.82.1521: Flags [.], ack 240, win 255, length 0

tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (16.69/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (15.68/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (14.67/0/0)
...
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (7.62/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (6.61/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (5.61/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (4.60/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (3.59/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (2.58/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (1.57/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (0.57/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (42.22/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (41.21/0/0)

Es ist aber wieder zu sehen dass der Timer erst auf 0 zählt, dann erkennt dass ein Austausch vor 18 Sekunden stattfand, und deswegen einen neuen Timer mit der verbleibenden Restzeit von 40 Sekunden aufzieht aber kein ACK Paket versendet.

Um jetzt zu sehen was passiert wenn der Client keine Antworten versendet installiere ich einfach eine Firewall Regel die alle Pakete verwirft (DROP nicht REJECT):

[oracle@bernd-db centos]$ iptables -I INPUT -p tcp -s 10.0.103.42 --sport 54076 -j DROP

Im Folgenden habe ich die Antwort-Pakete (die tcpdump noch sieht) entfernt:

tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (2.31/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (1.30/0/0)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (0.30/0/0)

 00:02:00.190237 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2258, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [.], ack 155, win 1184, length 0

tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (5.31/0/1)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (4.30/0/1)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (3.29/0/1)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (2.28/0/1)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (1.27/0/1)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (0.27/0/1)

 00:00:06.014269 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2259, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [.], ack 155, win 1184, length 0

tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (5.27/0/2)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (4.27/0/2)
...
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (1.04/0/9)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (0.03/0/9)

 00:00:06.014242 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2267, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [.], ack 155, win 1184, length 0

tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (5.04/0/10)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (4.04/0/10)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (3.03/0/10)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (2.02/0/10)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (1.01/0/10)
tcp6       0      0 10.14.100.82:1521       10.0.103.42:54076       ESTABLISHED 18470/oracleorcl     keepalive (0.01/0/10)

 00:00:06.013377 IP (tos 0x0, ttl 64, id 2268, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
    10.14.100.82.1521 > 10.0.103.42.54076: Flags [R.], seq 240, ack 155, win 1184, length 0

Wenn dieses mal der Timer abläuft ohne Datenaustausch, so wird das Keepalive Paket vom Server versendet und der Timer auf 6s gestellt. Da das Paket aber nicht durchkommt, so kam auch nach 6s keine Antwort zurück. Der Kernel auf Serverseite erkennt dies, zählt den Keepalive Zähler hoch (letzte Stelle innerhalb von timer (time/retries/keepalives)), sendet noch ein Paket und wartet erneut 6s.

Oracle hat den Retry auf 10 Probes konfiguriert, entsprechend wird bei der letzten Runde (nach einer Minue) kein Keepalive Paket mehr gesendet sondern die Connection resettet. (Flags [R.] - In meinem Fall bekommt der Client das RST nicht, wegen der Firewall). Hätte ich die Firewall Regel vor Ablauf der 10 retries entfernt, so hätte der normale Keepalive Ablauf wieder weiter gemacht.

Falls die Anwendung keine Konfiguration von TCP Keepalives pro Socket zulässt, so werden folgende Linux Kernel Werte verwendet:

[oracle@bernd-db oracle]$ sysctl net.ipv4.tcp_keepalive_time net.ipv4.tcp_keepalive_intvl net.ipv4.tcp_keepalive_probes
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 7200
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 75
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 9

Es gibt noch eine Besonderheit, wenn der Keepalive wiederholt wird, aber gleichzeitig auch Daten versendet werden, so wird der Keepalive Mechanismus ausgesetzt, stattdessen versucht der normale Retry Mechanismus Daten zu versenden, aber das soll Gegenstand eines anderen Blogposts sein.

Windows Server 2016 Images mittels DSIM für OpenStack vorbereiten

Für unsere OpenStack DevCloud benötigten wir Images für OpenStack die mit cloudbase-init starten. Dazu gibt es bei Cloudbase ein GIT repository das die nötigen (Powershell) Scripte bereitstellt. https://github.com/cloudbase/windows-openstack-imaging-tools Als ich dies jedoch auf einem Windows 2012 R2 Server nach Anleitung ausführen wollte was das resultierende Image nicht startfähig. Es gab Warnungen dass DSIM nicht aktuell genug ist und anscheinend wurden auch die VirtIO Treiber nicht integriert. Hier sind ein paar Schritte mit denen es dann geklappt hat: a) Git4Windows installieren. b) ein Arbeitsverzeichnis anlegen und die Image Tools dorthin auschecken:
    mkdir c:\work
    cd /d c:\work
    git clone https://github.com/cloudbase/windows-openstack-imaging-tools.git
c) Aus einer Windows Server 2016 Installations-ISO das File sources\install.wim (5,6GB) extrahieren und nach c:\work\source\install.wim legen. (Ich habe dies mit einer Volume License ISO als auch dem 180 Tage Eval ISO erfolgreich gemacht) d) Für Windows Server 2016 muss man eine DSIM Version verwenden die neuer ist. Dazu habe ich das Windows ADK für Windows 10, Version 1703 (Hardware Dev Center) auf dem Server installiert. Es gibt zwar auf der Webseite an dass dies nur für Windows 10 ist, jedoch war es in meinem Fall auch für Windows Server 2016 (Rollup CDs) notwendig. e) nach der Installation ist es Wichtig das DSIM Verzeichnis dieses neuen Kits im Pfad vor dem Windows Systemverzeichnis zu haben (da dort eine alte DSIM Version gefunden wird). Man kann `(Get-Command dism.exe).Path` verwenden um zu sehen welches DISM verwendet wird. Ich habe es mir einfach gemacht und in das verwendete Powershell script einfach einen passenden Pfad gesetzt. f) Im Beispielscript werden die RedHat VirtIO Treiber heruntergeladen, ich hatte die URL auf eine neue Version angepasst. g) Das Offline Beispielscript habe ich angepasst dass es alle Verzeichnisse unter c:\work sucht, dass es nur ein 15GB Image anlegt (und weil dieses noch transportiert und gestartet werden muss habe ich es auch als QCow2 angelegt. Hier das komplette script (auszuführen als privelegierter lokaler admin im Unterverzeichnis example): Continue reading "Windows Server 2016 Images mittels DSIM für OpenStack vorbereiten"

itblog Wiederbelebt

Nach unserem Server Umzug konnte ich mein Blog wiederbeleben. Zum Glück war der Update der Serendipity Blog Software so einfach, dass ich erst mal nicht die Platform wechseln werde (es gibt aber noch kleinere Probleme mit dem Syntax Highliter).

4096bit RSA Keys mit OpenPGP 2.1 Smartcards

Ich bereite die Einführung einer PGP PKI vor. Dazu habe ich mir ein paar Crypto Hardware Artikel beschafft und werde hier meine Erfahrungen verbloggen. Anfangen möchte ich mit den OpenPGP 2.1 Cards (von Zeitcontrol via Cryptoshop). Die Karten lassen sich direkt in dem connected Smart Card reader meines betagten Dell Latitude E6510 unter Windows 7 ansprechen. Dabei kommt der eingebaute Broadcom Reader zum Einsatz:

c:\Program Files\OpenSC Project\OpenSC\tools>opensc-tool -v -l
# Detected readers (pcsc)
Nr.  Card  Features  Name
0    Yes             Broadcom Corp Contacted SmartCard 0
     3b:da:18:ff:81:b1:fe:75:1f:03:00:31:c5:73:c0:01:40:00:90:00:0c CryptoStick v1.2 (OpenPGP v2.0)

c:\Program Files (x86)\GNU\GnuPG>gpg2.exe --card-status
Application ID ...: D27600012401020100050000xxxx0000
Version ..........: 2.1
Manufacturer .....: ZeitControl
Serial number ....: 0000xxxx
Name of cardholder: Bernd Eckenfels
Language prefs ...: en
Sex ..............: männlich

Läßt sich also ohne Probleme sowohl mit OpenSC 0.15.0 Win64 sowie GnuPG 2.0.29 (GPG2Win 2.3.0) ansprechen. Ich konnte mit dieser Kombination auch 3072bit RSA Schlüssel erstellen und nutzen. Problematisch wird es allerdings wenn man 4096bit RSA Schlüssel nutzen möchte. Die Karten bieten diese Option an (deswegen habe ich sie auch ausgewählt). Leider kann der eingebaute Reader keine Extended-APDU, somit schlägt der Versuch fehl entsprechende Keys zu erzeugen (eigentlich sollte er die Keys erzeugen können aber es sieht danach aus dass die anschliessende Übertragung fehlschlägt:

tools> openpgp-tool -r 0 -v --verify CHV3 --pin 12345678 --gen-key 1 --key-len 3072
Connecting to card in reader Broadcom Corp Contacted SmartCard 0...
Using card driver OpenPGP card.
Fingerprint:
9DA81881C7139920120ABBF8C50BD95C 9A7C7684

tools> openpgp-tool -r 0 -v --verify CHV3 --pin 12345678 --gen-key 1 --key-len 4096
Connecting to card in reader Broadcom Corp Contacted SmartCard 0...
Using card driver OpenPGP card.
... multiple minutes later...
Failed to generate key. Error Transmit failed.

c:\Program Files (x86)\GNU\GnuPG> gpg2.exe --card-status
Application ID ...: D27600012401020100050000xxxx0000
Version ..........: 2.1
Manufacturer .....: ZeitControl
Serial number ....: 0000xxxx
Name of cardholder: Bernd Eckenfels
Language prefs ...: en
Sex ..............: männlich
URL of public key : [nicht gesetzt]
Login data .......: [nicht gesetzt]
Signature PIN ....: nicht zwingend
Key attributes ...: 4096R 4096R 4096R
Max. PIN lengths .: 32 32 32
PIN retry counter : 3 0 3
Signature counter : 0
Signature key ....: [none]
...

Ach ja übrigens, noch ein paar Anmerkungen: Es ist wichtig gpg2.exe (nicht gpg.exe) zu verwenden, bei PGP4Win werden beide binaries in unterschiedlichen Versionen parallel installiert. Bei gpg2 muss man darauf achten dass es auf einige Hintergrundprozesse angewiesen ist (pinentry und scdaemon). Das kann schon mal zu Verwirrungen führen (z.b. Unter älteren Linux Varianten kann sich wohl ein Gnome daemon als pgp-agent ausgeben und dann smartcard befehle abweisen. Mit gpg-connect-agent -v und dem Befehl SCD GETINFO version lässt sich prüfen welcher Agent verwendt wird. In meinem Setup hängt sich auch die GPA artenverwaltng auch, habe noch nicht herausgefunden woran dies liegt.

Mit der Verwendung eines externen USB Readers der Extended APDU unterstützt (Gemalto IDBridge Ct710) lässt sich der 4096bit Key erstellen und nutzen:

c:\Program Files\OpenSC Project\OpenSC\tools>opensc-tool -v -l
# Detected readers (pcsc)
Nr.  Card  Features  Name
0    Yes             Broadcom Corp Contacted SmartCard 0
     failed: Card not present
1    Yes   PIN pad   Gemalto IDBridge CT7xx 0
     3b:da:18:ff:81:b1:fe:75:1f:03:00:31:c5:73:c0:01:40:00:90:00:0c CryptoStick v1.2 (OpenPGP v2.0)

c:> echo debug-all > C:\users\eckenfel\AppData\Roaming\GnuPG\scdaemon.conf
c:> echo log file c:/temp/scdaemon.log >> C:\users\eckenfel\AppData\Roaming\GnuPG\scdaemon.conf
c:> echo reader-port "Gemalto IDBridge CT7xx 0" >> C:\users\eckenfel\AppData\Roaming\GnuPG\scdaemon.conf

c:\Program Files (x86)\GNU\GnuPG> gpg2 --card-edit -v

Application ID ...: D27600012401020100050000xxxx0000
Version ..........: 2.1
...
gpg/card> admin
gpg/card> generate
Make off-card backup of encryption key? (Y/n) n

gpg: NOTE: keys are already stored on the card!

Replace existing keys? (y/N) y
What keysize do you want for the Signature key? (3072) 4096
The card will now be re-configured to generate a key of 4096 bits
What keysize do you want for the Encryption key? (3072) 4096
The card will now be re-configured to generate a key of 4096 bits
What keysize do you want for the Authentication key? (3072) 4096
The card will now be re-configured to generate a key of 4096 bits
...
Change (N)ame, (C)omment, (E)mail or (O)kay/(Q)uit? o
gpg: writing self signature
gpg: RSA/SHA256 signature from: "CE551545 [?]"
gpg: writing key binding signature
gpg: RSA/SHA256 signature from: "CE551545 [?]"
gpg: writing key binding signature
gpg: RSA/SHA256 signature from: "CE551545 [?]"
gpg: writing key binding signature
gpg: RSA/SHA256 signature from: "CE551545 [?]"
gpg: writing key binding signature
gpg: RSA/SHA256 signature from: "CE551545 [?]"
gpg: writing public key to `C:/Users/eckenfel/AppData/Roaming/gnupg/pubring.gpg'
gpg: writing secret key stub to `C:/Users/eckenfel/AppData/Roaming/gnupg/secring.gpg'
gpg: using PGP trust model
gpg: key CE551545 marked as ultimately trusted
public and secret key created and signed.

pub   4096R/CE551545 2016-06-05 [expires: 2016-06-06]
      Key fingerprint = 1C93 E95E 0486 C55C 0762  3629 20CC CA05 CE55 1545
uid       [ultimate] Bernd Eckenfels (test) <test@test>
sub   4096R/F738D4AE 2016-06-05 [expires: 2016-06-06]
sub   4096R/309D4991 2016-06-05 [expires: 2016-06-06]

Das Erstellen von 3 Schlüsseln (inkl. Signaturen, ohne Encryption Key backup - d.h. auch auf der Karte erstellt) mit 4096 bit dauert (stark schwankend) 30 Minuten, die selbe Prozedur mit 3072 bit Schlüssel erfolgt in 8 Minuten.

Bei der Erstellung der Schlüssel gibt pgp2 wenige Zwischenschritte aus, man kann das ganze aber im scdaemon logfile nachvollziehen. Wie oben zu sehen war es auch notwendig den Klartext Namen des externen Card Readers zu konfigurieren, scdaemon hat reader-port 1 oder reader-port 32769 (trotz Neustart) schlichtweg ignoriert. Auch wenn der richtige Reader verwendet wird scheint die Debug Ausgabe nur den Slot des Readers aber nicht den gewählten Reader auszugeben:

scdaemon[14808] Handhabungsroutine f³r fd -1 gestartet
scdaemon[14808] detected reader `Broadcom Corp Contacted SmartCard 0'
scdaemon[14808] detected reader `Gemalto IDBridge CT7xx 0'
scdaemon[14808] detected reader `'
scdaemon[14808] reader slot 0: not connected

Bei der Key-Erstellung hat gnupg2 das externe Keypad des Gemalto readers für die PIN Eingabe (noch) nicht benutzt.

Facebook messages mit Jitsi nutzen

Facebook bietet (noch) an auf Chat Messages mittels XMPP clients zuzugreifen. Jitsi ist ein Messenger, Sprach- und Video-Konferenz Client, der unter anderem für Facebook Chats schon vorbereitet ist.Als Java Anwendung kann er unter Windows, Linux und OS X genutzt werden.

Um Facebook in Jitsi zu nutzen fügt man ein neues Konto mit dem Typ des Netzwerks  "Facebook" aus, und muss dann nur noch Benutzername und Passwort eingeben. Allerdings sollte man beachten, vorher einen Nutzernamen in den Facebook Einstellungen angelegt zu haben.

Ist das eigene Facebook Konto mit einem Codegenerator oder einer Anmeldebestätigung gesichert (was sehr zu empfehlen ist), so lehnt der Facebook XMPP Server die Anmeldung ohne weitere Begründung ab (evtl. wird eine SMS mit XMPP Login Passwort verschickt). In diesem Fall muss ein spezielles Anwendungspasswort erstellt werden. Das ist schon alleine deswegen sinnvoll weil diese Passwörter die auf Rechnern hinterlegt sind getrennt von Konto Passwort verwaltet werden können.

In der Facebook Titelleiste auf den Menu Pfeil clicken, dann auf Einstellungen gehen. In der folgenden Seite den Benutzername prüfen und ggf anlegen.


Dann in der linken Menuleiste auf Sicherheit wechseln, dort "Anwendungspasswörter" bearbeiten, hinter dem "generieren" Link findet sich ein kleiner Dialog.

Dieser fragt nach dem Facebook Anmeldepasswort und dann kann man einen frei gewählten Namen für das Passwort eingeben kann (z.B. "Jitsi auf Notebook").

Dann wird ein zufälliges Passwort angezeigt, dieses kann man in Jitsi verwenden.

 In Jitsi ist zu beachten dass der Screen in der Deutschen Version ein Feld namens "E-Mail" hat, dort ist aber der Benutzername einzugeben (Issue#155).

Ein Vorteil der Anwendungspasswörter ist es übrigens, dass man diese widerrufen kann (falls jemand Hoffnungen hatte).

Password hashing in Oxwall (PHP password_hash)

While planning a new social network installation for the customer community of my employer I came across Oxwall as a possible solution. It is an Web application on the PHP/MySQL stack which allows self-hosted communities. It runs with a small footprint on about any web server hosting platform and provides a simple Forum, Chat, Event Stream, User Blogs and Profiles and similar functions. This is a very good fit to our needs (as we have to migrate away from the old Mixxt hosted community platform).

First we had a look a Ning, but as a Company located in Germany it is always complicated to host user-facing systems on US systems. Especially since EU and German data protection regulations for personal identifiable items might apply in this area. So if we cannot find a good German social network provider, we will consider hosting the application in our own data centers.

But before we invite out valuable customers to register on such a platform we do need to make sure their data stays safe. This is a business oriented social platform, so we do not really expect critical top secret information, but we do want to protect the most sensitive information, the users passwords. If you look at recent events in the media this is more than important. Thousands of cracked accounts and millions of leaked password hashes are available on the net. Even technology giants like Sony are not safe from being hacked. So it is absolutely important we protect our users and therefore our reputation - even for a simple application like a forum.

Oxwall password hashing

For this reason I reviewed a few security aspects of Oxwall (1.7.2), and want to talk here especially about how it stores user passwords.

Oxwall stores password hashes in the ow_base_user table in the password column as a 64-digit lower-case hex string. It represents the SHA-256 hash of the static OW_STATIC_SALT pepper concatenated with the user's password. This is all done in the hash_password($password) function, the relevant code looks like:

./ow_system_plugins/base/bol/user_service.php:884:        return hash('sha256', OW_PASSWORD_SALT . $password);

OW_PASSWORD_SALT (which is actually a static pepper) is a 13 digit hex string generated at installation time and stored in ow_includes/config.php. It is generated with the PHP uniqid() function (current time in milliseconds in hex). This is not a very strong secret, but you can of course overwrite it (keep in mind, this will invalidate all existing password hashes).

In order to verify a password Oxwall uses the isValidPassword($userid, $password) function, which will SHA-256 hash the provided password (one iteration) and compare it to the stored hash with PHP's === operator (which is not a constant time string comparision operation).

Oxwall does by the way enforce a minimum and maximum password length. The PASSWORD_MAX_LENGTH = 15 and PASSWORD_MIN_LENGTH = 4.

Oxwall Password Protection Evaluation

There are a number of problems with this:

By using a static salt (better known as pepper) all users who have the same password have the same hash (in one Oxwall installation). It also means an attacker can prepare a bit better for attacks, as they can check all user passwords with the same pre-compiled table. A globally unique salt for each password hash should be preferred to this.

By not using a format specifier algorithm flexibility is limited. Oxwall would have to test old and new algorithms (or guess based on the length of the encrypted string).

Although SHA-2 is more complex to calculate compared to DES, SHA-1 or MD5 it is still a comparable fast operation which can be easily optimized in hardware. This is no longer regarded as a safe protection. Instead it is better to have an iterated algorithm (and optionally memory complexity).

The current function for verifying the password hash is not implemented with a constant-time comparison method. This means it could leak some information on the password hashes to remote attackers.

If you compare this with other PHP applications it is not a bad implementation, but it is surely not state of the art anymore. Oxwall really should aim for a modern implementation.

There is absolutely no reason to limit the length of a password to 15 characters. It can be even longer than the hash function. I would remove that limit or at least increase it to a sane value like 100 (or 128 if you want to look techy :). Oxwall should invest some more work into encouraging users to have safe passwords. This can include hooks to check for bad passwords. The current minimum of 4 characters is quite low (and it would be good if one can configure it without changing the code).

Modern PHP password hashing

Luckily PHP 5.5 is providing a password_hash() function. And if you cannot wait for it, there is a compatibility library from Anthony Ferrara which can be used on 5.3. The function supports generating random salts, it uses BCRYPT algorithm by default and uses the standard $2y$... hash format.

I feel it is a bit unfortunate, that PHP does not support an additional pepper argument (in the default implementation). It argues, that there is no official analysis how much additional protection it brings.

The RFC comments, that it is possible to encrypt the hashes in your database (with a pepper). This would add the protection, but it generates additional work. The pepper Oxwall is using is rather low entropy, so I think it is best to just drop it. This will also reduce the risk of losing this value.

Oxwall should use the password_hash function, not specify salt or cost parameters and implement the rehash checks, to make sure it automatically rehashes passwords whenever PHP modifies the settings.

SSL Verkehr überwachen

Im letzten Artikel (zur Poodle Lücke) habe ich die klare Empfehlung ausgesprochen SSL 3.0 (und 2.0 sowieso) abzuschalten, wenn es nicht mehr benötigt wird. Hier stellt sich natürlich sofort die Frage: "gibt es noch kritische Verwender von SSL3 in meinem Netz".

Für die Unternehmens-IT kann das eine relativ komplizierte Angelegenheit werden die Owner aller Anwendungen zu befragen. Die Anwendungen zu ermitteln (einfach die Liste der freigeschaltenen Ports in der Firewall durchgehen) ist noch relativ einfach, ob aber die Befragten die Antwort kennen (oder die Frage verstehen) ist eine ganz andere Sache.

SSL Log im Apache aktivieren

Dazu kommt noch das Problem dass in jeder Anwendung die Art und Weise wie man die verwendeten SSL Protokolle sehen kann unterschiedlich ist. Teilweise ist die Funktion nicht aktiviert oder lässt sich nur mit vielen zusätzlichen Debug Meldungen einschalten.

Bei einem Apache httpd ist es eigentlich zwingend das erweiterte SSL Log Format "combinedssl" immer zu verwenden:

LogFormat "%h %l %u %t \"%r\" %>s %b \"%{Referer}i\" \"%{User-Agent}i\" %{SSL_PROTOCOL}x %{SSL_CIPHER}x" combinedssl
CustomLog /var/log/httpd/access.log combinedssl

Es ist praktisch, wenn die SSL/TLS Terminierung an möglichst wenigen Stellen erfolgt. Zum Beispiel einen Cluster aus Reverse Proxies oder Load Balancern. Und natürlich sollte für diese Dienste ein entsprechendes Log bereitstehen.

tls-hello-dump

Aber nicht immer gibt es diese Möglichkeit (für alle Anwendungen). Insbesondere nicht bei Client Verbindungen. Es kann von daher notwendig sein auf Netzwerkebene den Datenstrom zu überwachen und eine Statistik zu erstellen (oder die IP Addressen der notorischen SSL3 Verwender manuell nach zu püfen. Es könnte ja auch der unternehmenskritische Bestellfluss des größten Auftraggebers sein). Ich vermute mal ein gutes Network Intrusion Detection System (NIDS) kann diese Statistiken liefern. Ist eine solche Klassifizierung des Traffics aber nicht gegeben, so beginnt die Suche nach einfachen Tools.

Mit tcpdump oder vergleichbaren Sniffern muss man recht viel selbst bauen. Auch ssldump ist hier recht sperrig (und auch nicht sehr aktuell). Das einfachste Tool was ich bisher gefunden habe ist tls-hello-dump von Georg Lukas. Es schreibt pro Handshake 2 Zeilen, eine für die vorgeschlagenen Ciphers des Clients (ClientHello) und eine für die vom Server angenommenen Parameter (ServerHello). Es setzt auf libpcap auf, kann somit auf Linux/FreeBSD einfach eingesetzt werden. Es kann sowohl Verbindungen an das lokale System überwachen als auch Netzwerktraffic (solange der Host auf dem tls-hello-dump läuft am Netzwerkport der in PROMISC geschaltet ist alle Daten sieht).

Hier als Beispiel ein Chrome38/Apache2.2 Handshake sowie ein (unbeantworteter) openssl s_client -ssl3 -connect versuch:

109.192.117.164 195.49.138.57   TLSv1 ClientHello TLSv1.2 :CC14:CC13:
  C02B:C02F:009E:C00A:C009:C013:C014:C007:C011:0033:0032:0039:009C:
  002F:0035:000A:0005:0004:

195.49.138.57   109.192.117.164 TLSv1.2 ServerHello TLSv1.2 cipher C02F

109.192.117.164 195.49.138.57   SSLv3 ClientHello SSLv3 :C014:C00A:C022:
  C021:0039:0038:0088:0087:C00F:C005:0035:0084:C012:C008:C01C:C01B:
  0016:0013:C00D:C003:000A:C013:C009:C01F:C01E:0033:0032:009A:0099:
  0045:0044:C00E:C004:002F:0096:0041:0007:C011:C007:C00C:C002:0005:
  0004:0015:0012:0009:0014:0011:0008:0006:0003:00FF:

Und das ganze noch einmal aufbereitet mit dem ebenfalls beigelegten sed script, welches aus den Hex-codes der Ciphers lesbare Namen macht.

109.192.117.164 195.49.138.57   TLSv1 ClientHello TLSv1.2 :TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256:
  TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256:TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256:
  TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256:TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256:TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:
  TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:
  TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA:TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA:TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:
  TLS_DHE_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256:
  TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:
  TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA:TLS_RSA_WITH_RC4_128_MD5:

195.49.138.57   109.192.117.164 TLSv1.2 ServerHello TLSv1.2 cipher TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256

109.192.117.164 195.49.138.57   SSLv3 ClientHello SSLv3 :TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:
  TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:TLS_SRP_SHA_DSS_WITH_AES_256_CBC_SHA:TLS_SRP_SHA_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:
  TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:TLS_DHE_DSS_WITH_AES_256_CBC_SHA:TLS_DHE_RSA_WITH_CAMELLIA_256_CBC_SHA:
  TLS_DHE_DSS_WITH_CAMELLIA_256_CBC_SHA:TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:
  TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_CAMELLIA_256_CBC_SHA:TLS_ECDHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:
  TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:TLS_SRP_SHA_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:
  TLS_SRP_SHA_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:TLS_DHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:TLS_DHE_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:
  TLS_ECDH_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:TLS_ECDH_ECDSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA:
  TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_SRP_SHA_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA:
  TLS_SRP_SHA_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_DHE_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA:
  TLS_DHE_RSA_WITH_SEED_CBC_SHA:TLS_DHE_DSS_WITH_SEED_CBC_SHA:TLS_DHE_RSA_WITH_CAMELLIA_128_CBC_SHA:
  TLS_DHE_DSS_WITH_CAMELLIA_128_CBC_SHA:TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:
  TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_SEED_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_CAMELLIA_128_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_IDEA_CBC_SHA:
  TLS_ECDHE_RSA_WITH_RC4_128_SHA:TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA:TLS_ECDH_RSA_WITH_RC4_128_SHA:
  TLS_ECDH_ECDSA_WITH_RC4_128_SHA:TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA:TLS_RSA_WITH_RC4_128_MD5:TLS_DHE_RSA_WITH_DES_CBC_SHA:
  TLS_DHE_DSS_WITH_DES_CBC_SHA:TLS_RSA_WITH_DES_CBC_SHA:TLS_DHE_RSA_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA:
  TLS_DHE_DSS_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA:TLS_RSA_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA:TLS_RSA_EXPORT_WITH_RC2_CBC_40_MD5:
  TLS_RSA_EXPORT_WITH_RC4_40_MD5:TLS_EMPTY_RENEGOTIATION_INFO_SCSV:

Ich hab ein paar Patches beigesteuert die es etwas robuster machen, man muss sich aber vor Augen halten dass das Tool nur sehr einfache Handshakes versteht (diese müssen im Anfang der gefilterten IPv4 Pakete stehen). Schon ein TLS Alert (Warnung: unrecognized_name) verhindert, dass das ServerHello erkannt wird. Außerdem ist aktuell der Parser sehr ungenau was die Überprüfung der Paketformate angeht, es bietet sich also an das Tool nicht als Root auf einem kritischen System laufen zu lassen sondern vielmehr den Traffic mittels tcpdump -w file zu speichern und dann Offline auszuwerten (mit einem User ohne weitere Rechte).

Es sollte auch darauf hingewiesen werden dass es sich hier nur um die Handshakes handelt, Clients die viele erfolglose Verbindungen aufbauen sind in den Zahlen entsprechend überräpresentiert. Wenn eine persistente HTTPS connection tausende Anfragen verarbeitet steht diese nur einmal in der Liste. Ebenso sieht man nicht, ob ein Client, wenn er SSL3 offeriert bekam dieses auch akzeptiert (oder ablehnt).

tls-hello-dump kann nicht mit STARTLS (wie es z.B. in SMTP und IMAP Verwendung findet) umgehen. Das liegt hauptsächlich daran dass es sich nicht damit befasst die gefilterten Pakete zu TCP Strömen zusammenzusetzen. Das macht das Tool leichtgewichtig aber eben auch beschränkt. ssldump wäre für diesen Fall die bessere Wahl.

Compilieren und starten

tls-hello-dump steht auf GitHub als source code zur Verfügung (habe noch kein Binärpaket gesehen) und sollte auf jedem Linux Rechner mit entsprechenden Entwicklungspaketen übersetzbar sein:

git clone https://github.com/ge0rg/tls-hello-dump.git
cd tls-hello-dump/
make clean all
FILTER="tcp port 443 and tcp[tcp[12]/16*4]=22 and (tcp[tcp[12]/16*4+5]=1 or tcp[tcp[12]/16*4+5]=2)"
sudo tcpdump -p -s 1518 -i eth0 -w handshakes.pcap "$FILTER"
./tls-hello-dump handshakes.pcap | sed -f readable.sed 

Oder für die Mutigen: "sudo ./tls-hello-dump eth0 https | sed -f readable.sed"

Der Poodle bellt (SSL Sicherheitsschwäche)

Wieder einmal macht eine Sicherheitslücke mit einem klangvollen Namen die Runde. Poodle ist eine Schwachstelle in SSL 3.0, die sich aber auch auf neuere Clients auswirkt. Ausgelöst wurde das ganze durch ein Paper der Google Sicherheitsforscher Bodo Möller, Thai Duong und Krzysztof Kotowicz. Warum Sites wie Twitter mit der Abschaltung von SSL 3.0 reagieren möchte ich hier kurz darstellen.

Zuerst einmal eine Feststellung: SSL 3.0 (das Secure Socket Layer Protokoll in der Version 3.0 von 1996, nachträglich in RFC6101 dokumentiert) ist (trotz der Versionsnummer) der Vorgänger von TLSv1, TLS 1.1 oder dem aktuellen TLS 1.2 (RFC5246). Es hat eine Reihe von Sicherheitsproblemen und Unschönheiten und sollte schon länger nicht mehr verwendet werden.

Die Poodle Lücke hat das nur bestätigt: Durch eine ungeschickte Verwendung von Füll-Bytes bei dem CBC Modus (verwendet für DES, 3DES und RC2) kann ein Angreifer der mehrere SSL Anfragen beeinflussen und abhören kann, auf den Inhalt schließen. Diese Schwachstelle ist ähnlich zu der bereits vor einiger Zeit bekannt gewordenen BEAST Lücke.

Es sind verschiedene Situationen denkbar, bei denen diese Lücke ausgenutzt werden kann, aber im Web Browser Umfeld ist es dank JavaScript und Userinteraktion am Einfachsten.

Für SSL 3.0 kann dies nicht behoben werden (und selbst wenn wäre es einfacher direkt TLS 1.2 zu verwenden das die Lücke nicht hat). Bei Clients und Server die SSL 3.0 noch einsetzen könnte man die betroffenen CBC Ciphers abschalten, das ist aber leider keine sehr attraktive Lösung da sonst nur noch die eher unsichere RC4 Stromchiffre verwendet werden könnte.

SSL 3.0 muss sterben

Ohne jetzt nun näher zu bewerten wie einfach oder wie schwer die Lücke in welcher Situation ausgenutzt werden kann sind sich eigentlich alle einig: SSL 3.0 sollte nicht mehr verwendet werden und kann in Clients und Servern endlich abgeschaltet werden. Dies nimmt somit auch schon die Empfehlung vorweg und den Weg gehen alle mehr oder weniger schnell.

Ob man die Unterstützung für SSL 3.0 abschalten kann hängt vor allem damit zusammen ob alle potentiellen Gegenstellen ein gemeinsames neueres Protokoll sprechen. Als Web Server Betreiber stellt sich die Situation recht einfach dar: alle Clients außer Internet Explorer 6 auf einem Windows XP (und älter) können mindestens TLSv1, die meisten auch schon 1.1 oder 1.2 (wobei es nicht alle angeschaltet haben).

Internet Explorer 6 muss brennen

Aus einer ganzen Reihe von Gründen ist es eigentlich nicht mehr wünschenswert IE 6 zu benutzen, und schon gar nicht zu fördern. Da es selbst für Anwender die auf XP festsitzen Alternativen gibt (darunter Firefox und IE 7-8) sollte man inzwischen keinen Gedanken verschwenden und SSL 3.0 in öffentlichen Web Servern sofort abschalten.

CloudFlare, ein CDN und Cloud Security Dienstleister der weltweit viele Websites schützt und ausliefert hat Statistiken veröffentlicht, sie werden SSL 3.0 abschalten:

Across our network, 0.09% of all traffic is SSLv3. For HTTPS traffic, 0.65% across our network uses SSLv3. The good news is most of that traffic is actually attack traffic and some minor crawlers. For real visitor traffic, today 3.12% of CloudFlare's total SSL traffic comes from Windows XP users. Of that, 1.12% Windows XP users connected using SSLv3. In other words, even on an out-of-date operating system, 98.88% Windows XP users connected using TLSv1.0+ — which is not vulnerable to this vulnerability.

Wenn man weg geht von dem reinen Webbrowser/Server Umfeld, so ist die Unterstützung von neueren Protokollen nicht ganz so klar. Allerdings ist TLSv1 bereits in Java SE 1.4 enthalten, und so dürfte die Anzahl der Endpunkte die kein TLS können sich auf spezielle Embedded Hardware (und falsch konfigurierte Software) beschränken. Im System-to-System oder MFT Umfeld ist das Risiko der POODLE Lücke deutlich geringer (weil der interaktive Einfluss fehlt), aber auch hier wäre es ratsam und Risikofrei SSL 3.0 einfach abzuschalten.

SSL Fallback

Wenn sowohl Client als auch Server das TLS Protokoll sprechen so können Sie dies beim Verbindungsaufbau erkennen, und die gemeinsam gesprochene beste Version aushandeln. Dank Überprüfung dieses Handshakes ist es einem Angreifer auch nicht möglich der jeweils anderen Seite eine niedrigere Version vorzugaukeln.

Allerdings gibt es bei der Sache einen Haken: da manche Clients wenn ein Verbindungsaufbau mit einem TLS Handshake nicht klappt das ganze erneut mit einer älteren Version versuchen (out-of-band protocol fallback). Ein Angreifer muss damit nicht den ersten Handshake ändern (was TLS erkennt), sondern nur aufhalten (in der Praxis passiert dies sogar bei Überlastung ganz ohne Angreifer, was ebenso nicht erwünscht ist). Wenn der Client einen erneuten Versuch unternimmt und dabei nur SSL 3.0 ankündigt, so gelingt der Handschlag zwischen Client und Server mit einer unnötig alten (und unsicheren) Protokoll Version.

Dieser Downgrade Angriff ist Bestandteil der POODLE Lücke (wenn neuere Client und Server verwendet werden). Zur Verhinderung davon gibt es mehrere Möglichkeiten:

  • Clients verzichten auf den Fallback handshake und verlassen sich auf die TLS Versionslogik (dazu gehört zum Beispiel Java, wenn der Entwickler die Logik nicht selbst implementiert hat)
  • Auf Clients und Servern unsichere Protokollversionen gar nicht anbieten (SSL 3.0 abschalten)
  • Ein neuer Mechanismus bei dem ein Client der einen kompatiblen Handschlag versucht eine Markierung (die nicht entfernt werden kann) mitschickt, dass es ein Kompatibilitätsversuch ist. Server die von dieser Markierung wissen würden den Handschlag dann ablehnen (wenn sie eine neuere Version sprechen).

Letzteres wird TLS_FALLBACK_SCSV genannt, es handelt sich um eine sogenannte Signalling Cipher, die aktuell in Diskussion ist (und Google Chrome sendet dies schon einige Zeit, Firefox ab Version 35). Damit diese funktionieren kann, müssen aber die Server diese auch kennen. Die Erweiterung ist umstritten, denn für den Fall SSL 3.0 ist ein abschalten einfacher, und für zukünftige TLS Protokoll sollten die Clients einen Fallback einfach gar nicht durchführen.

TLSv1

So positiv wie es zu sehen ist, dass sehr viele Lösungen mindestens TLSv1 sprechen, so ist dies auch ein deutliches Warnzeichen: TLSv1 ist auch schon stark angekratzt. Die meisten wirklich wünschenswerten Verbesserungen sind erst in TLSv1.1 oder 1.2 zu finden. Schon heute können Sicherheitsbewusste Anbieter TLSv1 abschalten (Der Mozilla Server Side TLS Security Guide nennt dies „Modern Compatibility“). Es ist entsprechend anzuraten gleich jetzt zu evaluieren ob man auch gleich TLSv1 verbannen möchte und sicherzustellen dass TLSv1.2 angeboten wird (und so konfiguriert ist, dass es Perfect Forward Secrecy unterstützt und auf Zertifikaten basiert die mit SHA2 statt SHA1 oder gar MD5 signiert sind).

Zum weiterlesen

Heartbleed, woher kommt der Name

Wieder einmal macht SSL/TLS Schlagzeilen, dieses mal durch eine Sicherheitslücke in OpenSSL mit der Bezeichnung CVE-2014-0160 und dem Spitznamen "Heartbleed". Aber woher kommt dieser Name?

Der Name setzt sich zusammen aus dem Begriff "Heartbeat" also Herzschlag und "to bleed" also bluten - oder wie in diesem Fall ausbluten.

Der technische Titel ist "TLS heartbeat read overrun". Angefangen hat alles mit einer TLS Erweiterung die im RFC 6520 "TLS/DTLS Heartbeat Extension" (Februar 2012) definiert ist. Diese erlaubt es in TLS Verbindungen (oder bei DTLS Paketen) zusätzlich zu den normalen verschlüsselten Sitzungsdaten auch beliebig große herzschlag Nachrichten auszutauschen. Diese sind benannt nach Ihrer Funktion: dem Nachweis dass die Gegenseite noch am Leben ist und erreichbar ist. Im Falle von DTLS wird die Möglichkeit zu bestimmen wie viele Daten gesendet (und wieder zurückgesendet werden) dazu benutzt um auszumessen was die maximale Paketgröße ist die aktuell verwendet werden kann.

Die Erweiterung an sich ist keine schlechte Idee (auch wenn natürlich alle Erweiterungen immer ein Risiko darstellen). Die Verwendung der Heartbeat Extension wird gegenseitig beim Verbindungsaufbau ausgehandelt, und nicht jede Software untersützt diese Funktion bereits. Mit einem Patch hielt diese Funktion dann auch vor 2 Jahren Einzug in OpenSSL 1.0.1.

Und dabei wurde, wie es schon zu erwarten ist ein Programmierfehler begangen: DTLS und TLS sind leider nicht die einfachsten Protokolle. Daten werden in Records übertragen, deren Länge am Anfang steht. Darin finden sich dann Nachrichten unterschiedlichen Types - wie zB die Heartbeat Anfrage und Antwort. Da die Nachrichten selbst unterschiedliche Länge haben wird innerhalb der Nachrichtenstruktur nochmal übertragen wie lange die Nachricht ist. Was der Code jetzt fälschlicherweise tut ist, er kopiert die heartbeat Daten der Anfrage in das Antwortpaket aber verlässt sich dabei auf die Längenangabe der Anfrage-Nachricht ohne vorher zu prüfen ob diese in den übertragenen SSL Record gepasst hätte.

Damit kopiert die Funktion nicht nur Daten des Angreifers sondern eben auch beliebige Speicherinhalte dahinter in die Antwortnachricht. Diese wird dann sauber und sicher verschlüsselt und zurückgesendet. Mit jeder Heartbeat Antwort können so knapp 64kb Daten aus dem Innersten des Prozesses an den Angreifer gesendet werden, der Prozess blutet damit quasi aus. Betroffen sind alle OpenSSL Versionen zwischen 1.0.1,1.0.1a-f sowie 1.0.2-betas.

Behoben ist das Problem in 1.0.1g (und zukünftig 1.0.2) nachdem sowohl Google als auch Codenomicon den Bug entdeckt und an das OpenSSL Team gemeldet haben (Wenn man der sehr vollständigen Beschreibung auf heartbleed.com glauben darf).

Was in den Daten steht die der Angreifer sich SSL gesichert herunterladen kann ist schwer zu sagen. Man sollte aber auf jeden Fall davon ausgehen dass der SSL Schlüssel des Servers sowie zufällige Sitzungsdaten davon betroffen sind. (Update 2014-04-26: inzwischen ist es klar (Rubin Xu), warum Teile des Schlüssels immer wieder im Heap auftauchen.)

BTW: wer es genau wissen will: XKCD#1354 :)

Search Meetup Karlsruhe

Search User Group KA LogoLetzte Woche fand das erste Meetup der neuen Search Meetup Gruppe in der IHK statt. Die Auftaktveranstaltung war gesponsort* von Exensio. Florian und Tobias die Organisatoren konnten einige Search-Begeisterte aus dem Raum Karlsruhe zusammenbekommen um die zukünftigen Themen des Meetups zu besprechen. Tobias ielt den ersten Kurzvortrag (den ich leider verpasst hatte). Anschliessend gab es noch angeregte Diskussionen um zukünftige Themen. Solange aus den unterschiedlichsten Unternehmen die rund um Karlsruhe Such Technologien (wie Lucene, Elastic Search oder Solr) einsetze Vortragsangebote kommen, sollten auch künftige Meetups spannend werden.

Twitter: @SearchKA
Meetup Gruppe: Search Meetup Karlsruhe

 * Es scheint garnicht zu einfach sein in der Technologie Region Karlsruhe kostenfrei Räumlichkeiten für UserGroups zu erhalten. Hier sollten sich die diversen Marketing-Arme der Stadt und "High Tech Industrie" mal was überlegen.

IPv6 Kongress: Java-Anwendungen für IPv6 fit machen

Ich habe die Gelegenheit auf dem fünften IPv6 Kongress (6.-7. Juni in Frankfurt) über das Thema Java und IPv6 zu sprechen. (Programm). Hier das Abstract des Vortrags:
7.6.2013 14:00 - 14:30 Uhr Bernd Eckenfels: Java-Anwendungen für IPv6 fit machen Dass die Java-Plattform IPv6 unterstützt, ist allgemein bekannt – oder es wird vermutet. Aber sind dazu Änderungen an Anwendungen notwendig, die bisher nur für IPv4 getestet wurden? Welche Funktionen der IPv6-Protokollfamilie werden unterstützt? Welche Besonderheiten sind zu beachten, um Dual-Stack-fähige Anwendungen in Java zu erstellen? Der Vortrag betrachtet die Java-API für Netzwerkkommunikation und untersucht diese auf Relevanz für IPv6. Ein besonderes Augenmerk wird auf die Umsetzung von Dual-Stack-fähigen Geschäftsanwendungen (TCP- und TLS-Protokoll) gelegt. Implementierungsdetails von Java SE 7 (OpenJDK, Oracle und IBM) sind Teil des Vortrags.
Ich werde nicht auf die mobilen Java Profile oder Android eingehen. Und über Java 8 gibt es in dem Bereich keine Neuerungen zu vermelden.

HP-UX Development in the Cloud with HP ClOE

At $EMPLOYER we are developing and offering (Java based) COTS Enterprise Software to a wide range of customers. And while it looks like customer demand seem to concentrate on the various Linux enterprise distributions as well as Windows Server, there are of course still customers with different strategic platforms for Mission Critical applications. This includes AIX, HP-UX and Solaris which we all officially support. For a specialized ISV it is hard to have test systems for all those platforms combinations and keep up with the latest patches and Java versions. This is especially true if you do not want to maintain a whole datacenter full of test equipment. Luckily most of the system vendors offer some sort of partner program and provide opportunities to test. HP AllianceONE Partner Program Today I want to blog about the HP offering called Cloud Operating Environment (CLOE). As an HP AllianceOne Partner Program member we have access to this offering and can order virtualized HP-UX machines on a self-service portal for the purpose of porting, integrating and troubleshooting customer problems. The standard machines offered are OK for installation and compatibility testing or creating documentation for it. Simulating larger environments and doing load-tests requires different agreements. ClOE Web Page When ordering a new "Project" you have to give some details about the work you are planning to do (but I had actually never denied any request). Most of the work is related in trying out installer, shell scripts as well as Java dependencies. Remote Shell Access After ordering a Server (for example the medium configuration of HP-UX 11i v3 Data Center OE with 2 CPUs, 4GB RAM and 2 x 36GB HDD). After the server is provisioned (which takes about 12 minutes), you will receive an e-mail with the SSH key for root user. This SSH keyfile can be converted into a PuTTY .ppk file with the use of the PuttyGen Tool. The SSH access is the only open incoming network connection, so you need the SSH port forwarding feature available in PuTTY if you want to access or provide remote services. The login is a bit slow, I discovered, that it helps to put the option UseDNS no in /opt/ssh/etc/sshd_config to speed up the SSH login process. Otherwise you need to increase login timeout limits of some SFTP tools. PuTTY Login Installing Open Source Software On the first startup the system is pretty basic, there are only some Open Source goodies installed in /usr/contrib. But it is missing for example a modern shell. We can fix this with the help of the HP-UX Porting and Archive Centre:
# cd /var/tmp
# /usr/bin/ftp hpux.connect.org.uk
Name: ftp
Password: root@ 
ftp> cd /hpux/Sysadmin/depothelper-2.00/ 
ftp> get depothelper-2.00-ia64-11.31.depot.gz
ftp> quit
# /usr/contrib/bin/gunzip depothelper-2.00-ia64-11.31.depot.gz
# /usr/sbin/swinstall -s /var/tmp/depothelper-2.00-ia64-11.31.depot depothelper
... 
# /usr/local/bin/depothelper curl bash
# /usr/local/bin/bash
Bash-4.2$
Using remote X11 If you need to run applications with a graphical user interface, you need a way to display X11 sessions. There are basically two options. The first is, you install locally (on your PC) a X Window server (like Xming) and then set the X11 DISPLAY variable to a port which is forwarded by SSH back to your desktop. This requires no additional software on HP-UX side, but is not very fast. Another problem is, that if you lose the SSH connection all GUI applications on the remote side will be terminated. So the better option is to use a X11 simulating server on the HP side and connect to it. This allows to re-attach the session. Xvnc is a X11 server which can do that. It runs on the HP server talking X11 protocol to the local clients and publishes the frame buffer via VNC protocol. On the PC you only need a VNC client and connect (via a SSH port tunnel) to the remote. Unfortunately HP offers no Xvnc out of the box. But you can buy a version from RealVNC. There is also an older 4.1.2 PARISC binary floating around on the Internet which does not require a commercial license and works fine in the Aeries emulator:
# cd /var/tmp
# export PATH=$PATH:/usr/local/bin
# curl -o vnc-4_1_2-parisc_hpux.depot.gz http://www.grossmatten.ch/share-freeware/Network/VNC/4.1/vnc-4_1_2-parisc_hpux.depot.gz
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100 1767k  100 1767k    0     0   158k      0  0:00:11  0:00:11 --:--:--  182k
# /usr/contrib/bin/gunzip vnc-4_1_2-parisc_hpux.depot.gz
# /usr/sbin/swinstall -s /var/tmp/vnc-4_1_2-parisc_hpux.depot VNC
...
# vncpasswd
Password: 
Verify:
# vncserver
xauth:  creating new authority file //.Xauthority

New 'aps39-92:1 (root)' desktop is aps39-92:1

Creating default startup script //.vnc/xstartup
Starting applications specified in //.vnc/xstartup
Log file is //.vnc/aps39-92:1.log
After this you need to forward port 5901 in PuTTY to localhost:5901 on remote, and can connect with a VNC Viewer on your Desktop. Expanding Filesystem Capacity The next task is, that the default filesystems are sized too small to install additional software, so you need to get access to the additional capacity. As I am not a HP-UX expert and I could not find a good tutorial on that, here is my attempt to mount the second disk and to increase the /var filesystem with the remaining LVM extends (I did not setup a LVM for the second disk to keep the two devices independent for better snapshotting):
# bdf
Filesystem          kbytes    used   avail %used Mounted on
/dev/vg00/lvol3    1048576  176080  865720   17% /
/dev/vg00/lvol1    1835008  167008 1655064    9% /stand
/dev/vg00/lvol8    4718592  899128 3794848   19% /var
/dev/vg00/lvol7    5472256 3340744 2114872   61% /usr
/dev/vg00/lvol4     524288   21200  499160    4% /tmp
/dev/vg00/lvol6    8708096 5689992 2994560   66% /opt
/dev/vg00/lvol5     106496    5792   99928    5% /home

# for i in /dev/disk/*; do diskowner -AF $i; done | grep -v ioerror
path=/dev/disk/disk4:owner=partition.vxfs
path=/dev/disk/disk4_p1:owner=vxfs
path=/dev/disk/disk4_p2:owner=lvm.vxfs
path=/dev/disk/disk4_p3:owner=vxfs
path=/dev/disk/disk5:owner=vxfs

# vgdisplay -v
…
--- Physical volumes ---
   PV Name                     /dev/disk/disk4_p2
   PV Status                   available
   Total PE                    4495
   Free PE                     1247
   Autoswitch                  On
   Proactive Polling           On

# lvdisplay /dev/vg00/lvol8
--- Logical volumes ---
LV Name                     /dev/vg00/lvol8
…
LV Size (Mbytes)            4608
Current LE                  576
Allocated PE                576
 
# lvextend -l $[576+1247] /dev/vg00/lvol8
Logical volume "/dev/vg00/lvol8" has been successfully extended.
 
# lvdisplay /dev/vg00/lvol8
...
LV Size (Mbytes)            14584
 
# fsadm -b 14584m /var
fsadm: /etc/default/fs is used for determining the file system type
vxfs fsadm: V-3-23585: /dev/vg00/rlvol8 is currently 4718592 sectors - size will be increased
 
# mkfs -F vxfs /dev/disk/disk5
    version 6 layout
    37748736 sectors, 37748736 blocks of size 1024, log size 16384 blocks
    largefiles supported

# mkdir /u01
# echo "/dev/disk/disk5 /u01 vxfs delaylog 0 3" >> /etc/fstab
# mount /u01

# bdf
Filesystem               kbytes      used        avail      %used Mounted on
/dev/vg00/lvol3    1048576    176080     865720   17% /
/dev/vg00/lvol1    1835008    167008   1655064    9% /stand
/dev/vg00/lvol8    14934016  899496 13930104    6% /var
/dev/vg00/lvol7    5472256    3340744 2114872   61% /usr
/dev/vg00/lvol4     524288      21200       499160    4% /tmp
/dev/vg00/lvol6    8708096    5689992 2994560   66% /opt
/dev/vg00/lvol5     106496      5792           99928    5% /home
/dev/disk/disk5    37748736  26333   35364760    0% /u01
The fsadm command to online-resize the filesystem is only available in the Data Center OE, the Base Operating Environment has not the required license option "Online JFS" activated In the next article I will have a look at installing patches and Quality Packs. Update 2012-05-13: How to get Started presentation from HP: http://h20195.www2.hp.com/V2/GetDocument.aspx?docname=c03201145. My Blog article is featured by @HPAllianceOne on Twitter.

SSL Renegotiation DoS und Java JSSE SSLServerSocket

Öffentlich zugängliche SSL/TLS Dienste bilden das Rückgrat der Internet Anwendungen und haben zugleich das Problem, dass der initiale Handshake eine CPU intensive Crypto-Operation auf dem Server erfordert. Das ist deswegen problematisch, weil der Server erst nach dieser Operation feststellen kann ob der Client den Rechenaufwand ebenfalls eingegangen ist, oder einfach nur zufällige Daten beim Schlüsselaustausch geschickt hat. Dieses Ungleichgewicht kann ein Angreifer bei einem DoS (Deny of Service) Angriff ausnutzen und wiederholt (ggf. von verschiedenen bots) eine solche SSL Verbindung anfordern. Dadurch kann es dann zu Überlastungen der Server kommen, ohne dass der Angreifer viele Ressourcen investieren müsste. Diese Form des SSL DoS lässt sich aber zum Glück einfach erkennen und dank Rate Limits in Firewalls oder SSL Accelerators auch einfach abwehren. Etwas problematischer ist es da schon, dass auch in einer bestehenden TLS Verbindung die Gegenstelle eine neue Aushandlung der Schlüsseldaten anfordern kann. Dazu sind keine von der Firewall bemerkbaren neuen Verbindungen notwendig, und auch die Handshake Records die bei SSL ausgetauscht werden sind als solche nur mit anfälliger Heuristik zu erkennen. Wenn man das nun mit der Eigenheit von RSA kombiniert, dass das entschlüsseln auf der Serverseite mehr CPU Zeit beansprucht als die Verschlüsselunsoperation, so erhält man eine neue Klasse von Angriffen auf die die deutscheinternationale Security Research Gruppe THC 2011 aufmerksam gemacht hat. Und obwohl ein dDoS Angriff auf den initialen Handshake um ein vielfaches wirkungsvoller ist hat die Veröffentlichung des Tools einige Hersteller dazu bewegt etwas dagegen zu unternehmen (die meisten schalten die Renegotiation komplett ab). Hinweis: THC spricht von Faktor 15 mehr Rechenaufwand auf dem Server als auf dem Client, dem widersprechen allerdings die Zahlen von Vincent (s.u.). Jedenfalls ist es für einen öffentlich angebotenen SSL Server wichtig die Renegotiation Anfragen der Clients zu erkennen und zu limitieren. Neben den häufig verwendeten nativen Libraries wie puressl oder openssl gibt es auch noch weitere Implementierungen, z.B. den SSLServerSocket bei Java (im Falle der JVM von Oracle mit der ehemals von Sun stammenden JSSE Implementierung). Für diese bleiben aktuell zwei Strategien: a) HandshakeListener auf jedem SSLServerSocket registrieren: dieser wird bei jedem erfolgreichen Handshake aufgerufen, er kann also mitzählen und ggf. Gegenmaßnahmen einleiten. Das hat aber einen großen Nachteil: der Listener selbst wird Asynchron in einem neuen Thread aufgerufen. Und dies auch dann wenn die Funktion im Listener nicht mehr macht als einen Zähler hochzählen. Das starten des Threads ist im Vergleich dazu viel belastender für den Server. Es sollte also vermieden werden überhaupt einen Listener zu registrieren. b) Nach dem initialen Handshake die Liste der erlaubten Ciphers auf eine leere Liste setzen. Das führt dazu, dass alle weiteren Handshake Anfragen mit einem SSL Alert abgebrochen werden. Leider gilt das allerdings auch für Handshakes die vom Server angefordert werden (z.B. wenn Client Zertifikate angefordert werden sollen) oder auch bei sehr seltenem Schlüsselaustausch (bei lange bestehenden SSL Verbindungen sinnvoll). Ich würde mir deswegen wünschen Oracle bessert hier an zwei Stellen nach: zum einen sollte man bei SSLServersockets direkt die Renegotiation die von Clients angefordert wird mittels eines Flags ignorieren/ablehnen können. Zudem macht es Sinn wenn der SSLServerSocket diese automatisch in der Anzahl begrenzen. Zum anderen sollte es möglich sein auf die Erzeugung eines Threads pro Handshake Event zu verzichten, z.b. indem der Anwender einen eigenen Executor mitgeben kann (der einen Pool hat oder aber bei sehr leichtgewichtigen Listener einfach synchron ausführt). Übrigens bietet die JSSE2 Implementierung von IBM eine Systemproperty (com.ibm.jsse2.renegotiate=NONE) an, mit der man die Renegotiation ausschalten kann. Im Falle von Oracle kann nur die unsichere Renegotiation (ohne RFC5746) verboten werden. Das hilft aber nicht gegen den DOS Angriff. Zum Weiterlesen

HTTP Header und Browser Sicherheit

Web Anwendungen werden immer essentieller und es zeigen sich immer mehr Schwachstellen und Risiken. Als Web Application Entwickler kann man einige Technologien verwenden (die mehr oder weniger verbreitet sind) um das Risiko zu reduzieren. Hier möchte ich Funktionen sammeln die als "neue" HTTP Header bereitgestellt werden:

Content-Security-Policy: (CSP) Dieser HTML5 Header erlaubt es dem Web Server der eine HTML Seite ausliefert Beschränkungen für den html/javascript code zu definieren in Bezug auf Quellen für Code (und andere Ressourcen wie Fonts und Bilder). Sinnvoll ist dieses Verfahren insbesondere in Verbindung mit Web Seiten die keinen Inline JavaScript code enthalten (nur script tags) sowie auf eval in JavaScript verzichten. Eine gute Zusammenfassung findet sich auf html5rocks.com. Leider ist die Unterstützung in den Browsern noch eingeschränkt und die verschiedenen Engines benutzen noch nicht den offiziellen Header name. [W3C Working Draft Content Security Policy 1.0]

Strict-Transport-Security: (HSTS) Ein Problem mit https (SSL/TLS) ist, wenn es nicht oder falsch verwendet wird. Mit dem HSTS header wurde eine Möglichkeit geschaffen dass Web-Seiten dem Browser der User dazu zwingen können für bestimmte URLs nur die SSL Variante zuzulassen. Der Nutzen ist ein wenig umstritten, da es zum einen noch das Henne und Ei Problem gibt und zum Anderen der Header nicht vor man-in-the-middle (MITM) Angriffen oder Phisching Angriffen mittels alternativen URLs schützen kann. Es ist aber trotzdem eine gute Idee den Header einzusetzen, vor allem wenn die Browser Hersteller dann eigene Listen erstellen und diese fest mit der Software ausliefern (und damit das Henne und Ei Problem umgehen). Die OWASP Initiative hat weiterführende Informationen. [IETF WEBSEC Draft: HTTP Strict Transport Security]

Access-Control-Allow-Origin: (CORS) Die Access-Control-Allow Header sind genau genommen kein Mechanismus um die Möglichkeiten einer Web Seite zu beschränken, sondern um diese feingranular um Zugriffe auf fremde Server (die dem zustimmen) zu erweitern. Dies erlaubt unter anderem die Vermeidung des eher problematischen JSON-P Verfahrens (das auf JavaScript eval basiert). Eine gute Beschreibung wie das Verfahren eingesetzt werden kann findet sich bei html5rocks.com. [W3C Working Draft Cross Origin Resource Sharing]

Cache-Control: no-store Diese Einstellung bietet sich vor allem für dynamisch erstellte HTML Seiten an die sensible Daten enthaten die nicht permanent auf dem Client Rechner gespeichert werden sollen. Es sollte nicht für statische ressourcen (Bilder) gesetzt werden, da dies Geschwindigkeit der Web Anwendung durch ständiges neu-übertragen eben solcher verschlechtert. [W3C RFC2616 HTTP/1.1]

Cookies: HttpOnly secure Cookies werden in Web Anwendungen unter anderem dazu eingesetzt Einstellungen oder Details auf dem Client zu erinnern oder eine Session ID zu speichern. Damit sind Cookies eine Achillesferse jedes Authorisationssystems und bedürfen besonderem Schutz (vor Einsichtname oder Auslesen). Wenn ein Server ein Cookie mittels Header anlegt, so kann er diesen Attribute mitgeben die zum einen regeln wann das Cookie zurückgeschickt wird (secure = nur wenn https methode verwendet wird) und zum anderen ob das Cookie mittels JavaScript/DOM ausgelesen werden kann, oder einfach nur für alle weiteren Zugriffe bereitsteht. Web Anwendungen sollten zum Schutz der Session Information unbedingt dieses Verfahren erzwingen: session cookies mit HttpOnly Attribut. [IETF RFC6255 HTTP State Management Mechanism] X-Frame-Option: Erlaubt Web Seiten die nicht in Frames eingesperrt werden dürfen. Dies hat den Vorteil dass es Angreifern etwas schwerer gemacht wird eine Webseite anzuzeigen die normale Funktionalitäten bereitstellt, der Angreifer aber Clicks und Eingaben abfangen kann. Außerdem bietet es auch Schutz Trittbrettfahrern die Ihre eigenen Vorstellungen von Betrieb eines Services haben. (IE8 Security Blog: Clickjacking Defense) [Quelle?]

Server:/X-Powered-By:/Via: Um es (automatisierten) Angreifern nicht so einfach zu machen sollten Header die eine schnelle Identifikation (Fingerprinting) der eingesetzten Software Version erlauben entfernt (im Fall von X-Powered-By: was gerne von JSP compilern erstellt wird) werden. Der Punkt ist eher umstritten: es reduziert die Gefahr dass bekannte Lücken einfach ausprobiert werden nicht, dafür erschwert es den Administrator und Partnern die Überprüfung der Konfiguration. Da aber viele Assessment Tools das Vorhandensein der Header anmerken ist es für einen Softwareersteller ratsam diese Header (und Versionsstrings in Fehlerseiten) konfigurierbar zu machen. In dem zusammenhang ist die Empfehlung einen falschen Versionsstring zurückzuliefern sehr kritisch zu betrachten, lieber einen unkonkreten generischen Header. Z.b. gibt der Apache httpd nur "Server: Apache" aus, wenn "ServerTokens ProductOnly" gesetzt wird. [W3C RFC2616 HTTP/1.1] Übrigens haben all diese Mechanismen bekannte (und unbekannte) Bugs in verschiedenen Browser Versionen. Nicht alle Browser unterstützen die Header im gleichen Funktionsumfang oder nach der gleichen Methode. Es macht dennoch Sinn diese einzusetzen da die Sicherheit von Web Anwendungen für größere Benutzergruppen dennoch verbessert wird. Zudem achten viele (automatisierten) Audits auf das Vorhandensein, so lässt sich mit geringem Aufwand bei der Anwendungserstelllung eine bessere Compliance erreichen.

Update 2012-11-08: Server header hinzugefügt, IE8 Security Blog artikel verlinked der X-Frame-Option erklärt.

TODO 2012-11-23: Es gibt noch die /crossdomain.xml policy files die von Flash und wohl auch dem Java Plugin beachtet werden. Diese Technologie kennt den X-Permitted-Cross-Domain-Policies: header. Dieser fehlt im Artikel noch.

Update 2014-02-16: Google setzt den X-XSS-Protection:"1; mode=block" header, welcher vom IE8 verstanden wird.