Geheimnisse: Schluessel, Speicherung und Rotation

Die vorige Lektion endete bei einem Passwort. Passwörter sind die Geheimnisse, die ein Mensch eintippt; diese Lektion handelt von den Geheimnissen, die ein Programm benutzt, wenn niemand zusieht: API-Schlüssel, Datenbankpasswörter, Signaturschlüssel, Tokens für andere Dienste. Sie versagen anders als menschliche Passwörter. Niemand verwendet ein Datenbankpasswort aus Bequemlichkeit wieder, niemand vergisst es, und niemand wählt ein schwaches, weil es leichter zu tippen ist. Sie versagen, weil sie an Orte kopiert werden, die nie dafür gedacht waren, und weil sie ewig leben.

Ein Geheimnis, das in ein Repository committet wurde, ist keine Datei, die man löschen kann. Git speichert Momentaufnahmen, und jede Momentaufnahme, die den Schlüssel je enthielt, enthält ihn weiterhin. Die Zeile in einem neuen Commit zu entfernen, nimmt sie aus dem aktuellen Zustand und ändert nichts an der Historie. Selbst ein Force-Push, der den Branch neu schreibt, lässt die alten Objekte erreichbar durch das Reflog, durch jeden Fork, durch jeden bereits erstellten Klon und eine Zeit lang durch den Speicher des Anbieters selbst. Das ist kein Fehler von Git, sondern genau der Zweck einer inhaltsadressierten Historie. Das praktische Fazit ist das, dessen Annahme Teams am meisten Zeit kostet: Bis du es bemerkst, sind die Zugangsdaten als öffentlich zu behandeln. Einen abgeflossenen Schluessel in der Historie finden und bestaetigen, dass er noch erreichbar ist. Die Suche ist der leichte Teil.

$ git log --all -S 'AKIA' --oneline
9f2c1ab  remove keys from config
4d7e0f3  add deployment config

$ git show 4d7e0f3:config/prod.env | grep -c AKIA
1

$ git rev-list --all --count
8421

# the commit is still reachable: history is append-onlyEinen abgeflossenen Schluessel in der Historie finden und bestaetigen, dass er noch erreichbar ist. Die Suche ist der leichte Teil.

Umgebungsvariablen sind der übliche Rat, und sie sind ein Fortschritt, werden aber oft überschätzt. Was sie wirklich bringen: Das Geheimnis liegt nicht im Repository, nicht im Container-Image, und es unterscheidet sich zwischen Test und Produktion ohne Codeänderung. Was sie nicht bringen: keinerlei Isolation. Unter Linux ist die Umgebung eines laufenden Prozesses aus /proc lesbar, also kann jeder Prozess unter demselben Benutzer den Schlüssel lesen. Er landet in Absturzabbildern und in Kindprozessen, die du startest; genau so taucht ein Schlüssel des Bezahldienstes in einem Log einer unrelated Aufgabe auf. Und auf vielen Plattformen ist er im Konfigurationsbildschirm des Dashboards sichtbar, also für alle mit Deployment-Rechten. Umgebungsvariablen verschieben ein Geheimnis von einem schlechten an einen besseren Ort. Sie sind kein Tresor. Eine Umgebungsvariable kann alles lesen, was ohnehin als dieser Benutzer laufen kann. Das ist nicht nichts, aber es ist keine Geheimhaltung. Schlüsselableitung ist die Brücke vom menschlichen Geheimnis zum kryptografischen Schlüssel. Ein Passwort wird nicht direkt als AES-Schlüssel benutzt, weil Passwörter kurz und entropy-arm sind und Schlüssel gleichverteilt zufällig sein müssen. Eine Ableitungsfunktion nimmt Passwort, Salt und einen absichtlich teuren Kostenparameter und erzeugt einen Schlüssel der richtigen Länge. Dieselbe Idee erscheint an drei Stellen zugleich, und es lohnt zu sehen, dass es dieselbe Idee ist: einen Schlüssel aus einer Passphrase ableiten, einen ratresistenten Passwort-Hash ableiten und einen eigenen Schlüssel pro Datensatz aus einem Hauptschlüssel ableiten, damit ein abgeflossener Datensatzschlüssel nicht den Rest öffnet. Der Kostenparameter ist es, der jede dieser Varianten gegen einen Angreifer wappnet, der das gespeicherte Material bereits hat. Datenträgerverschlüsselung hat einen bestimmten Fehlermodus, den man benennen sollte. Liegt der Schlüssel, der die Festplatte aufschließt, auf derselben Maschine oder wird er beim Start automatisch aus einer Konfigurationsdatei geholt, dann hat jeder die Daten, der diese Maschine booten oder diese Datei lesen kann. Deshalb schützt Festplattenverschlüsselung ein gestohlenes Notebook und bringt fast nichts für einen laufenden Server, den ein Angreifer bereits erreicht hat.

in transit     TLS between client and service      a key you never see
at rest        disk encryption, KMS envelope      server holds the key
tokenized      provider keeps the card number    your database holds a token

PCI DSS 4.0 requires cardholder data encrypted in transit and at rest

None of the three protects against a valid account using the API.Drei Schichten, die gemeint sind, wenn es heißt, die Daten seien verschluesselt. Sie schuetzen gegen Verschiedenes, und keine schuetzt gegen eine gueltige Anfrage.