ownCloud: Serverseitige Verschlüsselung
Bei ownCloud sucht man vergeblich nach öffentlichen Sicherheitsinformationen, die von ownCloud selbst zur Verfügung gestellt werden. Das verwundert ein wenig, da selbst in der ownCloud-Community scheinbar viele offene Fragen [1], [2] hinsichtlich der serverseitigen Verschlüsselung und der Verschlüsselung im Allgemeinen bestehen. Einzig ein Blog-Beitrag ist zu finden, in dem das grundsätzliche Verständnis von ownCloud zum Thema Sicherheit öffentlich dargestellt wird. Auf direkte Nachfrage bei ownCloud wurden jedoch anstandslos Fragen beantwortet und weitere Informationen zur Verfügung gestellt.
Verschlüsselungsverfahren
Für die Verschlüsselung der Daten setzt ownCloud 5.0 auf den Advanced Encryption Standard (AES) mit einem 256-Bit-Schlüssel.
Der Sicherheitsblogger Pascal Junod hatte sich Anfang 2012 mit der Verschlüsselung von ownCloud 4.0 auseinandergesetzt. Die notwendigen Informationen sind in der OC_Crypt class zu finden. Junod hat in diesem Zusammenhang diese PHP-Datei analysiert und entsprechende Informationen veröffentlicht. Demnach wird der Schlüssel in der mt_rand() PHP Routine generiert, die den Mersenne Twister, einen Pseudozufallszahlengenerator, implementiert. Junod kommentiert, das es sich dabei nicht um eine kryptographisch gute Qualität handelt. Der generierte Schlüssel wird mit dem Benutzerpasswort in Verbindung mit dem symmetrischen Blockverschlüsselungsalgorithmus Blowfish im ECB Mode verschlüsselt und anschließend in der encryption.key gespeichert.
Junod kommt zu der Schlussfolgerung, dass ein Angreifer im Besitz dieser Datei über die Brute-Force-Methode an das Passwort gelangen könnte. Er macht zudem darauf aufmerksam, dass dieser Schlüssel für die Verschlüsselung sämtlicher Daten eines Nutzers verwendet wird und dass die Daten serverseitig verschlüsselt werden. Er beschreibt weitere Möglichkeiten, um die encryption.key zu stehlen. So wird das Passwort, welches für die Verschlüsselung der Datei zuständig ist, in Klartext (einfaches HTTP) vom Client an den Server übertragen. Wird die Verbindung nicht mit HTTPS gesichert, ist jeder in der Lage, die Kommunikation abzuhören und das Passwort zu stehlen und könnte somit auf den ownCloud Account und sämtliche Daten zugreifen. Weiterhin wird die encryption.key im Klartext in den Sitzungsdaten auf der Serverseite gespeichert, die meiste Zeit im /tmp Verzeichnis. Das bedeutet, dass ein böswilliger ownCloud Serveradministrator in der Lage wäre, die Daten zu entschlüsseln. Zudem weist Junod darauf hin, dass die Verschlüsselung serverseitig vorgenommen wird, wodurch ein Systemadministrator mutwillig die ownCloud Installation manipulieren könnte. Er empfiehlt daher, ownCloud 4.0 niemals einzusetzen, um vertrauliche Informationen zu speichern.
ownCloud bestätigt in der Anfrage, dass ownCloud 5.0 selbst keine vollständig integrierte End-to-End Verschlüsselung in der Software implementiert hat. Dies kann jedoch mit Tools von Drittanbietern realisiert werden. Weiterhin wird Verschlüsselung “at rest” betrieben. Das bedeutet, dass die Daten physikalisch in verschlüsselter Form gespeichert werden. Die Verbindung zwischen den Endgeräten und dem Server wird mit SSL gesichert. Der Schlüsselaustausch erfolgt autorisiert über die Provisioning API. Ein umfangreiches Schlüsselmanagement soll in Zukunft folgen.
Systemarchitektur
ownCloud verfügt über ein Plugin für die serverseitige Verschlüsselung, mit der Administratoren die Daten verschlüsselt auf dem Server ablegen können. Nutzer erhalten Zugriff auf die Daten und können diese teilen, als seien sie unverschlüsselt. Das neue Plugin in ownCloud 5.0 ersetzt dabei die Sicherheitslücke in ownCloud 4.0, bei der ein böswilliger Systemadministrator die Sicherheitsarchitektur umgehen konnte, indem er Anpassungen am ownCloud Quellcode vornehmen konnte, um eine Backdoor oder einen Passwort Sniffer zu integrieren. Für die Verschlüsselung der Daten während der Übertragung vom Server zum Endgerät wird SSL verwendet. Das Passwort kann von einem Nutzer jederzeit geändert werden. Sämtliche Dateien werden anschließend mit dem neuen Passwort verschlüsselt.
Für eine serverseitige Sicherheit muss der Administrator die Verschlüsselungs-App in der ownCloud-Managementkonsole aktivieren und den Haken „Verschlüsselung“ in der Admin-Oberfläche setzen. Anschließend wird ein Schlüsselpaar (Public/ Private) für alle Nutzer erstellt. Hierzu wird das Nutzerpasswort verwendet, um den privaten Schlüssel zu schützen. Darüber hinaus wird für jede auf den Server hochgeladene Datei ein symmetrisches Schlüsselpaar erstellt.
Die vom Nutzer hochgeladenen Daten werden mit dem symmetrischen Schlüssel verschlüsselt und gespeichert. Als Algorithmus wird der Advanced Encryption Standard (AES 256) verwendet. Der symmetrische Schlüssel wird mit dem privaten Schlüssel des Nutzers verschlüsselt und auf dem Server abgelegt. Werden die Daten vom Server abgerufen, werden sie zunächst entschlüsselt und anschließend über eine SSL-Verbindung an den Client gesendet.
Die Verschlüsselungsroutine verhält sich mit anderen an ownCloud angebundenen Applikationen wie der Web-Oberfläche, der Versionierung und dem Algorithmus für die Synchronisierung exakt gleich. Ändert ein Nutzer sein Passwort, wird sein privater Schlüssel mit dem alten Passwort entschlüsselt und mit dem neuen Passwort erneut verschlüsselt.
Für den Nutzer gleicht eine auf den ownCloud-Server hochgeladene und anschließend verschlüsselte Datei einer nicht verschlüsselten Datei. Die Verschlüsselung ist für ihn vollständig transparent. Wird eine Datei mit einem anderen Nutzer geteilt, werden die öffentlichen Schlüssel von jedem dieser Nutzer in der verschlüsselten Datei hinterlegt. Diese Nutzer können damit auf die Datei zugreifen und Änderungen an ihr vornehmen, als handele es sich um eine unverschlüsselte Datei. Genauso verhält es sich mit einem Ordner. Nutzer können keine Dateien öffnen, die nicht für sie bestimmt sind. Sollte ein böswilliger Nutzer versuchen, Zugriff auf das Speicher-Backend zu nehmen, werden die Dateien und Schlüssel darin unlesbar.
Ist das entsprechende Plug-In aktiviert, ist ein Systemadministrator in der Lage, über die Kommandozeile alle Dateien zu sehen, die auf ownCloud gespeichert sind. Allerdings sind die Inhalte der Dateien verschlüsselt. Es können weiterhin normale Backups vorgenommen werden, jedoch bleiben alle Dateien verschlüsselt, selbst dann, wenn die Daten nach außerhalb des Systems kopiert werden. Ein Administrator kann zudem weitere Einstellungen vornehmen, um bestimmte Dateigrößen und -formate von der Verschlüsselung auszuschließen.
Zusammenfassung
Mit der Version 5.0 bietet ownCloud nun auch serverseitige Verschlüsselung der Daten an. Jedoch muss von einem Administrator dazu explizit ein Plug-In aktiviert werden, um Dateien mit AES 256 zu verschlüsseln. Verlässt eine Datei den ownCloud Server, wird sie zunächst entschlüsselt und über eine SSL-Verbindung an den ownCloud-Client übertragen. Das bedeutet, dass eine vollständige End-to-End Verschlüsselung derzeit mit einfachen Bordmitteln nicht zur Verfügung steht, was ownCloud selbst bestätigt. Das ownCloud Encryption-Module wurde für den Einsatz innerhalb eines Unternehmens-Rechenzentrums, auf unternehmenseigenen Servern und unter der Verwaltung von vertrauensvollen Administratoren entwickelt.