Ataque del tipo "man in the middle"

En criptografía y seguridad informática , un ataque de tipo man-in-the-middle ^[a] ( MITM ) , o ataque en ruta , es un ciberataque en el que el atacante retransmite en secreto y posiblemente altera las comunicaciones entre dos partes que creen que se están comunicando directamente entre sí, ya que el atacante se ha insertado entre las dos partes usuarias. ^[9]

Un ejemplo de un ataque MITM es la escucha activa , en la que el atacante establece conexiones independientes con las víctimas y retransmite mensajes entre ellas para hacerles creer que están hablando directamente entre sí a través de una conexión privada, cuando en realidad toda la conversación está controlada por el atacante. ^[10] En este escenario, el atacante debe ser capaz de interceptar todos los mensajes relevantes que pasan entre las dos víctimas e inyectar otros nuevos. Esto es sencillo en muchas circunstancias; por ejemplo, un atacante dentro del alcance de un punto de acceso Wi-Fi que aloja una red sin cifrado podría insertarse como un intermediario. ^{[11] [12] [13]}

Como su objetivo es eludir la autenticación mutua, un ataque MITM solo puede tener éxito cuando el atacante se hace pasar por cada punto final lo suficientemente bien como para satisfacer sus expectativas. La mayoría de los protocolos criptográficos incluyen alguna forma de autenticación de puntos finales específicamente para prevenir ataques MITM. Por ejemplo, TLS puede autenticar a una o ambas partes utilizando una autoridad de certificación de confianza mutua . ^{[14] [12]}

Supongamos que Alice desea comunicarse con Bob . Mientras tanto, Mallory desea interceptar la conversación para espiar (rompiendo la confidencialidad) con la opción de entregar un mensaje falso a Bob bajo la apariencia de Alice (rompiendo el no repudio). Mallory realizaría un ataque de intermediario como se describe en la siguiente secuencia de eventos.

1. Alice envía un mensaje a Bob, que es interceptado por Mallory:

   Alice "Hola Bob, soy Alice. Dame tu llave". →     Mallory     Bob

2. Mallory le transmite este mensaje a Bob; Bob no puede decir que en realidad no proviene de Alice:

   Alice     Mallory "Hola Bob, soy Alice. Dame tu llave". →     Bob

3. Bob responde con su clave de cifrado:

   Alice     Mallory     ← [La clave de Bob] Bob

4. Mallory reemplaza la llave de Bob con la suya y se lo transmite a Alice, afirmando que es la llave de Bob:

   Alice     ← [La llave de Mallory] Mallory     Bob

5. Alice cifra un mensaje con lo que cree que es la clave de Bob, pensando que sólo Bob puede leerlo:

   Alice "¡Nos vemos en la parada del autobús!" [encriptado con la clave de Mallory] →     Mallory     Bob

6. Sin embargo, como en realidad fue cifrado con la clave de Mallory, Mallory puede descifrarlo, leerlo, modificarlo (si lo desea), volver a cifrarlo con la clave de Bob y reenviarlo a Bob:

   Alice     Mallory "¡Nos vemos en el parque!" [encriptado con la clave de Bob] →     Bob

7. Bob piensa que este mensaje es una comunicación segura de Alice.

Este ejemplo muestra la necesidad de que Alice y Bob tengan un medio para garantizar que realmente estén usando las claves públicas de cada uno, y no la clave pública de un atacante. ^[15] De lo contrario, tales ataques son generalmente posibles, en principio, contra cualquier mensaje enviado utilizando tecnología de clave pública.

Los ataques MITM se pueden prevenir o detectar por dos medios: autenticación y detección de manipulación. La autenticación proporciona cierto grado de certeza de que un mensaje determinado proviene de una fuente legítima. La detección de manipulación simplemente muestra evidencia de que un mensaje puede haber sido alterado.

Todos los sistemas criptográficos que son seguros contra ataques MITM proporcionan algún método de autenticación para los mensajes. La mayoría requiere un intercambio de información (como claves públicas) además del mensaje a través de un canal seguro . Dichos protocolos, que a menudo utilizan protocolos de acuerdo de claves , se han desarrollado con diferentes requisitos de seguridad para el canal seguro, aunque algunos han intentado eliminar el requisito de cualquier canal seguro. ^[16]

Una infraestructura de clave pública , como Transport Layer Security , puede fortalecer el Protocolo de Control de Transmisión contra ataques MITM. En tales estructuras, los clientes y servidores intercambian certificados que son emitidos y verificados por un tercero de confianza llamado autoridad de certificación (CA). Si la clave original para autenticar esta CA no ha sido en sí misma objeto de un ataque MITM, entonces los certificados emitidos por la CA pueden usarse para autenticar los mensajes enviados por el propietario de ese certificado. El uso de autenticación mutua , en la que tanto el servidor como el cliente validan la comunicación del otro, cubre ambos extremos de un ataque MITM. Si la identidad del servidor o del cliente no se verifica o se considera inválida, la sesión finalizará. ^[17] Sin embargo, el comportamiento predeterminado de la mayoría de las conexiones es solo autenticar el servidor, lo que significa que la autenticación mutua no siempre se emplea y aún pueden ocurrir ataques MITM.

Los testimonios, como las comunicaciones verbales de un valor compartido (como en ZRTP ) o los testimonios grabados, como las grabaciones de audio/video de un hash de clave pública ^[18], se utilizan para protegerse de los ataques MITM, ya que los medios visuales son mucho más difíciles y requieren más tiempo de imitación que la simple comunicación de paquetes de datos. Sin embargo, estos métodos requieren la participación de un humano para iniciar la transacción con éxito.

La fijación de clave pública HTTP (HPKP), a veces denominada "fijación de certificado", ayuda a prevenir un ataque MITM en el que se compromete la propia autoridad de certificación, al hacer que el servidor proporcione una lista de hashes de clave pública "fijados" durante la primera transacción. Las transacciones posteriores requieren que el servidor utilice una o más de las claves de la lista para autenticar esa transacción.

DNSSEC extiende el protocolo DNS para usar firmas para autenticar registros DNS, evitando que ataques MITM simples dirijan a un cliente a una dirección IP maliciosa .

El examen de latencia puede detectar potencialmente el ataque en ciertas situaciones, ^[19] como con cálculos largos que conducen a decenas de segundos como las funciones hash . Para detectar posibles ataques, las partes verifican las discrepancias en los tiempos de respuesta. Por ejemplo: digamos que dos partes normalmente tardan una cierta cantidad de tiempo en realizar una transacción particular. Sin embargo, si una transacción demorara un tiempo anormal en llegar a la otra parte, esto podría ser indicativo de la interferencia de un tercero que inserta latencia adicional en la transacción.

En teoría, la criptografía cuántica proporciona evidencia de manipulación indebida para las transacciones a través del teorema de no clonación . Los protocolos basados ​​en la criptografía cuántica suelen autenticar parte o la totalidad de su comunicación clásica con un esquema de autenticación incondicionalmente seguro. Como ejemplo, la autenticación Wegman-Carter. ^[20]

El tráfico de red capturado de lo que se sospecha que es un ataque se puede analizar para determinar si hubo un ataque y, de ser así, determinar la fuente del ataque. La evidencia importante para analizar al realizar análisis forenses de red en un ataque sospechoso incluye: ^[21]

• Dirección IP del servidor
• Nombre DNS del servidor
• Certificado X.509 del servidor
  • Si el certificado ha sido autofirmado
  • Si el certificado ha sido firmado por una autoridad de certificación de confianza
  • Si el certificado ha sido revocado
  • Si el certificado ha sido modificado recientemente
  • Si otros clientes, en otros lugares de Internet, recibieron el mismo certificado

Un rastreador de teléfonos Stingray es un dispositivo de vigilancia de teléfonos celulares que imita una torre de telefonía celular de un operador inalámbrico para obligar a todos los teléfonos celulares y otros dispositivos de datos celulares cercanos a conectarse a él. El rastreador retransmite todas las comunicaciones entre los teléfonos celulares y las torres de telefonía celular. ^[22]

En 2011, una vulneración de la seguridad de la autoridad de certificación holandesa DigiNotar dio lugar a la emisión fraudulenta de certificados . Posteriormente, los certificados fraudulentos se utilizaron para realizar ataques MITM. ^[23]

En 2013, se reveló que el navegador Xpress de Nokia descifraba el tráfico HTTPS en los servidores proxy de Nokia , lo que le daba a la empresa acceso en texto sin formato al tráfico cifrado del navegador de sus clientes. Nokia respondió diciendo que el contenido no se almacenaba de forma permanente y que la empresa tenía medidas organizativas y técnicas para evitar el acceso a información privada. ^[24]

En 2017, Equifax retiró sus aplicaciones para teléfonos móviles tras la preocupación por vulnerabilidades MITM. ^[25]

Bluetooth , un protocolo de comunicación inalámbrica, también ha sido susceptible a ataques de intermediario debido a su transmisión inalámbrica de datos. ^[26]

Otras implementaciones notables en la vida real incluyen las siguientes:

• DSniff  : la primera implementación pública de ataques MITM contra SSL y SSHv1
• Herramienta de diagnóstico HTTP(S) de Fiddler2
• Suplantación de identidad de Google por parte de la NSA ^[27]
• Malware Superfish
• Forcepoint Content Gateway: se utiliza para realizar la inspección del tráfico SSL en el proxy
• Comcast utiliza ataques MITM para inyectar código JavaScript en páginas web de terceros, mostrando sus propios anuncios y mensajes en la parte superior de las páginas ^{[28] [14] [11]}
• Ataque de intermediario en Kazajstán de 2015

• Cómo encontrar amenazas ocultas descifrando SSL Archivado el 18 de octubre de 2017 en Wayback Machine (PDF). SANS Institute.