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Zusammenfassung
  • TLS schützt den Großteil des Online-Datenverkehrs. Um die Leistung zu verbessern, ermöglicht TLS die Wiederaufnahme einer früheren Sitzung mithilfe von Session-Tickets. Diese Tickets enthalten das Schlüsselmaterial und müssen daher geschützt werden.Session-Tickets wurden bereits dafür kritisiert, dass sie die Forward Secrecy von TLS untergraben können. Dennoch wurden Implementierungen von Session-Tickets bislang nicht gründlich analysiert. Wir haben die Sicherheit von Session-Tickets in TLS systematisch analysiert und potenzielle Implementierungsprobleme identifiziert. Wir haben die Ticketformate von 14 Open-Source-TLS-Bibliotheken analysiert und bei fünf Bibliotheken Partitioning-Oracle-Schwachstellen gefunden. Ansonsten haben wir die Bibliotheken als sicher befunden. Dennoch haben wir festgestellt, dass bei großen HTTPS-Servern, die auf diesen Bibliotheken aufbauen, die Client-Authentifizierung durch Sitzungsaufnahme umgangen werden konnte, wenn Virtual Hosting verwendet wird. Wir haben unsere Angriffe in der Praxis evaluiert und dabei schwerwiegende Schwachstellen bei großen Cloud-Anbietern wie AWS, Cloudflare und Fastly aufgedeckt. Unsere Schwachstellen umgingen die Vertraulichkeits- und Authentifizierungsgarantien von TLS, sodass ein Angreifer die Sicherheit der Kommunikation vollständig brechen konnte. Wir vertreten die Ansicht, dass missbrauchsresistente APIs und umfassendere Leitlinien in den TLS-Standards solche Schwachstellen verhindern könnten.
Abstract
  • TLS is one of the most widely used security protocols, protecting the majority of online traffic. Its handshake uses computationally expensive public-key cryptography to establish a shared secret and authenticate the parties. To improve performance, TLS allows resuming a previous session using session tickets. These tickets contain the shared secret and must therefore be protected.Previous works criticized session tickets for potentially undermining the forward secrecy of TLS. Nonetheless, session ticket implementations have not been well analyzed. We systematically analyzed the security of session tickets in TLS and identified potential implementation issues. We analyzed the ticket formats of 14 open-source TLS libraries. For five libraries, we identified partitioning oracle vulnerabilities. We found the other libraries to be secure. Despite this, we found that major HTTPS server implementations that use these libraries were vulnerable to client authentication bypasses when using virtual hosting and session resumption. We further evaluated our proposed attacks in the wild, uncovering severe vulnerabilities in large cloud providers, including AWS, Cloudflare, and Fastly. Our vulnerabilities circumvent the confidentiality and authentication guarantees of TLS, allowing an attacker to completely compromise the security of the communication. We argue that misuse-resistant APIs and more guidance in the TLS standards could prevent such vulnerabilities.
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