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Distributed Systems (Fach) / Security (Lektion)

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• Welche Attack Scenarios gibt es? Inhibit Servicebereitstellung - Denial of Service durch Überflutung mit Anforderungen Datenzugriff - Zerstörung gespeicherter Daten, um deren Verwendung zu verhindern  Kommunikation - Verhinderung des Informationsaustauschs durch Unterbrechung der Kommunikation Erhalten Vertrauliche Informationen - Abhören und Kopieren von Daten Zugriff auf Ressourcen -Zugriff auf Dienste durch falsche Identität Modifizieren / Fälschen Daten und Nachrichten der Banktransaktion zugunsten des Angreifers geändert, unautorisierte Einführung neuer Daten und Nachrichten Dienste erhalten unbefugten Zugriff auf System- und Aufzeichnungsaktivitäten, kopieren und senden Dienstaufrufe erneut (Wiederholungsangriffe) 
• Welche Sicherheitsrequirments gibt es? Confidentiality Only authorized persons should have access to messages and data Integrity Unauthorized changes of messages and data have to be detected and to be eliminated Authenticity User identity can be validated Access Control No unauthorized access to data and services is allowed Accountability Interactions can be mapped to particular instances or persons who are accountable Anonymity Executing procedures without disclosing user identities (as opposed to authenticity!) Availability Permanent availability of services, information and communication connections
• Was ist und wie funktioniert Encryption? Schützen der Daten durch Encryption  um Vertraulichkeit zu garantieren. Encryption (verschlüsseln/cipher) beim sender Decryption (entziffern/decipher) beim receiver Verschlüsselungsalgorithmen, die durch kryptografische Schlüssel parametrisiert werden, werden nur von Sender und Empfänger gehalten Ebenso wird ein Key generiert, welcher sowohl für cipher als auch decipher genutzt und über einen seperaten sicheren Channel übertragen wird.
• Welche Arten von Encryption gibt es? Vor und Nachteile? Symetrisch Selber Key wird sowohl zum verschlüsseln, als auch zum Entziffern genutzt und über einen sicheren Kanal an die Sender und Reciever versendet nutzt die Algorithmen Stream cipher (bitweise) und Block cipher (blockweise) Ist Effizient, besonders für große Datenmengen Es muss aber darauf geachtet werden, dass der Key auch sicher versendet wird Ebenso sind Digitale Signaturen nicht möglich (Schlüssel ist nicht eindeutig) Asymetrisch Unterschiedliche Schlüssel für Ver und Entschlüsselung. (Paar aus Public Key zum Verschlüsseln und Private Key zum Entziffern) Taktik : Owner kreirt den Schlüssel aus einer Funktion, welche nicht irreversibel ist Der Vorteil ist das einfach Versenden des Public Keys, ohne nötigen Sicherheitskanal Dennoch benötigt man erstmal den Verschlüsselungsalgorithmus und es kann auch zu weiteren möglichen Attacken kommen Attacker könnte einen öffentlichen Schlüssel unter falschem Namen verteilen. Vertrauenswürdige Teilnehmer könnten diesen Schlüssel möglicherweise verwenden und vertrauliche Informationen (wie z. B. Passwörter) an den attacker Lösung: Zertifizierung öffentlicher Schlüssel durch digitale Signaturen von Trust Centern
• Warum sollte man symetrische und asymetrische Verfahren kombinieren? Symmetrisch + Bessere Leistung im Vergleich zu Asym. - Schlüsselaustausch benötigt Aufwand für sicheren Kanal Asymmetrisch + Einfacher Schlüsselaustausch - - Viel langsamer als Symmetrie (bis zu 1000-fach) Kombiniert ergibt dies dann Symmetrische Schlüssel, die durch asymmetrische Prozeduren verteilt werden - sicher und einfach  Diese privaten Schlüssel werden dann symmetrisch zur Ver- und Entschlüsselung der tatsächlichen Benutzerdaten verwendet - dies garantiert eine hohe Effizienz
• Was ist die digitale Signatur? asymmetrisches Kryptosystem, bei dem der Sender mit Hilfe des Private Keys zu einer digitalen Nachricht einen Wert berechnet (Check Sum) , der ebenfalls digitale Signatur genannt wird Dieser Wert ermöglicht es jedem, mit Hilfe des Public Keys die nichtabstreitbare Urheberschaft und Integrität der Nachricht zu prüfen.Den Private Key kennt nur der Sender selbst.Stimmen die Checksum von Sender und Receiver überein, so kann man davon ausgehen, dass die Nachricht vom wirklichen Uhrheber gesendet wurde.
• Warum gibt es keine digitale Signatur bei symmetrischen Verfahren? Bei symmetrischer Kryptographie keine 1: 1-Zuordnung zwischen Schlüsseln und Personen Der Unterzeichner kann nicht eindeutig identifiziert werden
• Was sind Statistical Attacks? Wenn nach längerer Beobachten Muster in verschlüsselten Texten auftauchen, könnte man den Private Key vll doch herausfinden Deshalb: Key regelmäßig ändern und lange Keys (256 Bit) nutzen
• Welche Mechanismen gibt es gegen Attacken auf verteilte Systeme? •Encryption ensure confidentiality and integrity, aid authentication •Authentication verify identity of users •Authorisation Allow/disallow access by certain users to resources •Firewalls Protect network areas •Anonymity allow user actions without disclosing identity
• Vorgehen wie eine Digitale Signatur erstellt wird? a checksum is created from the data to be signed, this checksum is encrypted with the private key of the signing entity and attached to the signed data, the receiver decrypts the encrypted checksum with the public key of the signing entity, creates the checksum for the received data with the same algorithm and compares this checksum with the checksum contained in thesignature, if both are equal the signature is validated  
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• Warum gibt es Trust Center? Weil die Zuordnung eines öffentlichen Schlüssels zu einem Benutzernamen durch ein Dritten zertifiziert werden muss , um Angriffe unter einem falschen Benutzernamen zu verhindern
• Wie authifizieren sich identifizierte Geräte ? Verfikation der Identität durch eine Vorlage eines geheimen Identifiers (zB. Key, Passwort) Key versendet durch Key Distribution Center
• Wie funktioniert eine Authentifizierung mithilfe eines Key Distribution Centers? 1. Client authentifziert sich beim KDC 2. Client stellt key_request ans KDC um mit dem Server zu kommunizieren 3. KDC generiert einen Key und sendet diesen verschlüsselt an Client und Sender verschlüsselt mit Kc und Ks Probleme: Mangelnde Synchronisation zwischen Client und Server Server erwarten keine Nachricht von KDC (obwohl angefordert)
• Wie funktioniert die Authentifizierung nach dem symmetrischen Needham-Schroeder? 5.Client responds to server challenge with Z3-1, followed by server response in step 6. 1. Client sendet Key request an KDC um mit dem Server zu kommunizieren, einschließlich Random Number Z1 2. KDC antwortet mit der selben Number Z1, Key (Mit Ks encrypted) und Ticket 3. Client sendet RPC Request zusammen mit Ticket und Challenge Z2 zum Server 4. Server antwortet mit RPC Respone , inklusive Antwort auf die Challenge und einer neuen Challenge Z3 5. Client antwortet der Server Challenge mit Z3 - 1 , gefolgt von Server Response
• Was bestimmen Firewalls? Filtering data packets to let through network segments Auditing actions should be logged Access Control, Authentication authentication and access requirements exist
• Welche Filter besitzt die Firewall? Packet Filter  Etabliert auf Netzwerk- und Transportschicht Filter basierend auf Paket-Header (Quelle, Ziel, Protokolltyp usw.) Z.B. Filterregel: Verweigert Anforderungen an einen internen Webserver, wenn diese nicht aus dem Adressbereich des internen Netzwerks stammen Application Filter Arbeit an der Anwendungsschicht Überprüft den Inhalt aller eingehenden und ausgehenden Nachrichten in anwendungsspezifischer Form Z.B. Spamfilter - Scannt Nachrichten nach Schlüsselwörtern und untersucht Absender und Empfänger. Markiert oder löscht Sie Spam-Nachrichten Proxy Filter Aktiv auf der Transportschicht mit TCP und UDP Vermittlung zwischen Clients im externen Netzwerk, wenn sie interne Dienste nutzen möchten Dient als Server für die externen Clients und als Client für die internen Server
• Was sind die Ziele von Anonymität und wie werden sie erreicht? Online-Aktivitäten durchführen, ohne die Identität preiszugeben Anonyme Nachrichten senden, z. um Geschäftsbeziehungen zwischen Unternehmen zu verbergen Nichtoffenlegung von Produktbestellungen oder Suchanfragen aus Datenschutzgründen Mixes Pseudonyme fiktiver Name, der verwendet wird, wenn eine Person eine bestimmte Rolle spielt. Aktionen, die dem Pseudonym aufgrund eines internen Benutzerprofils zugeordnet werden können. Einschränkungen: Die Zustellung von Waren an einen anonymen Empfänger Informationen über Benutzer können aus den verschiedenen Pseudonymen aggregiert und kombiniert werden
• Wie funktioniert asymetrische Kryptographie bei Authentification? Client stellt request ,welcher client identifier C and random number challenge ZC for server beinhaltet ZC wird vom Server entschlüsselt und zurückgesendet -> Server ist nun authentifiziert Conversation key CK und random number challenge ZS wird ebenfalls zum Client gesendet ZS decrypted by client, then encrypted (but this time with CK) and sent to server –client identity authenticated ZS wird vom Client entschlüsselt und dann verschlüsselt mit dem neuen CK und daraufhin wieder zum Server gesendet -> Client ist nun authentifiziert

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