信息处理安全保障支援士 2023 年秋季午后问 2 解说——经由来宾用 Wi-Fi 带出去的文件
· 更新日期: · Go Komura · 信息处理安全保障支援士, 注册安全专家, 无线局域网, 服务器证书, HSTS, EAP-TLS, RADIUS, TPM, 信息安全, 信息泄露对策, IPA, 设计评审
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Go Komura(2026)。《信息处理安全保障支援士 2023 年秋季午后问 2 解说——经由来宾用 Wi-Fi 带出去的文件》。小村软件有限公司。 https://comcomponent.com/zh-CN/blog/sc-exam-r5a-pm-q2-security-review/
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禁止了 USB 闪存,禁止了本地保存和邮件附件,连公司内部文件服务器也废止了。即便如此,业务用文件的带出路径依然留着。
情報処理安全確保支援士試験(信息处理安全保障支援士考试)2023 年度秋季午后问 2 考查的不是对策的数量,而是“谁、从哪台终端、经由哪条路径能够到达文件”。对业务 PC 有效的对策,和阻止来自私人 PC 的访问的对策,必须分开考虑。1
本文是承接问 1(存储型 XSS)解说的系列第二篇。各小题按“参考答案 → 题干中的依据 → 机理”的顺序追踪,超出考试前提的实务注意事项汇总在第 10 章。试题册中的图表不做原样转载,而使用本公司绘制的简略图和摘要。出处以及引用、摘要的范围记在文末。12
1. 先看全局——把公司外的攻击者和员工分开
这道题按下面 3 个阶段来读就清楚了。
| 考察的对象与阶段 | 到达文件的路径 | 答案的核心 |
|---|---|---|
| 公司外的攻击者(小题 1) | 连接来宾用无线局域网,企图用假 AP、假网站窃取登录信息 | 仅仅连上无线局域网还无法登录。假网站会被服务器证书验证和 HSTS 拦住 |
| 持有正规 ID 的员工(小题 2) | 把共享对象指定为自己的私人邮箱地址,或者用会议室里的私人 PC 下载 | 审批时的核对、非受管终端的接入、被 NAT 共享的出口都有漏洞 |
| 堵住残余路径的对策(小题 3) | 分别重新审视员工用无线局域网和来宾用无线局域网 | 组合使用 EAP-TLS 与 TPM、来宾用网络的隔离,以及删除不需要的设置 |
公司外的攻击者必须窃取认证信息,而员工可以用自己的正规 ID 登录。后者使用的私人 PC 上,业务 PC 的信息泄露对策软件不起作用。再者,B 服务的源 IP 地址限制看的不是终端,而是 NAT 的出口。这一差别把整道题串在了一起。
从小题跳转到需要的章节
以应考为目的时,请先在第 2 章掌握前提,再前往想解的小题。如果目的是实务中的设计评审,可以从第 11 章的对策对比和第 12 章的检查清单读起,再到第 10 章确认条件与例外。
| 小题 | 考查的内容(字数) | 本文对应的章节 |
|---|---|---|
| 小题 1(1) | 登录 B 服务所需的东西(空格 a、b) | 3.1 节 |
| 小题 1(2) | 显示出来的服务器证书错误详情(空格 c、d,各 40 字以内) | 3.2、3.3 节 |
| 小题 1(3) | 启用 HSTS 时,直到显示错误之前 Web 浏览器的动作(60 字以内) | 第 4 章 |
| 小题 2(1) | 滥用文件共享功能的方法(40 字以内) | 第 5 章 |
| 小题 2(2) | 方法 1 中要改动的东西(空格 e) | 6.2 节 |
| 小题 3(1) | 认证服务器在 EAP 中使用的、运行在 UDP 上的协议 | 7.1 节 |
| 小题 3(2) | 与客户端证书配对的东西(空格 f) | 7.2 节 |
| 小题 3(3) | 存入 TPM 的目的(空格 g,20 字以内) | 7.3 节 |
| 小题 3(4) | 用这种存放方式就没问题的理由(40 字以内) | 7.4 节 |
| 小题 3(5) | FW 的 NAT 设置的修改内容(70 字以内) | 第 8 章 |
| 小题 3(6) | 变得不再需要的通信的目标服务器(空格 h) | 9.2 节 |
| 小题 3(7) | 表 3、表 4 中应当删除的项号 | 9.3 节 |
图中实线表示始终成立的关系,虚线表示带条件的关系(成立条件写在详情页各关系的说明中)。关系的完整列表(共 24 条,附依据与确信度)以及主要概念的定义,汇总在知识地图详情页(日文)。数据:JSON-LD / Turtle
2. 题目的前提——M 公司守护了什么、允许了什么
2.1. 前一年的事件与已实施的对策
M 公司是 L 公司的子公司,经营服装业,员工 100 人。办公楼临着东京都内人流量很大的主干道。前一年发生过这样的事件:一名员工把公司内部文件服务器上的商品设计文件保存到 USB 闪存,带去了竞争对手公司。在母公司的指导下,M 公司已经完成了下面的整改。1
| 整改对象 | 实施的内容 |
|---|---|
| 借出的业务 PC | 引入信息泄露对策软件。禁止连接外部存储介质,除软件安装以外也禁止把文件保存到本地磁盘 |
| 用同一款软件控制的通信与操作 | 切断到未许可的网页邮箱、云存储的通信,禁止安装未许可的软件,禁止在发送电子邮件时附加文件 |
| 文件的存放位置 | 统一到此前一直使用的云存储 B 服务,并重新调整了设置。公司内部文件服务器已废止 |
这是把前一年“公司内部文件服务器 → USB 闪存”这条路径的两端都堵住的、合乎逻辑的对策。不过,对 PC 的限制只对装了那款软件的业务 PC 有效。
2.2. 会议室和办公室的规则范围不同
安全规则有下面 3 条。
| 规则 | 不能漏读的范围 |
|---|---|
| 禁止把业务 PC 带出公司 | 这不是阻止带出私人 PC 的规定 |
| 禁止把私人拥有的 PC、平板电脑、智能手机等带进办公室 | 没有禁止带进会议室 |
| 把业务用文件带出公司,除 B 服务的文件共享功能以外一律禁止 | 正规的共享功能保留着 |
办公室里可以使用员工用无线局域网,会议室里员工用和来宾用两者都能使用。会议室的投影仪,当时的配置是把来宾带来的终端(PC、平板电脑、智能手机)或业务 PC 连接到来宾用无线局域网后使用。
2.3. 网络虽然分开,通往互联网的出口却是同一个
只把说明所需的部分写出来,配置如下。
flowchart LR
subgraph M["M 公司的内部网络"]
direction TB
G["来宾用无线局域网<br/>192.168.10.0/24<br/>(仅会议室的 AP)"]
E["员工用无线局域网<br/>192.168.20.0/24<br/>(办公室与会议室)"]
S["服务器网络<br/>192.168.30.0/24<br/>DHCP、DNS、目录"]
FW["FW<br/>用 NAT 把源地址<br/>转换为 1 个<br/>公网 IP 地址"]
G --> FW
E --> FW
S --> FW
end
FW --> B["B 服务<br/>(云存储)"]
FW --> I["互联网"]
图1:M 公司配置的简略图。来宾用、员工用、服务器用的网络是分开的,但面向互联网的通信都要经过同一台 FW 的 NAT。
| 构成要素 | 成为小题依据的规格 |
|---|---|
| AP | 全部 AP 都是 WPA2-PSK。来宾用和员工用的预共享密钥各不相同。只有会议室的 AP 同时具有两个 SSID |
| 来宾用无线局域网 | 广播 SSID。向来宾告知预共享密钥 |
| 员工用无线局域网 | 关闭 SSID 广播,用 MAC 地址过滤把连接对象限定为事先登记的业务 PC |
| 业务 PC | 搭载 TPM 2.0。除日常业务外,还用于访问 B 服务、浏览互联网、收发邮件 |
| 目录服务器 | 除目录功能外,还能把软件和客户端证书安装到业务 PC |
| FW | 状态包检测型。NAT 已启用,把各网络发往互联网的通信转换为 1 个公网 IP 地址 |
2.4. B 服务的“登录”和“对外共享”是两个不同的入口
B 服务有下面两种用法。
| 用法 | 条件与动作 |
|---|---|
| 员工登录 | 通过 HTTPS 访问,HSTS 已启用。使用按员工分配的用户 ID 和密码。用分配给员工的 ID,只能从 M 公司的那 1 个公网 IP 地址登录 |
| 与外部的文件共享 | 指定文件和外部共享者的邮箱地址,向上级申请审批。审批通过后签发对外共享链接,并自动向该地址发送邮件 |
共享链接既不告知申请人本人,也不告知上级。链接中含有难以猜测的随机字符串,有效期为 1 天。另一方面,外部共享者不登录也能下载。不要只用针对员工 ID 的登录限制,就把共享链接的使用也一并解释过去。
信息系统部的 Y 先生和母公司 L 公司的信息处理安全保障支援士 S 先生,以这一配置为前提,按公司外的攻击者、员工、追加对策的顺序展开讨论。
3. 小题 1(1)(2)——即便连上假 AP,登录假网站也会被挡住
3.1. 小题 1(1):能连上无线局域网,还需要 ID 和密码
参考答案:空格 a、b 为“用户 ID”“密码”(不分先后)。2
Y 先生最先设想的路径是:曾经用过来宾用无线局域网的来访者,日后在 M 公司附近连上无线局域网,去访问 B 服务。因为大楼临着主干道,所以要考虑电波能传到公司外面。
WPA2-PSK 是所有人持有同一把预共享密钥的方式。无法只把告知过的某个对象退回到“不知道”的状态,要收回就必须更换所有人的密钥。但是,连接无线局域网和登录 B 服务是两回事。公司外的攻击者没有员工的用户 ID 和密码。
3.2. 小题 1(2):假网站的证书会在签发方和服务器名上不合格
于是设想出这样一种手法:准备一个与来宾用无线局域网设置相同的假 AP,以及一个 URL 与 B 服务相同的假网站,再在 DNS 设置上做手脚,窃取登录信息。目标是让员工的业务 PC 误连到假 AP 上。
使用相同 SSID、相同预共享密钥的假 AP 被称为 evil twin(邪恶双胞胎)。WPA2-PSK 能确认的只是对方知道同一把密钥。不知道密钥就走不完连接流程,但只要攻击者知道发给来宾的密钥,就能架起一个很难与真货区分的 AP。
即便如此,用 HTTPS 连接 B 服务的 URL 时,会进行服务器证书验证。把试题册图 2 中的错误详情填上空格后列出来,是下面 4 项。
- 该服务器证书不是由受信任的证书颁发机构签发的服务器证书(空格 c)
- 该服务器证书上记载的服务器名与连接目标的服务器名不同(空格 d)
- 该服务器证书已被吊销
- 该服务器证书已过有效期
小题 1(2) 要回答的是上面两项(c、d,各 40 字以内、不分先后)。吊销和有效期这两项,题干中一开始就给出了。2
sequenceDiagram
autonumber
participant U as 员工的业务 PC
participant F as 假 AP、假网站<br/>(攻击者)
participant B as B 服务(正规)
Note over F: 用与来宾用无线局域网相同的 SSID、<br/>相同的预共享密钥架起 AP
U->>F: 误连到假 AP
Note over F: 在 DNS 上做手脚,把 B 服务的<br/>域名指向假网站
U->>F: 用 HTTPS 连接 B 服务的 URL
F-->>U: 假网站的服务器证书
Note over U: 验证不合格<br/>签发方不是受信任的证书颁发机构<br/>证书的服务器名与连接目标不同
Note over U: 显示提示连接不安全的错误<br/>不显示登录界面
Note over U,B: 与正规的 B 服务<br/>根本就没有通信
图2:即便连上了假 AP,HTTPS 的服务器证书验证依然在。无线局域网的认证与对连接目标网站的确认,属于不同的阶段。
3.3. 不要只说“证书错误”,还要答出验证了什么
| 图 2 列出的错误 | 对应的检查 | 防住了什么 | 攻击者能否绕开 |
|---|---|---|---|
| 不是由受信任的证书颁发机构签发的 | 证书链能否一直追溯到浏览器或操作系统信任的根证书 | 用谁都能自行签发的证书冒充真货 | 不能。自签名证书在这里就不合格 |
| 记载的服务器名与连接目标不同 | 证书上写的服务器名是否与连接目标的服务器名一致 | 攻击者把为自己域名正规申请到的证书,挪用到他人的域名上 | 不能。证书颁发机构必须先确认域名的管理权才会签发 |
| 已被吊销 | 是否出现在吊销信息里 | 因私钥泄露等原因被作废的证书继续被使用 | ─ |
| 已过有效期 | 当前时刻是否落在有效期内 | 旧证书继续被使用 | ─ |
如果是自签名证书,就无法把证书链追溯到受信任的根。攻击者即使为自己的域名(例如 b-service.example.net)正规申请到证书,也与 B 服务的域名不一致。按题目的前提,攻击者并不管理 B 服务的域名,所以拿不到该名称的正规证书——这就是答案的依据。
证书的路径验证见 RFC 5280,名称的比对见 RFC 6125。34
IPA 的评分讲评对小题 1(2) 有如下说明。5
小题 1(2) 的正答率偏低。即使攻击者准备了假网站,只要是用 HTTPS 访问,服务器证书的验证就会失败。服务器证书的验证是确保通信安全性的基础知识,希望考生连具体验证哪些事项都一并理解到位。
考查的不只是“会出错”这个结果,而是能否具体举出签发方和名称。不过在实务中,还需要确认吊销检查的实现和终端的信任存储。这 4 项并非总是以同样的可靠程度生效,这一点在 10.1、10.2 节讨论。
4. 小题 1(3)——HSTS 在发出 HTTP 之前就换成了 HTTPS
4.1. 答案要写到“替换 → 收到证书”为止
这道小题问的是:连上假 AP 的员工把 B 服务的 URL 误输入成 http:// 时,直到显示错误之前浏览器如何动作,要求 60 字以内。
参考答案:“把 HTTP 的访问替换成 HTTPS 的访问再去访问。之后从假网站收到服务器证书”。2
HSTS(HTTP Strict Transport Security)是这样一种机制:浏览器记住通过 HTTPS 收到的 Strict-Transport-Security 响应头,此后都用 HTTPS 连接该主机。RFC 6797 对其作了规定。6
访问已知的 HSTS 主机时,按下面的顺序进行。
- 在浏览器内部把 URL 的方案从
http替换为https。如果显式指定了端口 80,则转换为 443。 - 用 HTTPS 连接。不过在这道题里 DNS 被做了手脚,所以连接目标是假网站。
- 从假网站收到服务器证书。
- 证书验证失败,出现第 3 章说的错误。
并不是先发出明文的 HTTP 请求再切换。替换在数据出到网络之前就完成了。小题要求的是错误出现之前,所以参考答案只说明到第 3 步。
4.2. HSTS 还有“不让用户忽略警告继续”的作用
RFC 6797 的 8.4 节要求,在与已知 HSTS 主机建立安全通信路径的过程中一旦发生错误,无论是警告级别还是致命级别,都要切断连接。12.1 节把这一点说明为 “No User Recourse”。6
对于普通的证书错误,多数浏览器都提供“高级”“继续访问”这类入口。而对启用了 HSTS 的主机,不得把这种绕过手段提供给用户。连“下意识地点掉证书错误”这个操作一并挡住,对防范假网站很重要。
4.3. 前提是那台浏览器里有有效的 HSTS 记录
仅凭网站一侧设置了 HSTS,并不能保护所有终端的首次访问。通常需要这台浏览器先用 HTTPS 到达过正规网站并收到过响应头。
新业务 PC 的首次访问、因重建浏览器配置文件或清除浏览数据而连记录一起被删除的情况、记录的 max-age 已过期的情况,都用不上这条记录。填补首次访问这个问题的,是浏览器的 HSTS 预加载列表。登记要求和取消之难在 10.3 节说明。
5. 小题 2(1)——正规的共享功能,若不核对收件方也会变成带出通道
5.1. 答案的依据是“上级没有核对收件方”
接下来讨论持有正规用户 ID 的员工。小题 2(1) 要求用 40 字以内回答:为了让人能从 M 公司外部下载文件,如何滥用共享功能。
参考答案:“把外部共享者的邮箱地址指定为自己的私人邮箱地址”。2
B 服务有上级审批,共享链接既不告知申请人本人,也不告知上级。还有难以猜测的字符串和 1 天的有效期。即便如此,只要把收件方写成自己的私人邮箱地址,自己就能以外部共享者的身份收到链接。既不需要猜测链接,也不需要从业务 PC 发邮件附件。
题干中 Y 先生回答说,存在没有核对收件邮箱地址和文件的上级。缺失的不是审批机制本身,而是审批者会核对收件方这一运维上的前提。
5.2. 有没有审批,和审批内容是否被核对,要分开看
审批工作流的前提是审批者会看内容。如果不看,它就不再是阻止不当共享的机制,而变成了投递链接的通道。
在实务中,要把审批数量、判断材料、业务截止时间、审批结果的事后核查放在一起设计。具体的整改表汇总在 10.4 节。
6. 小题 2(2)——私人 PC 从会议室就能到达 B 服务
6.1. 共同点是“不使用业务 PC”
禁止带入私人 PC 的只有办公室,会议室是可以带进去的。题干中的方法 1 和方法 2,都是用私人 PC 下载文件,再把整台 PC 带走的路径。
| 路径 | 连接的无线局域网 | 需要跨过的条件 |
|---|---|---|
| 方法 1 | 员工用 | 使用预共享密钥,并伪造已登记业务 PC 的 MAC 地址 |
| 方法 2 | 来宾用 | 用来宾用的预共享密钥连接。连伪造 MAC 地址都不需要 |
下载的目标位置在信息泄露对策软件的管辖之外。即便在业务 PC 上禁止 USB 闪存和本地保存,对这条路径也不起作用。
6.2. 小题 2(2):要改动的是 MAC 地址
参考答案:空格 e 为“MAC 地址”。2
方法 1 是把私人 PC 无线网卡的 MAC 地址改成业务 PC 的 MAC 地址。员工本身就是业务 PC 的使用者,因此能够知道大家共用的预共享密钥。MAC 地址也可以通过终端一侧的设置或驱动程序属性来修改,而且它在无线局域网帧中不加密,所以只要在附近接收电波,也能获知已登记的地址。
隐藏 SSID 也挡不住从连接时的交互中获知 SSID。MAC 地址过滤和隐藏 SSID 可以用来减少误连接,但并不是对蓄意连接者进行认证的机制。
6.3. 方法 2 只需连上来宾用无线局域网
只要使用发给来宾的预共享密钥,员工也能把私人 PC 连接到来宾用无线局域网。之后只需用自己的用户 ID 登录 B 服务并下载。
为什么能通过“只允许从 M 公司的公网 IP 地址”这条限制呢?答案在 FW 的 NAT 设置上。
| 通信来源 | 通往互联网的出口 | 从 B 服务看到的源地址 |
|---|---|---|
| 员工用无线局域网上的业务 PC | FW 的 NAT | M 公司的公网 IP 地址 |
| 来宾用无线局域网上的私人 PC | 同一台 FW 的同一个 NAT | 同一个 M 公司的公网 IP 地址 |
| 服务器网络 | 同一台 FW 的同一个 NAT | 同一个 M 公司的公网 IP 地址 |
从 B 服务看到的源 IP 地址全都一样。仅凭这一设置,无法区分员工用无线局域网上的业务 PC 和来宾用无线局域网上的私人 PC。
源 IP 地址限制允许的不是终端,而是共享这个出口的整个范围。这不是说该限制不需要,而是必须掌握实际的允许范围,并与终端认证或用户认证叠加使用。实务中的例子汇总在 10.5 节,这道题里的对策汇总在第 8、9 章。
7. 小题 3(1)~(4)——用 EAP-TLS 和 TPM 限定能够接入的终端
7.1. 小题 3(1):AP 与认证服务器之间是 RADIUS
作为针对方法 1 的对策,把员工用无线局域网改为 EAP-TLS,并配备认证服务器。小题 3(1) 问的是认证服务器在 EAP 中使用的、运行在 UDP 上的协议,其参考答案是“RADIUS”。2
| 角色 | 在这道题里 | 要做的事 |
|---|---|---|
| 请求者(Supplicant) | 业务 PC | 用自己的客户端证书接受认证 |
| 认证者(Authenticator) | 无线局域网的 AP | 在认证通过之前不让该端口的通信通过 |
| 认证服务器 | 新建的认证服务器 | 验证证书,并把结果告知 AP |
业务 PC 与 AP 之间是 IEEE 802.1X(EAP over LAN),AP 与认证服务器之间是 RADIUS。RADIUS 由 RFC 2865 规定,EAP-TLS 的流程由 RFC 5216 规定。如果用 Windows Server 搭建认证服务器,承担这一角色的是网络策略服务器(NPS)。789
| WPA2-PSK | EAP-TLS | |
|---|---|---|
| 凭据 | 所有人共用同一把预共享密钥 | 按终端区分的客户端证书 |
| 1 台泄露时的影响 | 必须更换所有人的密钥 | 只要吊销那 1 张证书就行 |
| 只停用特定终端 | 做不到 | 做得到 |
| 客户端能否确认连接目标 | 不能(凡是知道密钥的 AP 看起来都是真的) | 能(验证认证服务器的证书) |
表格最后一行中,客户端验证证书的对象是认证服务器,而不是 AP。前提是要在客户端一侧配置好信任哪个证书颁发机构、信任哪个服务器名,仅仅选用 EAP-TLS 是不够的。详见 10.6 节。
7.2. 小题 3(2):要保护的不是公钥而是私钥
新建 CA 服务器签发客户端证书,并且不经员工手工操作,而用目录服务器的功能存入业务 PC。与该证书配对、并由 TPM 保护的空格 f,参考答案是“私钥”。2
公钥包含在证书里,是可以交给对方的信息。认证中要证明的是自己持有与之配对的私钥。由于是用该密钥签名来证明,所以私钥一旦被复制,别的终端也能使用同一份凭据。
IPA 的评分讲评也指出了区分私钥与其他要素的重要性。5
小题 3(2) 的正答率略高,但也有一部分答成了“公钥”或“服务器证书”。PKI 是各种安全技术的基础,是一项重要的技术,希望考生充分理解它在什么场合、以什么方式被使用。
7.3. 小题 3(3):存入 TPM,使其无法从业务 PC 取出
空格 g 要求用 20 字以内回答存入 TPM 的目的。参考答案是“使其无法从业务 PC 中取出”。2
如果把私钥以文件形式放在终端上,它就是可复制的数据。复制到私人 PC 上,那台私人 PC 就能作为业务 PC 通过认证。本以为堵住了方法 1(伪造 MAC 地址),结果只是换成了“伪造证书”。
TPM 可以在其内部生成密钥,并以无法向外取出的状态保存。签名等运算都在 TPM 内部完成,密钥本身不会交给操作系统、应用程序,也不会交给恶意软件。结果就是,这把私钥被固定在了那一台机器的物理部件上。
在 Windows 上实现时,要在证书模板的密钥存储提供程序(KSP)中指定 Microsoft Platform Crypto Provider。这个提供程序用 TPM 来保护密钥,如果证书模板一侧勾选了“允许导出私钥”,就无法选择它10。既然能导出,保护就失去了意义——这是理所当然的限制。
关于 TPM 这个部件本身的作用,BitLocker 实务指南从驱动器加密的角度作了讨论。“不让私钥离开设备”这一思路,与通行密钥为什么安全中说明的认证器设计是同一个思路。
7.4. 小题 3(4):把分发对象和密钥保护放在一起说明
这道小题要求用 40 字以内回答 S 先生为什么说“用这种存放方式就没问题”。
参考答案:“因为 EAP-TLS 所需的认证信息只能存放在业务 PC 中”。2
依据是下面这条链条。
- 客户端证书由目录服务器分发到业务 PC,不经员工之手。
- 对应的私钥由 TPM 保护,无法从业务 PC 取出。
- 认证信息无法转移到私人 PC,所以即便伪造 MAC 地址,也通不过 EAP-TLS 的认证。
重要的是“用这种存放方式”这个条件。如果把私钥当作可复制的文件交出去,就得不出同样的结论。另一方面,TPM 拦住的是密钥的复制,终端本身被带走、用户被冒充、终端上的恶意软件都是另外的问题。局限汇总在 10.7 节。
8. 小题 3(5)——只给来宾用无线局域网换掉 NAT 的出口
针对方法 2 的对策有两个方案:修改 NAT 设置,或者用另一个无线局域网服务(D 服务)把来宾用网络隔离出去。
小题 3(5) 要求用 70 字以内回答 NAT 的修改内容。参考答案的要旨是“把从来宾用无线局域网访问互联网时的源 IP 地址,改成与现在使用的公网 IP 地址不同的另一个 IP 地址”。题干中表示当前地址的记号是 a1.b1.c1.d1。2
这不是去修改 B 服务一侧的 IP 地址限制。而是只把来宾用无线局域网转换成另一个公网 IP 地址,使其脱离既有的允许范围。
这个方案之所以可行,依据是题目中 FW 的 WAN 侧子网掩码为 255.255.255.248(/29),可用的公网 IP 地址不止 1 个。在实务中能否采用同样的方案取决于线路合同,如果只能用 1 个公网 IP 地址,这个方案就行不通。那种情况下,就要考虑下一章的隔离方案。
9. 小题 3(6)(7)——隔离来宾用网络,并删掉旧设置
9.1. 最终选用的是用 SIM 直接连上互联网的 D 服务
M 公司最终选择的是 D 服务。在会议室放置租借来的 D 路由器,启用它的 DHCP 服务器功能和 DNS 缓存服务器功能。来宾带来的终端不经过 M 公司的网络,而用 D 路由器的 SIM 连接互联网。投影仪也改为用 HDMI 线缆连接,不再走来宾用无线局域网。
flowchart LR
subgraph M["M 公司的内部网络(对策后)"]
direction TB
E["员工用无线局域网<br/>EAP-TLS + RADIUS<br/>私钥在 TPM 里"]
S["服务器网络"]
FW["FW"]
E --> FW
S --> FW
end
subgraph K["会议室"]
T["来宾带来的终端"]
D["D 路由器<br/>用 SIM 直接连互联网"]
T --> D
end
FW --> B["B 服务"]
D --> I["互联网"]
图3:对策后配置的简略图。员工用一侧加强终端认证,来宾用一侧则被隔离到不使用 M 公司同一出口的路径上。
9.2. 小题 3(6):不再需要的通信目标是 DNS 服务器
这道小题问的是来宾带来的终端将不再使用的 M 公司 DHCP 服务器和空格 h 的服务器。参考答案是“DNS”。2
由于 D 路由器自身具备这两种功能,来宾终端不再需要与 M 公司服务器网络中的 DHCP、DNS 服务器通信。
9.3. 小题 3(7):表 3 是项号 1,表 4 是项号 1 和 4
小题要求的是从 FW 的 VLAN 接口设置和过滤设置中,分别全部列出要删除的项号。2
| 作答的表 | 要删除的项号 | 变得不需要的理由 |
|---|---|---|
| 表 3:VLAN 接口设置 | 1 | M 公司一侧来宾用无线局域网的 VLAN 不再需要 |
| 表 4:过滤设置 | 1、4 | 从来宾用无线局域网到互联网的 HTTP/HTTPS,以及到服务器网络 DNS 的放行规则不再需要 |
同时还要从 AP 上删除来宾用 SSID 的设置。不过,小题 3(7) 要回答的项号是上面表 3、表 4 中的项号。不要与删除 AP 的 SSID 混为一谈。
IPA 的评分讲评对小题 3(7) 有如下说明。5
小题 3(7) 的正答率很高。本题需要在理解防火墙全部过滤设置以及重新调整无线局域网环境所带来的影响之后作答,考生对此理解得比较到位。
这道题的 FW 是按项号从小到大依次评估,套用最先匹配的规则。不过,这并不是所有产品通用的规格。漏删的危险和评估方式的差异在 10.8 节讨论。
10. 实务补充——不要把考试答案直接一般化
下面这些内容要与小题答案本身分开来确认。这里梳理证书、HSTS、终端认证生效的条件,以及运维中残留下来的路径。
10.1. 证书的吊销检查,可靠程度因浏览器而异
这里要把考试答案和浏览器的实际行为分开。3.3 节的 4 项,是题干图 2 作为“可能显示的错误详情”列出来的,不能读成任何浏览器都以同样的可靠程度检查这 4 项。
签发方、服务器名、有效期这 3 项,在收到证书的那一刻就能只凭手头的信息判定,所以必定会被验证。拦住这道题中攻击的也正是这 3 项。
另一方面,只有吊销确认的性质不同。 是否已被吊销并没有写在证书里,需要去取另外的信息,因此取决于实现和配置。
- Chrome 通常不进行在线的 OCSP 或 CRL 查询。取而代之,它分发一份名为 CRLSet 的有限清单,其主要目的是在紧急情况下快速阻断证书,而从 CA 的吊销列表中收录进来的只是其中一部分11
- 即便是会查询 OCSP 的实现,在拿不到响应时仍放行连接(soft-fail)的配置也被广泛使用
因此,不要把“私钥泄露了就吊销”当作对策的支柱。吊销是应该做的事,但并不是在所有用户的浏览器上都确实生效的机制。近年来证书有效期的缩短,也是业界对吊销不可靠所给出的回答。当自己公司怀疑密钥泄露时,必须在申请吊销的同时,把证书更换和用该密钥保护的东西(会话、API 密钥等)的作废一并处理掉。
10.2. 还要确认信任存储的内容和用户本来想访问的域名
从这里开始是题干之外的话题。3.3 节表中的第一项,取决于那台终端信任什么。信任清单由浏览器或操作系统持有,在 Windows 上对应的就是证书存储中的“受信任的根证书颁发机构”。
也就是说,在下面这些情况下,第一项检查是会被通过的。
- 已向业务 PC 分发了公司内部证书颁发机构(私有 CA)的根证书,而该 CA 的私钥或证书签发流程被攻击者掌握
- 检查通信内容的代理或安全产品,为终结 TLS 而把自己的根证书装进了终端,而该产品或其运维被攻击者掌握
- 以“会出证书错误”为理由,过去有人登记了例外,或者把自签名证书放进了受信任的根
第三种在现场真的很常见。为了消掉公司内部系统的证书错误而手工放进去一次的东西,一直留在从离职者的 PC 继承来的镜像里,就是这种形态。受信任的根证书颁发机构存储里的内容,本身就是这台终端信任谁的宣言,请把它列入盘点对象。哪个存储该放什么,这类判断在Windows 证书存储实务指南中作了梳理。
关于第二项检查(服务器名的一致),实务上另有需要注意的地方。对于让用户看错域名的攻击,证书无能为力。只要攻击者拿到 b-serv1ce.example.com 这种容易混淆的域名,并为该域名申请到正规证书,浏览器就不会报错。证书保证的是“连接目标的服务器名与证书上的服务器名一致”,而不是“该服务器名就是用户想访问的对象”。不让最后这一步依赖用户肉眼确认的机制,就是像通行密钥(WebAuthn)那样在认证器一侧验证源(origin)的方式。详见通行密钥为什么安全。
10.3. HSTS 预加载,要先确认子域名和取消带来的影响
填补首次访问这个问题的,是 HSTS 预加载列表。只要域名出现在预先内置到浏览器里的清单中,即使一次都没访问过,也会被强制走 HTTPS。
不过,如果打算把自家网站登记进去,请先确认条件。登记的要求如下12。
- 提供有效的证书
- 如果在端口 80 上监听,就要在同一主机上把 HTTP 重定向到 HTTPS
- 所有子域名都用 HTTPS 提供服务(如果有 DNS 记录,也包括
www) - 在基础域名上返回带有
includeSubDomains和preload、且max-age为 31536000 秒(1 年)以上的Strict-Transport-Security响应头
真正起作用的是第三项与 includeSubDomains 的组合。如果面向公司内部的旧子域名只支持 HTTP,或者没有准备证书,那么登记的那一刻起就再也访问不到它们了。 登记之前请把子域名全部盘点一遍。
而且,取消并不容易。 删除申请一般会受理,但改动送达用户的浏览器需要数个月,对 Chrome 以外的浏览器则无法保证12。最好认定预加载不是“错了再改回来就行”的设置,这样去应对才稳妥。
反过来,作为使用方,业务中使用的云服务是否支持 HSTS,是可以列入选型确认项的一个视角。
10.4. 为审批者设计判断材料,并设计审批后的检查
实务中审批流于形式时,原因大多是下面几种之一。
| 流于形式的原因 | 现场的表现 | 应对 |
|---|---|---|
| 数量太多 | 一天来几十件审批请求 | 把发给公司内部、发给既有客户等低风险的共享设为免审批,收窄审批对象 |
| 界面上没有判断材料 | 只显示收件方和文件名,既看不到内容,也不知道对方是谁 | 在审批界面上显示收件方域名、是否首次发往该地址、文件的分类 |
| 不审批业务就停摆 | 会让对方等着,于是先放过去 | 在设计时就把日常业务的截止时间与审批所需时间对照起来 |
| 没人看审批记录 | 审批只是入口,没有事后检查 | 定期以清单形式检查发往外部域名、发往免费邮箱的共享 |
这道题里 M 公司欠缺的主要是最后两项。引入了走审批的机制,就还需要事后查看审批结果的机制。 只要能列出每月有多少件对外共享是发往免费邮箱域名的,这种手法就会好找很多。
中小企业该从何入手的全局,在IPA《中小企业信息安全对策指南》第 4.0 版导读中作了讨论。
10.5. 从出口把源 IP 地址的允许范围全部查出来
这一格局在考试之外也反复出现。基于源 IP 地址的限制,并不意味着“只允许这台终端”,而意味着“允许所有从这个公网 IP 地址出去的人”。 下面列出自以为允许的范围与实际被允许的范围产生偏差的典型例子。
| “自以为允许的” | 实际被允许的范围 |
|---|---|
| 只有公司内部的业务 PC | 走同一出口的来宾 Wi-Fi、会议室的终端、来访者的终端 |
| 只有总部的网络 | 通过跨据点 VPN 经总部出去的所有据点 |
| 只有公司配发的终端 | 个人终端只要连上公司 Wi-Fi 或 VPN,出口也是同一个 |
| 只有特定的 1 家公司 | 与该公司使用同一 ISP 共享公网 IP 地址的其他公司(CGNAT 的情况) |
这不是说基于源 IP 地址的限制没有意义,而是说不要只靠这一层限制。在用 IP 地址收窄之后,还要叠加识别终端本身的机制(客户端证书或设备证书)和识别用户的机制(多因素认证),才能表达出“这台终端上的这个人”。第 7~9 章看到的对策也遵循这一思路。
10.6. EAP-TLS 中被验证的一方是认证服务器
7.1 节对比表的最后一行需要补充。EAP-TLS 中客户端验证证书的对象是认证服务器,而不是 AP。AP 只是中继 EAP 交互的认证者,客户端并没有去确认 AP 本身的身份。
尽管如此,它仍能防范第 3 章的 evil twin,是因为只有认证成功后才会生成的密钥材料,只会交给持有 RADIUS 共享密钥的正规 AP。攻击者随意架起的 AP,只要其背后没有正规的认证服务器,就无法把这套流程走到最后。结构上是:客户端直接验证的是认证服务器,AP 的正当性由此间接推导出来。
不过这是有条件的。如果不在客户端一侧配置好“由哪个证书颁发机构签发、叫什么名字的服务器证书才可信”,当攻击者自备认证服务器时就分辨不出来。明明引入了 EAP-TLS,却在客户端配置文件里关掉服务器证书验证,这样的配置实际存在。部署之后,请把这一层也一并确认。
10.7. TPM 解决不了终端本身被滥用和用户认证的问题
另一方面,并不是放进 TPM 就万事大吉了。TPM 保证的只有“这把密钥不会被复制到其他终端”这一点。下面这些它并不防护。
- 终端本身被带走的情况。 把业务 PC 带走,就等于把 TPM 一起带走了。M 公司的规则禁止把业务 PC 带出公司,但规则和技术上的强制是两回事。还需要另外准备驱动器加密(含预启动身份验证)和丢失时吊销证书的运维流程
- 冒充用户。 TPM 识别的是终端,并不保证操作这台终端的人是谁。用户认证需要另行准备
- 在终端上运行的恶意软件。 私钥虽然读不出来,但在这台终端上运行的代码可以“请求 TPM 签名”。密钥复制防得住,这台终端被控制期间的滥用却防不住
10.8. 删掉旧的放行规则。FW 的评估方式要按产品确认
这是一道正答率很高的小题,但在实务中真正能做到这一步的组织并不多。 引入新机制的工作既有预算也有期限,删除旧设置的工作却两者都没有。而忘记删除会以下面这些形式显现出来。
| 忘记删除的东西 | 之后会发生的事 |
|---|---|
| 未使用 VLAN 的接口设置 | 有人往该 VLAN 上接设备时,会在无意中连通。VLAN ID 之后被复用到其他用途时,旧规则会照原样生效 |
| 源地址已不存在的网络的过滤规则 | 修改 IP 地址规划时,新用途的网络会与旧的放行规则匹配 |
| 已废止的 SSID | AP 继续发射电波,用旧的预共享密钥就能连上的状态一直留着 |
| 不再使用的允许列表条目(IP 地址、证书、账户) | 离职者和已解约的客户可以一直访问下去 |
这道题的防火墙采用的是从项号小的规则开始依次评估,套用最先匹配的规则的方式(题干中有明确记载)。在这种方式下,把不再使用的放行规则留在靠上的位置,就等于一直留着一个让流量到不了末尾拒绝规则的洞。
不过,不要把这种评估方式一般化到所有防火墙上。 不同产品的判定方式不同。
| 评估方式 | 例子 | 旧的放行规则残留时 |
|---|---|---|
| 自上而下的首次匹配(first match) | 多数网络防火墙。这道题的 FW 也是这种 | 越靠上越强。留在拒绝规则上方的放行会被放过去 |
| 拒绝优先于允许(block overrides allow) | Windows Defender 防火墙 | 由类别而非顺序决定。即使放行规则还在,只要有匹配的拒绝规则就过不去 |
| 只有允许且无顺序 | 云上的安全组等 | 只要有任意一条匹配就放行。与“是否在上面”无关,留着本身就是洞 |
无论哪种方式,留着不用的放行规则本身很危险这一点都不会变。会变的是“为什么危险”和“怎么改”。请先确认自家设备属于哪种方式,然后把“源地址、目标地址现在是否还存在”这一视角纳入定期盘点的对象。
业务应用一侧需要的入站规则该如何管理,这种主机侧防火墙的话题在Windows 防火墙与业务应用中作了讨论。
11. 把对策和路径对应起来,回顾全局
11.1. 既有的对策,究竟起效到什么程度
| M 公司已有的对策 | 设想的威胁 | 实际被跨过的路径 |
|---|---|---|
| 禁止连接 USB 闪存等外部存储介质 | 复制到介质上带出 | 不使用业务 PC,把整台私人 PC 带走 |
| 禁止把文件保存到本地磁盘 | 文件残留在业务 PC 上 | 直接下载到私人 PC |
| 切断到未许可的网页邮箱、云存储的通信 | 转发到其他服务 | 使用已获许可的 B 服务自身的共享功能 |
| 禁止在发送电子邮件时附加文件 | 用附件发送 | 共享链接由 B 服务自动发送到收件地址 |
| 废止公司内部文件服务器 | 从服务器批量复制 | 只是把文件的存放位置统一到了 B 服务 |
| 禁止把业务 PC 带出公司 | 整台终端被带走 | 带走的是私人 PC |
| 禁止带入私人 PC | 非受管终端接入公司网络 | 禁止的只有办公室,会议室不在其列 |
| 员工用无线局域网的 MAC 地址过滤 | 未登记终端的接入 | 伪造 MAC 地址(方法 1) |
| B 服务的源 IP 地址限制 | 从公司外部登录 | 来宾用无线局域网也从同一个公网 IP 地址出去(方法 2) |
| 上级对文件共享的审批 | 共享给不合适的对象 | 把收件方写成自己的私人邮箱地址,上级又没有核对 |
| B 服务的 HTTPS + HSTS | 被引导到假网站 | 没有被跨过。这里起了作用 |
HTTPS 和 HSTS 拦住了题目设想的通往假网站的路径。另一方面,即便增加对业务 PC 的操作限制,走非受管终端或正规共享功能的路径依然留着。
11.2. 追加对策各自堵住哪条路径
| 拟定的对策 | 拦住什么 |
|---|---|
| 把员工用无线局域网改为 EAP-TLS | 预共享密钥的共用和 MAC 地址的伪造。凭据变成按终端区分 |
| 从目录服务器分发客户端证书 | 经员工之手复制证书 |
| 把私钥存入 TPM 使其无法取出 | 把证书连带私钥一起搬到私人 PC |
| 把来宾用无线局域网分离到 D 服务(或用 NAT 把出口 IP 分开) | 从来宾用网络绕过源 IP 地址限制 |
| 删除不再需要的 VLAN、过滤规则、SSID | 已废止的路径作为设置一直残留 |
被跨过的对策里,很多都是禁止手段的对策,比如 USB 闪存和邮件附件。而起了作用的对策和追加对策,改变的是路径或凭据的性质。堵住 USB 闪存,只要还留有能到达文件的路径,带出就依然成立;把预共享密钥加长,它仍然是共享秘密。
12. 套用到自家配置上的检查清单
- 能否把带出对策按路径而不是按手段写出来。 不要列 USB 闪存、邮件附件、网页邮箱这种手段清单,而要做一份“能够到达业务文件的终端与网络清单”。只要还有一条非受管终端能到达的路径,对手段的禁止就会被绕开
- 带入、带出的规则有没有把场所限定死。 “禁止带入办公室”等于允许带入会议室、接待处、公共区域。要确认物理上的分区与网络上的分区是否一致
- 能否说出源 IP 地址限制实际允许的范围。 把从那个公网 IP 地址出去的东西全部数一遍:来宾 Wi-Fi、来宾用网络、跨据点 VPN、远程办公的汇聚网关、验证环境
- 无线局域网的凭据是否按终端区分。 预共享密钥是所有人持有同一份的共享秘密,一个人泄露就等于所有人都泄露,而且也无法只停用特定的 1 台
- 有没有把 MAC 地址过滤和隐藏 SSID 算进对策的数目里。 两者都只是减少误连接的整理手段,不是认证
- 客户端证书的私钥是否处于无法从终端取出的状态。 以文件形式放着的私钥是可以复制的。要指定使用 TPM 的密钥存储提供程序,并且不允许导出
- 部署了 EAP-TLS 的客户端,是否在验证认证服务器的证书。 一旦把这里关掉,对假认证服务器的抵抗力就没有了
- 服务器证书错误,是否处于用户点“继续”就能越过的状态。 给自家网站设置 HSTS。不要放着公司内部系统的证书错误不管,让用户学会“错误就是点掉继续走”
- 是否盘点过受信任的根证书颁发机构存储里的内容。 放在那里的东西,正是这台终端宣告“凡是这个证书颁发机构签发的证书就认作真货”的对象
- 审批工作流的审批者手上有没有判断材料。以及事后有没有查看审批结果。 定期以清单形式检查发往外部域名、发往免费邮箱的共享
- 已废止路径的设置删掉了没有。 VLAN 接口、过滤规则、SSID、允许列表条目。把删除工作和“新引入”工作同等对待,也给它定下期限
结语——要写的不是对策清单,而是路径清单
如果说问 1 考查的是“拦住哪种攻击的哪个阶段”,那么问 2 考查的就是“这项对策守护的是哪个范围”。
信息泄露对策软件管到业务 PC 为止,禁止带入管到办公室为止,MAC 地址过滤管到不伪造的对象为止。而源 IP 地址限制允许的,是所有从同一个公网 IP 地址出去的人。逐一确认各项对策的范围,就能看出它们接缝处的缝隙。
M 公司是在前一年事件之后推进过对策的公司。即便如此仍留有漏洞,并不是负责人不够努力,而是因为只靠一项一项地叠加对策,很难发现范围之间的缝隙。像 Y 先生和 S 先生那样,把公司外的攻击者和员工分开,逐条确认通往文件的到达路径,这才是想带回实务中的读法。
出处以及引用、摘要的范围
本文讨论的是下面这道题。
出处:2023 年度(令和 5 年度)秋期 信息处理安全保障支援士考试 午后 问 2
IPA 表示,对于其公开的历年试题,除法令另有特别规定外,无需取得许可或支付使用费。但这并不意味着放弃著作权,IPA 要求以“年度、期、考试类别、时间区分、题号等”的格式明确标注出处,如果对题目作了部分改动,也要明确写出这一点13。
本文没有原样转载试题册中刊载的图表,而是在说明机理所需的范围内,换成了本公司自行绘制的简略图和摘要。小题题干和参考答案也按摘要处理。试题册、参考答案、评分讲评的原文都可以从 IPA 的页面免费下载,建议对照着阅读1 2 5。
用于把试题册与本文对照的对应表
| 试题册中的记述 | 本文中的处理 | 刊载位置 |
|---|---|---|
| 图 1(M 公司的网络配置) | 不原样转载,由本公司绘制了只保留说明所需范围的简略图 | 2.3 节 |
| 表 1(构成要素概要)、表 2(安全规则) | 依照原文记述作摘要 | 第 2 章 |
| 表 3(FW 的 VLAN 接口设置)、表 4(FW 的过滤设置)、表 5(AP-5 的设置) | 不原样转载,只把说明小题所需的项目在正文和表格中作摘要。预共享密钥的字符串没有刊载 | 第 6、8、9 章 |
| 图 2(错误消息的详情) | 按参考答案填上空格后引用 4 项 | 第 3 章 |
| 正文中 Y 先生与 S 先生的对话 | 保留要旨的摘要 | 第 3~9 章 |
| 各小题的题干 | 保留要旨的摘要(字数限制等条件采用原文的值) | 第 3~9 章各小题的说明 |
| 参考答案 | IPA 公开的参考答案2 | 第 3~9 章 |
| 评分讲评 | 摘自 IPA 公开的评分讲评的相关部分5 | 第 3、7、9 章 |
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小村软件有限公司提供以现有网络和终端配置为前提的设计评审,以及 Windows 环境下证书分发与密钥保护的实现。
参考链接
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IPA 独立行政法人信息处理推进机构,试题册、配分比例、参考答案、评分讲评(2023 年度、令和 5 年度) 中收录的“2023 年度(令和 5 年度)秋期 信息处理安全保障支援士考试 午后试题”。内容涉及 M 公司概况(L 公司的子公司、服装业、员工 100 人、办公楼临着东京都内人流量很大的主干道)、前一年用 USB 闪存带出商品设计文件的事件、已经实施的 3 项整改(在业务 PC 上引入信息泄露对策软件及其 5 项设置、把业务用文件集中到 B 服务、废止公司内部文件服务器)、办公室与会议室的无线局域网配置、网络配置与构成要素概要(WPA2-PSK、只对员工用无线局域网实施的 MAC 地址过滤、B 服务的 HTTPS 与 HSTS、用用户 ID 和密码登录、只能从 1 个公网 IP 地址登录的限制、文件共享功能的规格、业务 PC 搭载 TPM 2.0、目录服务器向业务 PC 安装客户端证书的功能)、3 条安全规则、FW 的 VLAN 接口设置与过滤设置以及 AP-5 的设置、Y 先生与 S 先生的对话(假 AP 与假网站、服务器证书错误消息的详情、HSTS、文件共享功能的滥用、方法 1 与方法 2、EAP-TLS 与认证服务器、客户端证书与 TPM、FW 的 NAT 设置变更、D 服务的使用条件)。小题 1 至小题 3 的题干也出自该试题册。 ↩ ↩2 ↩3 ↩4
-
IPA 独立行政法人信息处理推进机构,2023 年度(令和 5 年度)秋期 信息处理安全保障支援士考试 参考答案。内容涉及问 2 的出题意图(企业内部网络中无线局域网已广泛普及,有些场合还架设了来宾用无线局域网;在这类环境中,采取安全对策以防第三者接入十分重要;本题以服装业的安全对策整改为题材,考查从各种角度设想无线局域网环境下的威胁的能力以及拟定安全对策的能力),以及各小题的参考答案(小题 1(1) 的空格 a 和 b 为“用户 ID”“密码”,不分先后;小题 1(2) 的空格 c 和 d 为“该服务器证书不是由受信任的证书颁发机构签发的服务器证书”“该服务器证书上记载的服务器名与连接目标的服务器名不同”,不分先后;小题 1(3) 为“把 HTTP 的访问替换成 HTTPS 的访问再去访问。之后从假网站收到服务器证书。”;小题 2(1) 为“把外部共享者的邮箱地址指定为自己的私人邮箱地址。”;小题 2(2) 的空格 e 为“MAC 地址”;小题 3(1) 为“RADIUS”;小题 3(2) 的空格 f 为“私钥”;小题 3(3) 的空格 g 为“使其无法从业务 PC 中取出”;小题 3(4) 为“因为 EAP-TLS 所需的认证信息只能存放在业务 PC 中”;小题 3(5) 为“把从来宾用无线局域网访问互联网时的源 IP 地址改为与 a1.b1.c1.d1 不同的 IP 地址。”;小题 3(6) 的空格 h 为“DNS”;小题 3(7) 为表 3 是项号 1,表 4 是项号 1 和 4)。 ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5 ↩6 ↩7 ↩8 ↩9 ↩10 ↩11 ↩12 ↩13 ↩14 ↩15
-
IETF,RFC 5280: Internet X.509 Public Key Infrastructure Certificate and Certificate Revocation List (CRL) Profile, Section 6 “Certification Path Validation”。内容涉及:证书的路径验证被定义为这样一套流程,即针对从受信任的根(信任锚)到目标证书的证书链,依次进行签名验证、有效期确认、吊销确认、名称约束等检查。 ↩
-
IETF,RFC 6125: Representation and Verification of Domain-Based Application Service Identity within Internet Public Key Infrastructure Using X.509 (PKIX) Certificates in the Context of Transport Layer Security (TLS)。内容涉及:规定了把客户端想要连接的服务的标识名(域名)与服务器出示的证书中所含标识信息进行比对的流程。 ↩
-
IPA 独立行政法人信息处理推进机构,2023 年度(令和 5 年度)秋期 信息处理安全保障支援士考试 评分讲评。内容涉及:问 2 以服装业的安全对策整改为题材,就服务器证书的验证、私钥的管理以及无线局域网环境的整改进行出题,整体正答率处于平均水平;小题 1(2) 正答率偏低,讲评指出“即使攻击者准备了假网站,只要是用 HTTPS 访问,服务器证书的验证就会失败”“服务器证书的验证是确保通信安全性的基础知识,希望考生连具体验证哪些事项都一并理解到位”;小题 3(2) 正答率略高,但也出现了一部分答成“公钥”或“服务器证书”的情况;小题 3(7) 正答率很高,考生对防火墙全部过滤设置以及无线局域网环境整改所带来的影响理解得比较到位。 ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5
-
IETF,RFC 6797: HTTP Strict Transport Security (HSTS)。8.1 节规定,用户代理在安全通信路径上收到
Strict-Transport-Security头字段时,要把该主机记为已知的 HSTS 主机。8.3 节要求,当发往已知 HSTS 主机的 URI 中含有 http 方案时,用户代理要把它替换为 https,如果显式指定了端口 80,则转换为 443。8.4 节要求,对于与已知 HSTS 主机建立安全通信路径期间发生的错误,无论是警告级别还是致命级别,都要切断连接。12.1 节把这一行为说明为 “No User Recourse”,并指出不应向用户提供绕过警告继续访问的选项。 ↩ ↩2 -
IETF,RFC 2865: Remote Authentication Dial In User Service (RADIUS)。内容涉及:RADIUS 是运行在 UDP 上的协议,网络接入服务器(这道题中对应的是 AP)用它向认证服务器查询用户的认证与授权。 ↩
-
IETF,RFC 5216: The EAP-TLS Authentication Protocol。内容涉及:EAP-TLS 是使用 TLS 进行相互认证的 EAP 方式,客户端与服务器互相出示证书并加以验证。 ↩
-
Microsoft Learn,Network Policy Server (NPS) overview。内容涉及:NPS 是 Microsoft 对 IETF 的 RFC 2865、RFC 2866 所规定的 RADIUS 标准的实现;它作为 RADIUS 服务器,对无线、认证交换机、拨号、VPN 等各类网络接入集中进行认证、授权和记账;把无线局域网接入点等网络接入服务器配置为 RADIUS 客户端;以及提供面向 802.1X 无线/有线连接的 RADIUS 服务器配置向导。 ↩
-
Microsoft,Setting up TPM protected certificates using a Microsoft Certificate Authority - Part 1: Microsoft Platform Crypto Provider。内容涉及:Microsoft Platform Crypto Provider 是使用 TPM 的密钥存储提供程序(KSP);如果证书模板中启用了“允许导出私钥”,就无法选择该提供程序;以及在证书模板中把提供程序类别选为密钥存储提供程序、并把提供程序指定为 Microsoft Platform Crypto Provider 的设置步骤。 ↩
-
The Chromium Projects,CRLSets。内容涉及:CRLSet 是 Chrome 中用于在紧急情况下快速阻断证书的主要手段;从证书颁发机构的吊销列表收集而来的非紧急吊销,也会就中间证书和叶证书被收录,但每个版本收录的只是已确定吊销中的一部分;以及 Chrome 通常不进行在线(OCSP 和 CRL)查询(企业管理员可以用策略启用在线 OCSP 查询)。 ↩
-
Google Chrome,HSTS Preload List Submission。列出的预加载列表登记要求包括:提供有效的证书;如果在端口 80 上监听,就要在同一主机上把 HTTP 重定向到 HTTPS;所有子域名(包括有 DNS 记录的
www)都用 HTTPS 提供服务;以及在基础域名上返回max-age为 31536000 秒(1 年)以上且含有includeSubDomains和preload的Strict-Transport-Security响应头。同时说明,登记进预加载列表后不容易取消,删除申请一般会受理,但改动通过 Chrome 的更新送达用户需要数个月,对其他浏览器则无法保证。 ↩ ↩2 -
IPA 独立行政法人信息处理推进机构,关于考试的常见问题。内容涉及:对于该机构公开的历年试题,除法令另有特别规定外,使用无需取得许可或支付使用费;但这并不代表放弃著作权;需要以“年度、期、考试类别、时间区分、题号等”的格式明确标注出处;以及如果对题目作了部分改动,也需要一并注明。 ↩
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- 已经禁止连接 USB 闪存,也禁止保存到本地磁盘,为什么还能把文件带出去?
- 因为被禁止的是公司借出的业务 PC 的功能,而不是通往文件所在位置的路径。这道题里员工使用的是自己私人拥有的 PC。他完全不碰业务 PC,把私人 PC 连接到会议室的无线局域网,用自己的用户 ID 登录云存储(B 服务)下载文件,再把这台私人 PC 整个带回家。装在业务 PC 上的信息泄露对策软件的设置,对私人 PC 完全不起作用。M 公司虽然禁止带入私人 PC,但禁止的只有办公室,会议室不在其列。把手段(USB 闪存、邮件附件、网页邮箱)一个一个堵住,只要还留有能够到达文件的路径,带出就依然成立。
- B 服务限制为“只能从 M 公司的公网 IP 地址登录”。为什么从来宾用无线局域网还能绕过去?
- 因为来宾用无线局域网的通信也要经过同一台防火墙的 NAT,被转换成同一个公网 IP 地址后才出到互联网。在 B 服务看来,来自公司内部业务 PC 的访问,和在会议室连上来宾用无线局域网的私人 PC 的访问,源 IP 地址都是同一个,无法区分。必须这样理解基于源 IP 地址的限制:它不是“只允许这台终端”,而是“允许共享这个出口的所有人”。来宾 Wi-Fi、跨据点 VPN、远程办公用的汇聚网关等等,只要是从同一个公网 IP 地址出去的,都落在允许范围之内。
- 员工用无线局域网上设置了 MAC 地址过滤。这不能算对策吗?
- 不能。因为 MAC 地址可以在终端一侧自由改写。这道题的方法 1,就是把私人 PC 无线网卡的 MAC 地址改成已登记业务 PC 的 MAC 地址再去连接。无线局域网帧中的 MAC 地址是不加密传输的,只要在附近接收电波,也能获知已登记的 MAC 地址。同样的道理也适用于隐藏 SSID。即使关闭 SSID 广播,终端连接时的交互过程也会暴露 SSID。MAC 地址过滤和隐藏 SSID 虽然有减少误连接的效果,但并不是能够阻止蓄意连接的认证机制。
- 即便对方准备了假接入点和假网站,为什么可以说员工不会被骗?
- 因为只要是用 HTTPS 连接,假网站就通不过服务器证书的验证。题干的图 2 把此时可能显示的错误详情列了 4 项:不是由受信任的证书颁发机构签发的、证书上记载的服务器名与连接目标的服务器名不同、已被吊销、已过有效期。攻击者拿不到 B 服务域名对应的正规证书,所以用自签名证书会在第一项不合格,用为自己域名正规申请到的证书会在第二项不合格。据 IPA 的评分讲评,考查这一验证内容的小题正答率偏低。不过这 4 项并不是以同样的力度生效的。拦住攻击的是前两项(签发方和名称)以及有效期,这些是浏览器必定会验证的。而吊销确认则取决于实现和配置。例如 Chrome 通常不进行在线的 OCSP 或 CRL 查询,其设计是使用一份名为 CRLSet 的有限清单,主要目的是紧急阻断。请不要认为只要吊销就一定能挡住。此外,如果业务 PC 上分发了公司内部证书颁发机构的根证书,而该机构的私钥或签发流程被攻击者掌握,那么第一项检查也会被通过。
- 把 URL 打错成“http://”时会怎样?HSTS 在做什么?
- 浏览器会先把 HTTP 替换成 HTTPS 再去连接,所以结果同样是服务器证书错误。HSTS 是这样一种机制:浏览器记住此前用 HTTPS 连接该网站时收到的响应头内容。RFC 6797 要求,当发往目标主机的 URL 中含有 http 方案时,用户代理要把它替换为 https,如果显式指定了端口 80,则转换为 443。也就是说,明文的 HTTP 请求在出到网络之前就消失了。更重要的是,与启用了 HSTS 的主机通信时,一旦证书验证失败,无论是警告级别还是致命级别,都要求切断连接。规范中明确写着,不得向用户提供“此连接不安全,是否仍要继续”这样的选项。不过 HSTS 的前提是,这台浏览器曾经用 HTTPS 到达过正规网站并收到过响应头。如果是一台全新的终端,第一次访问就直接落到假网站上,HSTS 就不起作用。填补这个首次访问空白的,是内置在浏览器里的预加载列表。
- 把客户端证书的私钥存入 TPM,会有什么变化?
- 私钥将无法从那台业务 PC 中取出。以文件形式放在终端上的私钥,只要复制到私人 PC 上,那台 PC 就能作为业务 PC 通过认证。如果在 TPM 内部生成密钥并使其无法导出,签名等运算就只在 TPM 内部完成,密钥本身既不会交给操作系统,也不会交给恶意软件。结果就是,能通过 EAP-TLS 认证的只有公司发放的业务 PC。这道题里 S 先生之所以能说“用这种存放方式就没问题”,原因正在于此。在 Windows 上实现时,要在证书模板的密钥存储提供程序中指定 Microsoft Platform Crypto Provider,并设置为不允许导出私钥。不过 TPM 守护的只是“密钥不会被复制到其他终端”,持有这台终端的人依然能够使用它。针对终端的丢失和被盗,还需要另外准备驱动器加密和证书吊销。
- 从这道题该带回实务中的是什么?
- 有 4 点。第一,带出对策要按路径而不是按手段来思考。USB 闪存、邮件附件、网页邮箱一个一个堵住,只要还留有能到达文件的终端,就没有意义。第二,把基于源 IP 地址的限制实际允许的范围写出来看看。如果来宾 Wi-Fi 或 VPN 共用同一个出口,那里也在允许范围之内。第三,把无线局域网的认证改成按终端区分的凭据。预共享密钥是所有人持有同一份的共享秘密,一个人泄露就等于所有人都泄露。改成 EAP-TLS 加客户端证书、并且私钥不从 TPM 取出的结构,凭据就固定在终端上了。第四,删除不再使用的设置。这道题的最后一道小题,要求把废止来宾用无线局域网之后残留的 VLAN 接口设置和防火墙过滤规则全部列出来,据 IPA 的评分讲评,这一题正答率很高,但在实务中真正能做到这一步的组织并不多。