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Sécurité des applications Web

William Petit - S.C.O.P. Cadoles

La fondation OWASP

Open Web Application Security Project

  • Fondé en 2001
  • Organisation internationale à but non lucratif

Quelques projets en particulier

  • OWASP Top Ten - Top 10 des failles impactant les applications Web
  • OWASP Code Review Guide - Guide de la revue de code appliquée à la sécurité
  • OWASP ASVS - Standard des vérifications de sécurité des applications Web
  • OWASP Webgoat - Application(s) volontairement faillible(s) illustrant les principales failles de sécurité actuelles.

Les principales failles

Epicfaild

https://forge.cadoles.com/wpetit/epicfaild

Lancer avec Docker

docker run -it --rm -p 8888:8080 bornholm/epicfaild

# Puis ouvrir l'URL http://localhost:8888/
# dans votre navigateur

OWASP WebGoat

https://github.com/WebGoat/WebGoat

Lancer avec Docker

docker run -p 8080:8080 -it --rm webgoat/webgoat-8.0 /home/webgoat/start.sh

# Puis ouvrir l'URL http://localhost:8080/WebGoat/
# dans votre navigateur

Injections SQL (SQLI)

Pratique

Epicfaild: Gate 3 et 4 WebGoat: Injection Flaws (- XEE)

Risques

  • Vol de données
  • Altération de données
  • Prise de contrôle du serveur

Mitigation

  • Exécuter le moteur de base de données avec un utilisateur dédié.
  • Valider TOUTES les entrées utilisateur.
  • Utiliser des requêtes préparées.
  • Installer un NIDS au niveau du serveur HTTP

Contournement de la session

Pratique

Epicfaild: Gate 3 WebGoat: Authentication Bypass

Risques

  • Vol de session
  • Vol de données
  • Prise de contrôle de l'application

Mitigation

  • Valider TOUTES les entrées utilisateurs
  • Journaliser les origines des connexions

Cross Site Scripting (XSS)

Pratique

Epicfaild: Gate 1 WebGoat: Cross Site Scripting

Risques

  • Vol de sessions
  • Hameçonnage

Mitigation

  • Valider TOUTES les entrées utilisateurs
  • Assainir les données avant de faire leur rendu

Mauvais contrôle des accès

Pratique

WebGoat: Access Control Flaws

Risques

  • Accès non autorisés à des fonctionnalités critiques
  • Vol de données
  • Prise de contrôle de l'application

Mitigation

  • Journaliser tous les accès à des ressources critiques (qui, quoi, quand, quel contexte ?)
  • Utiliser une double authentification pour l'accès aux ressources critiques

Attention L'obfuscation des accès n'est pas une méthode de sécurisation des points d'entrée.

Fuite d'informations sensibles

Pratique

Epicfaild: Gate 4/5
WebGoat:  Insecure communication, Client Side/Client side filtering

Risques

  • Vol de données

Mitigation

  • Ne retourner à l'utilisateur que les données dont il a besoin (approche "frugale").
  • Limiter la zone d'action de l'utilisateur à ses seuls besoins.

Cross Site Request Forgery (CSRF)

Pratique

WebGoat: Request Forgeries

Risques

  • Hameçonnage
  • Vol de session
  • Vol d'identité

Mitigation

  • Utilisation de nonce (aussi appelé CSRF Token)
  • Utilisation de requêtes POST|PUT|DELETE pour toutes les actions autres que la "consultation"
  • S'assurer que les mécanismes de type "HTTP Method Override" ne sont pas activés en production (Exemple pour Symfony3)

Mauvaise politique de maintenance

Pratique

WebGoat: Vulnerable components

Risques

Les risques dépendent du composant faillible...

Mitigation

  • Activer les mécanismes de mise à jour automatique
  • Vérifier les mises à jour des librairies de manière automatisée.
  • Suivre la publication des CVE/NVD

Métrologie applicative appliquée à la sécurité

Méthodologie générale

Modélisation de menace

Identification des flux de données

Les facteurs d'une bonne métrique

Exemple d'outil: Prometheus

Méthodologie générale

  1. Définir le modèle de menace
  2. Identifier et isoler les scénarios d'attaque pour les différentes menaces
  3. Trouver les indicateurs "clés" pour ces scénarios i.e. identifier les métriques pertinentes pour la détection des comportements suspects
  4. Mettre en place les sondes pour les métriques
  5. Définir les seuils d'alerte et les réponses à apporter

La modélisation de menace

  • Identification des dépendances externes. Exemple: serveur GNU/Linux, base de données
  • Identification des points d'entrées Exemple: formulaire de contact, port de la base de données
  • Identification des assets Exemple: Comptes utilisateurs de l'application, données personnelles, droits d'accès
  • Identification des niveaux de confiance Exemple: Utilisateur anonyme, administrateur

Identification des flux de données

center

Les facteurs d'une bonne métrique

  • Concision Le domaine de mesure est il correctement défini ? La métrique n'essaye t-elle pas de mesurer trop de choses ?
  • Fidélité La mesure est elle reproductible ? Mesure t-elle toujours la même chose ?
  • Intégrité Le processus de mesure est il vulnérable à la falsification ?
  • Utilité La métrique apporte elle une information utile au processus décisionnel ?

Exemple d'outil: Prometheus

Téléchargement

https://prometheus.io/download/#prometheus

Configuration générale

Instrumentation de l'application

Modèle de données

Les différents types de métriques

Les requêtes

Modèle de données

Prometheus stocke des échantillons (mesures) sous la forme de séries temporelles. Il créait une nouvelle série pour chaque association (nom_métrique, label1=value, label2=value, ...).

Chaque couple (label, valeur) est appelée dimension de la métrique.

Représentation

                http_total_requests{ method="POST", path="/test" }
               |       name        |          labels             |

Les différents types de métriques

Compteur (1)

Un compteur est une métrique dont la valeur ne peut faire qu'augmenter au cours du temps.

Exemple Nombre total de connexions d'un compte sur un site

Jauge

Une jauge est une métrique dont la valeur peut augmenter ou diminuer au cours du temps.

center 50%

Exemple La température d'une pièce

Histogramme (1)

Un histogramme est une métrique répartissant les données dans des "seaux" (ou "buckets" en anglais) configurables et comptant le nombre total et par "paquet" d'échantillons ainsi que leur somme.

center 70%

Exemple Le temps de réponse des requêtes HTTP

Histogramme (2)

Scénario d'exemple

Soit la métrique http_request_duration_seconds un histogramme avec les "buckets" suivants: 0.5, 1, 2, 3, 5.

3 requêtes sont effectuées sur l'application avec des temps de 1s, 2s et 3s respectivements.

On aura sur /metrics:

http_request_duration_seconds_bucket{le="0.5"} 0
http_request_duration_seconds_bucket{le="1"} 1
http_request_duration_seconds_bucket{le="2"} 2
http_request_duration_seconds_bucket{le="3"} 3
http_request_duration_seconds_bucket{le="5"} 3
http_request_duration_seconds_bucket{le="+Inf"} 3
http_request_duration_seconds_sum 6
http_request_duration_seconds_count 3

Les requêtes

Types de données

  • scalar Un nombre à virgule flottante Exemple: 5.1

  • instant vector Un ensemble de séries temporelles contenant un seul échantillon pour chaque série temporelle, toutes partageant le même horodatage. Exemple: http_request_duration_seconds

  • range vector Un ensemble de séries temporelles contenant une gamme de points de données au fil du temps pour chaque série temporelle. Exemple: http_request_duration_seconds[5m]

  • string Une chaine de caratères. Exemple: "hello world"

Les opérateurs

Opérateurs arithmétiques

+, -, *, /, % (modulo), ^ (puissance)

Opérateurs de comparaison

==, !=, >, >=, <, <=

Opérateurs d'aggrégation

sum, min, max, avg, stddev, stdvar, count, count_values, bottomk, topk, quantile

Opérateurs logiques

and, or, unless

Voir la documentation du projet

Fonctions

Quelques exemples

  • rate(range vector) Retourne la fréquence moyenne d'augmentation par seconde de la série temporelle dans l'espace de temps donné. À utiliser uniquement avec les compteurs.
  • time() Retourne le nombre de secondes depuis l'Epoch Unix.
  • increase(range vector) Retourne l'augmentation de la série temporelle dans l'interval de temps donné. À utiliser uniquement avec les compteurs.

Et aussi histogram_quantile(), predict_linear(),...

Voir la documentation du projet

Configuration de l'alertmanager

Téléchargement

https://prometheus.io/download/#alertmanager

Écriture de règles d'alertes

Exercice: métrologie orientée sécurité d'une application Symfony3

  1. Créer une nouvelle application Symfony3 et configure une authentification de type "Basic Auth" sur une route.
  2. Implémenter une Listener pour l'évènement security.authentication.failure (voir ce tutoriel)
  3. Installer et configurer le bundle tweedegolf/prometheus-bundle
  4. Mettre en place une sonde pour détecter les tentatives répétées d'authentification échouées pour une adresse IP donnée.
  5. Mettre en place une alerte lorsque le nombre d'authentifications échouées dépasse un certain seuil dans un espace de temps donné.

Sécurité de l'infrastructure pour l'hébergement Web

Sécurité et configuration du serveur GNU/Linux

Configuration du serveur HTTP

Monitoring

Sécurité et configuration du serveur GNU/Linux

Installation du serveur

Politique d'accès et configuration SSH

Règles de pare-feu

Politique de sauvegarde

Installation du serveur

Règles générales de partitionnement (1)

  • Utiliser LVM
  • ~300/500M pour /boot
  • Partition séparée pour /var ( via un volume logique)
  • Partition séparée pour /home (via un volume logique)
  • Partition séparée pour / (via un volume logique)
  • Garder de l'espace pour pouvoir agrandir au besoin une partition LVM

Règles générales de partitionnement (2)

Exemple Pour 10G de disque

Point de montage Système de fichier Taille
/boot ext4 (Primaire) 500M
/ ext4 (LVM) 4G (~30/40%)
/home ext4 (LVM) 1G (10%)
/var ext4 (LVM) 3G (~30/40%)
swap swap (LVM) round(sqrt(RAM) < swap < 2*RAM

Et garder ~10% d'espace libre pour pouvoir agrandir un volume logique au besoin.

Activation des mises à jour automatiques

Si à l'installation l'option n'est pas proposée (sur Debian et dérivées)

apt-get install unattended-upgrades apt-listchanges

Voir la documentation Debian pour plus d'informations

Politique d'accès et configuration SSH

Installation du serveur OpenSSH

apt install openssh-server

Désactivation de l'authentification SSH avec l'utilisateur root

vim /etc/ssh/sshd_config
# ...
# PermitRootLogin no
# ...
systemctl restart ssh

Désactivation de la connexion SSH avec un mot de passe

vim /etc/ssh/sshd_config
# ...
# PasswordAuthentication no
# ...
systemctl restart ssh

Restreindre les utilisateurs et/ou groupes autorisés à se connecter en SSH

vim /etc/ssh/sshd_config
# ...
# AllowUsers jdoe bob
# AllowGroups jdoe bob
# ...
systemctl restart ssh

Augmenter la taille des clés SSH du serveur

vim /etc/ssh/sshd_config
# ...
# ServerKeyBits 2048
# ...
rm /etc/ssh/ssh_host_*
systemctl restart ssh

Créer des comptes utilisateurs avec un mot de passe expiré (1)

adduser <uid>
chage -d 0 <uid>

Puis penser à copier la clé SSH publique de l'utilisateur dans /home/<uid>/.ssh/authorized_keys.

Créer des comptes utilisateurs avec un mot de passe expiré (2)

Attention, OpenSSH est très "chatouilleux" avec les droits sur les répertoires .ssh et le fichier .ssh/authorized_keys. En cas de doute:

chmod go-w <uid> <uid>/.ssh
chmod 600 <uid>/.ssh/authorized_keys
chown <uid> $HOME/.ssh/authorized_keys

Règles de pare-feu

Installation d'UFW

Uncomplicated Firewall

apt install ufw

Activation du pare-feu

iptables -L 		# Afficher les règles iptables
ufw allow 22/tcp 	# Pour éviter de perdre la connexion SSH actuelle
ufw enable 		# Activer le pare-feu
iptables -L 		# Vérifier l'application des règles

Vérifier le statut des règles

ufw status verbose

Gestion des règles par défaut

ufw default deny 		# Refuser tous les paquets par défaut
ufw default allow 		# Accepter tous les paquets par défaut
ufw default allow outgoing 	# Accepter les connexions sortantes par défaut
ufw default allow ingoing 	# Accepter les connexions entrantes par défaut

Ajouter des règles

# Connexions entrantes

# Autoriser toutes les connexions depuis 192.168.0.4 sur le port 22
ufw allow from 192.168.0.4 to any port 22
# Refuser toutes les connexions depuis 207.46.232.182
ufw deny from 207.46.232.182

# Connexions sortantes

# Autoriser les connexions UDP sur le port 53 (requêtes DNS)
ufw allow out 53/udp
# Autoriser les connexions MySQL (3306/tcp) vers l'adresse 192.168.0.43
ufw allow out to 192.168.0.43 port mysql

Supprimer une règle

ufw status numbered 		# Afficher les identifiants des règles
ufw delete <id> 		# Supprimer une règle par son identifiant

Exercice

Avec UFW, configurer votre serveur pour:

  • Refuser toutes les connexions entrantes/sortantes par défaut
  • Autoriser la connexion SSH uniquement depuis l'IP de votre poste de travail et celle d'un de vos collègues présent à la formation.
  • Autoriser les connexions sortantes HTTP/HTTPS vers l'adresse 192.168.0.30 (i.e. un serveur fournissant une API REST utilisée par votre application)
  • Autoriser les connexions sortantes MongoDB vers l'adresse 192.168.0.45 (i.e. une base de données MongoDB utilisée par votre application)

Politique de sauvegarde

Installation de rsync/rsnapshot

Sur le serveur

apt install rsync

Sur le client

apt install rsnapshot rsync

Configuration de rsnapshot (1)

Sur le serveur

  • Créer un utilisateur dédié à la sauvegarde
  • S'assurer que le compte de sauvegarde a les droits de lecture sur les répertoires à sauvegarder
  • Déployer une clé SSH pour le compte de sauvegarde (à utiliser sur le client)

Configuration de rsnapshot (2)

Sur le client

# Éditer la configuration
vim /etc/rsnapshot.conf

# Définition de la rotation des sauvegardes
#
# retain  hourly  24 	# Une sauvegarde par heure hourly.0 -> hourly.23
# retain  daily   7 	# Si le rép. existe, copie hourly.23 vers daily.0
# retain  weekly  4	# Si le rép. existe, copie daily.6 vers weekly.0
# retain  monthly 12 	# Si le rép. existe, copie weekly.3 vers monthly.0

# Vérifier la configuration
rsnapshot configtest

# Exécuter un "dry-run"
rsnapshot -t hourly # Ou daily/weekly/monthly

# Configurer les tâches CRON
crontab -e

# @hourly 	rsnapshot hourly
# @daily 	rsnapshot daily
# @weekly 	rsnapshot weekly
# @monthly 	rsnapshot monthly

Restaurer une sauvegarde

rsync -av \
  /var/cache/rsnapshot/<level>.<iteration> \
  user@server-host:/path/to/dest

Configuration du serveur HTTP

Apache2

Certificats TLS/SSL

Apache2

Installation

apt install apache2

Désactivation des entêtes d'informations

vim /etc/apache2/apache2.conf
# ...
ServerSignature Off
ServerTokens Prod
# ...
systemctl reload apache2

Désactivation de l'indexation automatique des dossiers

vim /etc/apache2/apache2.conf
# ...
<Directory /var/www/html>
	Options -Indexes
</Directory>
# ...
systemctl reload apache2

Désactivation des modules inexploités

# Afficher les directives de chargement des modules
grep LoadModule /etc/apache2/mods-enabled/*.load

# Désactiver un module
rm /etc/apache2/mods-enabled/<module>.load

# Recharger la configuration Apache2
systemctl reload apache2

Modules souvent inclus mais peu utilisés: mod_imap, mod_include, mod_info, mod_userdir, mod_autoindex

Activation du module mod_evasive

# Installation du module
apt install apache2-mod-evasive
# Activer le module (si non activé par défaut)
a2enmod evasive
# Configurer le module
vim /etc/apache2/mods-enabled/evasive.conf
# Recharcher la configuration Apache2
systemctl reload apache2

Activation du module mod_security

# Installation du module
apt install libapache2-mod-security2

# Activer le module (si non activé par défaut)
a2enmod security2

# Configurer le module
vim /etc/modsecurity/modsecurity.conf-recommended

# Activer la configuration recommandée
mv /etc/modsecurity/modsecurity.conf-recommended \
   /etc/modsecurity/modsecurity.conf

# Recharcher la configuration Apache2
systemctl reload apache2

SSL/TLS

Générer un certificat autosigné

openssl req \
  -x509 \
  -newkey rsa:4096 \
  -keyout key.pem \
  -out cert.pem \
  -days 365 \
  -nodes

Utilisation du certificat avec Apache2

# /etc/apache2/sites-enabled/my-site.conf

NameVirtualHost *:80
<VirtualHost *:80>
   ServerName www.example.com
   Redirect / https://secure.example.com/
</VirtualHost>

<VirtualHost _default_:443>
   ServerName secure.example.com
   DocumentRoot /var/www/html
   SSLEngine On
   SSLCertificateFile /path/to/cert.pem
   SSLCertificateKeyFile /path/to/key.pem
   # etc...
</VirtualHost>

Tester la configuration TLS/SSL

Avec le projet TestSSL

# Récupération du script
wget -O- https://testssl.sh/ > testssl.sh

# Rendre exécutable le script
chmod +x ./testssl.sh

# Tester une URL
./testssl.sh <URL>

Supervision du système

Installation, configuration et usage de fail2ban (NIDS)

Supervision du système avec Prometheus

Installation de fail2ban

apt install fail2ban

Configuration

Principaux fichiers et répertoires

  • /etc/fail2ban/fail2ban.conf - Fichier de configuration général
  • /etc/fail2ban/jail.conf - Définition des "jails" par défaut
  • /etc/fail2ban/jail.d - Définitions de "jails" additionnelles
  • /etc/fail2ban/filter.d - Filtres d'activation des "jails"
  • /etc/fail2ban/action.d - Définition des actions potentielles à exécuter en cas d'activation d'une "jail".

La personnalisation de la configuration se fait en créant des fichiers <nom_fichier>.local.

Exercice

Configurer fail2ban pour bannir les IP à l'origine de tentatives de connexion échouées sur un site Wordpress.

  1. Installer et configurer Wordpress sur votre serveur (voir page suivante)
  2. Créer une failregex pour détecter les tentatives échouées de connexion à votre Wordpress. Quelle est la différence dans les logs entre un échec et un succès ?
  3. Créer votre filtre /etc/fail2ban/filter.d/wordpress.conf avec votre expression régulière. Pour tester: 
    fail2ban-regex --print-all-match <logfile> \
  /etc/fail2ban/filter.d/<filter>.conf
  4. Créer votre propre section "wordpress" dans le fichier /etc/fail2ban/jail.local en vous inspirant des exemples déjà présents.

Préparation

  • Sur votre machine virtuelle, installer Wordpress et MySQL 
    apt install wordpress mysql-server
  • Activer Wordpress 
    ln -s /usr/share/wordpress /var/www/html/wordpress
  • Copier la configuration Wordpress par défaut 
    cp /usr/share/wordpress/wp-config-sample.php \
   /etc/wordpress/config-<votre_ip>.php
  • Créer un compte utilisateur dans la base de données MySQL 
    mysql -u root -p
mysql> CREATE DATABASE wordpress;
mysql> GRANT ALL PRIVILEGES ON wordpress.* TO 'wordpress'@'localhost' 
       IDENTIFIED BY '<password>';
mysql> quit
  • Modifier la configuration pour que Wordpress utilise sa base de données (fichier /etc/wordpress/config-<votre_ip>.php)

Supervision du système avec Prometheus

Exercice

  • Sur votre machine virtuelle, installer l'exporteur de métriques Node Exporter et créer un nouveau service systemd pour celui ci.
  • Installer et configurer un serveur Apache2 avec un VirtualHost exposant via la directive ProxyPass du module mod_proxy.
  • Mettre en place une règle d'alerte sur votre instance Prometheus locale afin de prévenir le remplissage du disque de votre serveur via la fonction predict_linear() (par exemple 4 heures ?)

Licence

CC BY-NC-SA 3.0 FR

Creative Commons - Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 3.0 France