Netzwerk- und Datensicherheit : eine praktische Einführung

354 Pages·2007·3.455 MB·German

by  Martin Kappes

Martin Kappes
Netzwerk- und Datensicherheit
Martin Kappes
Netzwerk- und
Datensicherheit
Eine praktische Einführung
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detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.d-nb.de> abrufbar.
Prof. Dr. Martin Kappesist Professor für Informatik, insbesondere Rechnernetze und Betriebssysteme,
an der Fachhochschule Frankfurt am Main. Seine Arbeitsschwerpunkte liegen im Bereich Netzwerk-
und Systemsicherheit.
1. Auflage 2007
Alle Rechte vorbehalten
© B.G.Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2007
Lektorat: Ulrich Sandten / Kerstin Hoffmann
Freies Korrektorat: Cornelia Agel
Der B.G. Teubner Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media.
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lags unzuläss ig und strafb ar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzun-
gen, Mikro v er filmungen und die Eins peicher ung und Verarbeitung in elekt ron ischen
Syst emen.
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berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im S inne
der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von
jedermann benutzt werden dürften.
Umschlaggestaltung: Ulrike Weigel, www.CorporateDesignGroup.de
Buchgestaltung: Ivonne Domnick
Druck und buchbinderische Verarbeitung: Strauss Offsetdruck, Mörlenbach
Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier.
Printed in Germany
ISBN 978-3-8351-0156-2
Vorwort
IT-Sicherheit ist ein sehr komplexes und umfangreiches Thema, das letztlich jeden Teilbereich
derInformatikmehroderwenigerdirektbetrifft.EntsprechendumfangreichistdasMaterial,aus
demdieInhaltefürdiesesBuchausgewähltwerdenmussten.
Ich habe mich entschlossen, keinen kühnen Parforceritt durch das Feld der IT-Sicherheit zu
unternehmenunddabeizuversuchen,möglichstvieleThemenmöglichstdetailliertabzudecken,
sondernganzbewussteineAuswahlvonInhaltenausdemBereichNetzwerk-undDatensicher-
heit getroffen. Bei deren Behandlung wird ebenfalls gezielt auf viele Details verzichtet, die ei-
gentlicherwähnenswertwärenodervielleichtsogarbehandeltwerdensollten.
OftwerdenSachverhaltevereinfachtdargestellt.AneinigenStellenschrammendieseVerein-
fachungenknappaneinerTrivialisierungkomplexerFragenundProblemevorbei.Trotzdemsind
diese Vereinfachungen aus meiner Sicht notwendig und sinnvoll. Sie sind notwendig, da jedes
einzelneKapiteldesBuchseinThemaabdeckt,dasfürsichalleinegenommenschongenügend
StofffüreinBuchbietet,undsolcheBüchersindjaauchgeschriebenworden.
DieVereinfachungensindabervorallemsinnvoll,dennimVordergrunddiesesBuchessteht
nichtdasZiel,möglichstumfassendesDetailwissenzuvermitteln,sonderndenLeserinnenund
Lesern in erster Linie eine fundierte Basis zum Thema IT-Sicherheit an die Hand zu geben.
Hierzu zählt ein grundlegendes Verständnis für die Wichtigkeit und die prinzipiellen Probleme
genausowiedieSkizzierungmöglicherLösungen.DasBucherhebtdabeikeinenAnspruchauf
Vollständigkeit,wohlaberdarauf,dassdiewichtigstenMethodenundPrinzipienderNetzwerk-
undDatensicherheitauchexemplarischanBeispielenvorgestelltwurden.
Soviel Mühe sich ein Autor auch gibt, Lehrbücher werden oft nicht von der ersten bis zur
letztenSeitegelesen.Ichhabeversucht,demRechnungzutragen,indemdieeinzelnenKapitel,
soweitalsmöglich,aucheigenständiggelesenwerdenkönnen:
Das erste Kapitel bietet eine Einführung in die Thematik. Es werden grundlegende Begriffe
eingeführtsowieZielevonIT-SicherheitundmöglicheAngriffeaufsiedargestellt.Nebeneini-
genorganisatorischenGrundlagenwerdenauchdierechtlichenRahmenbedingungeninDeutsch-
landskizziert.InKapitel2werdenfundamentalekryptographischePrinzipienundMethodenvor-
gestellt.Kapitel3diskutiertdiewichtigstenAuthentifikationsmechanismen.DieseKapitelsind
grundlegendfürnahezualleweiterenKapiteldesBuchsundsolltendeshalbvonIhnenspeziell
dann gelesen werden, wenn Sie hinsichtlich IT-Sicherheit, Kryptographie und Authentifikation
keineVorkenntnissebesitzen.
HieranschließensichdreiKapitelan,dieeinelogischeEinheitbildenundsichmitSystemsi-
cherheitbeschäftigen.Kapitel4befasstsichmitSicherheitaufderBetriebssystemebene.Kapitel
5betrachtetdieSicherheitvonAnwendungen.HieranschließtsichinKapitel6eineDarstellung
vonMalware,alsoViren,WürmernundanderemUngeziefer,an.
DanachwendenwirunsderNetzwerksicherheitzu.InKapitel7wirdeineknappeDarstellung
derwichtigstenGrundlagenundProtokollepräsentiert,diesichspeziellanLeserohneVorkennt-
VI
nisse im Bereich Netzwerke richtet, oder an Leserinnen und Leser, die ihre Kenntnisse auffri-
schenmöchten.HieranschließtsichinKapitel8eineersteBetrachtungvonSicherheitsaspekten
inNetzwerkenan,inderwirspeziellaufSchwachstellenindenimInternetverwendetenProto-
kollen eingehen. Die darauffolgenden Kapitel 9 bis 15 beschäftigen sich mit Firewalls, Virtual
PrivateNetworks,Netzwerküberwachung,Verfügbarkeit,Netzwerkanwendungen,Realzeitkom-
munikationundlokalenNetzen.DieseKapitelgehörenlogischzusammen,könnenjedochauch
einzelnoderinandererReihenfolgegelesenwerden.
AmEndebetrachtenwirinKapitel16praktischeRichtlinienfürdieIT-SicherheitinInstitu-
tionen.
Übrigens: Zusatzmaterialien zum Buch wie aktuelle Hinweise, Links und weitere Aufgaben
undBeispielefindenSieimInternetunter .
Abschließendmöchteichmichganzherzlichbeidenenbedanken,diemitihremEinsatzzum
GelingendiesesBuchesbeigetragenhaben.AnersterStellebeiHerrnUlrichSandten,demChef-
lektordesTeubner-Verlags,dermitseinenvielenHinweisenundVorschlägenganzentscheidend
zumGelingendesWerksbeigetragenhat,undseinemTeam,insbesondereCorneliaAgel,Ivon-
ne Domnick, Kerstin Hoffmann und Ulrike Klein. Carsten Biemann, Frederik Happel, meiner
FrauSabineKappes,ChristianKopp,BobanKrsic,Dr.JensLiebehenschel,AndreasRennerund
Prof.Dr.PeterWeddegebührtebenfallseingroßes„Danke“.SieallehabenVorversionendieses
Buchesgelesen,wofürihnenschonalleinewegendesrelativunfertigenZustandsderVorversio-
nenRespektgezolltwerdenmuss,undmirausführlichesFeedbackgegeben,dasfürdieEndver-
sion unverzichtbar war, und von inhaltlichen Anmerkungen und Verbesserungsvorschlägen bis
hinzuTippfehlernging.
GanzamEndemöchteichmichanSie,liebeLeserinnenundLeser,wendenundSieermutigen,
mirebenfallsIhrFeedbackzudiesemBuchzukommenzulassen.Ichbingespanntdarauf,wie
IhnendasBuchgefällt,undwelcheAnmerkungenSiehaben.
FrankfurtamMain,imAugust2007 MartinKappes
Inhaltsverzeichnis

1 Einführung 1
1.1 WarumIT-Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 ZielevonIT-Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 AngriffeaufIT-Sicherheit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.1 Angriffsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.2 Schwachstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.3 ZieleeinesAngriffs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 RisikenundUnsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.5 IT-SicherheitinderPraxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 OrganisatorischeGrundlagenderIT-Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6.1 Rahmenbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.6.2 IT-SicherheitalsProzess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.7 RechtlicheGrundlagenundRahmenbedingungeninDeutschland . . . . . . . . . 11
1.7.1 Bundesdatenschutzgesetz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.7.2 Telekommunikationsgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.7.3 Telemediengesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7.4 Handelsgesetzbuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7.5 BundesamtfürSicherheitinderInformationstechnik . . . . . . . . . . . 13
1.8 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.9.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2 KryptographischePrinzipienundMethoden 17
2.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.2 Modell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2 Verschlüsselungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.1 VomKlartextzumChiffretext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.2 SicherheitvonVerschlüsselungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.2.1 Kryptanalysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.2.2 EinabsolutsicheresVerfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 SymmetrischeVerfahrenundPublic-Key-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.2 SymmetrischeVerfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.3 Public-Key-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.4 HybrideVerfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
VIII Inhaltsverzeichnis
2.4 Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4.1 ElectronicCodeBook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4.2 CipherBlockChaining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.4.3 CipherFeedbackModeundOutputFeedbackMode . . . . . . . . . . . 33
2.4.4 CounterMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.6 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.6.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.6.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3 Authentifikation 39
3.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.2 MöglicheFaktorenzurAuthentifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.3 Passwörter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.3.1 GrößedesPasswortraums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.3.2 SicherheitderPasswortspeicherungbeimAnwenderundimSystem . . . 43
3.3.3 SicherheitderPassworteingabeundÜbertragung . . . . . . . . . . . . . 45
3.3.4 Passwörter–EineSicherheitslücke? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4 TokensundSmart-Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.5 Biometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.6 KryptographischeMethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.6.1 AuthentifikationvonBenutzernundMaschinen . . . . . . . . . . . . . . 50
3.6.2 DigitaleSignatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.6.3 InfrastrukturenzurAuthentifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.6.3.1 ZertifikateundCertificateAuthorities . . . . . . . . . . . . . . 54
3.6.3.2 ZertifikateinderPraxis:X.509 . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.6.3.3 Beispiel:X.509ZertifikatemitOpenSSLselbsterstellen . . . . 59
3.6.3.4 WebofTrust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.7 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.8 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.8.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.8.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4 BetriebssystemeundihreSicherheitsaufgaben 69
4.1 AufgabenundAufbauvonBetriebssystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.2 Systemadministratoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.3 RechtevergabeundZugriffskontrolleamBeispielDateisystem . . . . . . . . . . 72
4.4 TrustedComputing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.5 MonitoringundLogging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.6 AbsicherndesSystemsgegenAngriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.7 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.8 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.8.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.8.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Inhaltsverzeichnis IX
5 Anwendungen 83
5.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.2 BufferOverflows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.2.1 DasProblem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.2.2 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.3 RaceConditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.4 SoftwareausdemInternet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.4.1 Downloads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.4.2 AktiveInhalte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.4.2.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.4.2.2 JavaundJava-Applets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
5.4.2.3 JavaScript . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.4.2.4 ActiveXControl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.6 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.6.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.6.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6 Malware 93
6.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.2 Schaden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6.3 VerbreitungundFunktionsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
6.3.1 Verbreitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
6.3.2 Funktionsweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
6.3.2.1 Viren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
6.3.2.2 Würmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6.3.2.3 BackdoorsundRootKits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.3.2.4 Zombies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.4 SchutzmaßnahmenundEntfernungvonMalware . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.4.1 Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.4.1.1 Virenscanner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.4.1.2 Systemkonfiguration,DiensteundEinstellungen . . . . . . . . 99
6.4.1.3 PatchesundUpdates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.4.1.4 Heterogenität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.4.1.5 FirewallsundFiltermechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.4.1.6 VorsichtigeBenutzer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.4.2 Entfernung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.6 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.6.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.6.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
7 NetzwerkeundNetzwerkprotokolle 105
7.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
X Inhaltsverzeichnis
7.2 DasSchichtenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.3 DiewichtigstenNetzwerkprotokolleimÜberblick . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
7.3.1 Datenverbindungsschicht:LAN-Technologien. . . . . . . . . . . . . . . 110
7.3.1.1 IEEE802.3/Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
7.3.1.2 IEEE802.11WirelessLocalAreaNetworks . . . . . . . . . . 111
7.3.1.3 BridgesundSwitches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
7.3.2 Datenverbindungsschicht:DasPoint-to-PointProtocol(PPP) . . . . . . . 112
7.3.3 Netzwerkschicht:InternetProtocol(IP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
7.3.3.1 IP-Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
7.3.3.2 IPv4undIPv6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7.3.3.3 DasICMP-Protokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7.3.3.4 RoutingunterIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.3.3.5 AutomatischeKonfigurationvonRechnern . . . . . . . . . . . 117
7.3.3.6 AnderSchnittstellevonIPundDatenverbindungsschicht:Ad-
dressResolutionProtocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
7.3.4 Transportschicht:TCPundUDP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
7.3.4.1 TCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
7.3.4.2 UserDatagramProtocol(UDP) . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
7.3.4.3 Vergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
7.3.5 Applikationsschicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.3.5.1 Ein kleiner Spaziergang durch den Zoo der Applikationspro-
tokolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.3.5.2 DomainNameService(DNS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.4 NetzwerkeinderPraxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7.4.1 Referenznetzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7.4.2 KonfigurationderRechnerundRouter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.4.3 UnserTest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
7.4.4 SnifferundProtokollanalysierer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7.6 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7.6.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7.6.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
8 SicherheitinNetzwerken 137
8.1 Bedrohungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
8.1.1 Bedrohungssituation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
8.1.2 StrukturdesInternet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.1.3 MithöreninderPraxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.1.4 ManipulierenvonNachrichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
8.1.5 Schutzmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
8.1.6 Anonymität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
8.2 BeispielefürSchwachstellenundRisikeninNetzwerkenundNetzwerkprotokollen142
8.2.1 ManipulationenbeimRouting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
8.2.2 MAC-Address-Spoofing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Inhaltsverzeichnis XI
8.2.3 ARP-Spoofing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
8.2.4 IP-Spoofing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
8.2.5 TCPSequenceNumberAttack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8.2.6 DNS-Spoofing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
8.3 SicherheitsprotokolleimInternet–EinÜberblick . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8.3.1 SicherheitaufderApplikationsschicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
8.3.2 SicherheitaufderTransportschicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
8.3.3 SicherheitaufderNetzwerkschicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
8.3.4 SicherheitaufderDatenverbindungsschicht . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
8.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
8.5.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
8.5.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
9 Firewalls 157
9.1 DerGrundgedankevonFirewalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.2 KomponentenvonFirewalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.2.1 Paketfilter-Firewalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.2.1.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
9.2.1.2 TypischeKonfigurationenvonPaketfiltern . . . . . . . . . . . 160
9.2.1.3 Statischevs.dynamischePaketfilter. . . . . . . . . . . . . . . 161
9.2.1.4 ProblemeundGrenzenvonPaketfiltern . . . . . . . . . . . . . 165
9.2.1.5 NetworkAddressTranslation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
9.2.1.6 PaketfilterunterLinux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
9.2.2 Applikation-Level-Gateways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
9.2.2.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
9.2.3 Application-Level-GatewaysundPaketfilterinderPraxis . . . . . . . . . 182
9.3 Firewall-Architekturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
9.3.1 EinfacheFirewall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
9.3.2 DemilitarizedZone(DMZ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
9.4 SchwachstellenimKonzeptvonFirewalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
9.4.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
9.4.2 MobileRechner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
9.4.3 TunnelundVerschlüsselung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
9.5 PersonalFirewalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
9.6 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
9.7 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
9.7.1 Wiederholungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
9.7.2 WeiterführendeAufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
10 VirtualPrivateNetworks(VPN) 193
10.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
10.2 TechnischeRealisierungeinesRemote-Access-VPNs . . . . . . . . . . . . . . . 195
10.3 VPNsalsErsatzdezidierterDatenleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197