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Hispasec - una-al-día 01/04/2008
Todos los días una noticia de seguridad www.hispasec.com
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Mitos y leyendas: Las contraseñas en Windows I (Tipos de ataques)
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Vamos a escribir algunos textos más o menos técnicos sobre las
contraseñas en Windows. Existen diferentes mitos y leyendas que pensamos
no han sido explicados de forma directa (y sin aspavientos) en la
mayoría de la literatura que hemos leído al respecto. Publicaremos de
sencilla, una serie de artículos aclarando detalles que consideramos interesantes sobre las contraseñas locales en Windows, sus puntos
fuertes y débiles.

Cuando nos presentamos en una máquina Windows, la contraseña que
proporcionamos debe estar almacenada en algún lugar para que el sistema operativo la reconozca y bien nos deje pasar, bien rechace el acceso.
Almacenar la contraseña y compararla sin más con la que proporciona el
usuario, sería una muy mala política de seguridad. Cualquiera con acceso
al disco duro podría robar la contraseña en texto plano. Lo que se
almacena en realidad es el resultado de aplicar un algoritmo a la clave introducida. Esto da como resultado una "firma" (o tradicionalmente
llamado "hash"), un valor que en teoría sólo es producido por una
contraseña en concreto. Son firmas lo que siempre se comparará entre sí,
nunca contraseñas. En Windows, ese hash se encuentra físicamente en el
archivo de nombre SAM (Security Account Manager) para contraseñas
locales y en el archivo ntds.dit del controlador de dominio para los
usuarios que se validan contra controladores de dominio. Nos centraremos
en las contraseñas locales.

Para calcular los hashes que se almacenan en la SAM, Windows XP y
anteriores utilizan por defecto dos algoritmos para cifrar cada clave:
LM (por compatibilidad hacia atrás) y NTLM, más avanzado y estándar.
Vista usa (por fin) sólo NTLM y no calcula ni almacena el inseguro LM
por defecto. Un atacante necesitaría tener acceso a estos hashes (uno,
otro, o los dos) para intentar calcular a partir de ellos las
contraseñas en texto claro (aplicándoles fuerza bruta, o métodos más sofisticados como las tablas rainbow).

Windows no añade 'sal' a las contraseñas

Uno de los problemas históricos del almacenamiento de claves en Windows
es que no 'saltea' las contraseñas. No añade, como UNIX por ejemplo, un
trozo aleatorio de caracteres a la hora de calcular el hash. Con esto se evitaría que una misma contraseña de dos usuarios distintos, produjese
una misma firma. Esto supone un problema de seguridad, porque si un
atacante de Windows tiene acceso a estos hashes y dos son iguales, puede
tener la certeza de que esos dos usuarios tienen la misma contraseña,
incluso si no sabe cuál.

Tipos de ataque

Existen básicamente dos métodos con los que obtener estos hashes. Uno es "offline" y tiene como barrera (evitable) una funcionalidad de Windows
de la que hablaremos en el futuro. Otra es "online" y muestra los hashes
tal cual.

Volcado de los hashes "online"

Una forma de obtener los hashes de las contraseñas es conectarse al
proceso LSASS (Local Security Authority Subsystem) como administrador (o alguien con permisos equivalentes) y volcarlos. LSASS es el proceso que autoriza y maneja todo el tinglado de las contraseñas introducidas en
Windows. Mantiene una copia en memoria de estas firmas contra las que
compara y valida para ofrecer el token de credenciales correspondiente. Conectarse a este proceso y volcar los hashes "en vivo" en memoria no
es complicado gracias a programas como pwdump, que en sus distintas
versiones, permite engancharse al proceso y mostrar los hashes de todos
los usuarios locales del sistema.

Este método mostrará en claro el hash LM y NTLM con el que Microsoft
compara todas las contraseñas que le introducimos y ahora sí se podrá
realizar un sencillo ataque de fuerza bruta contra ellos.

Volcado de los hashes "offline"

Si no se tiene acceso al proceso en memoria, bien porque el sistema esté apagado, bien porque no se disfruten de los permisos necesarios, existen
otros métodos. Como hemos dicho al principio, un lugar especialmente
delicado en Windows (equivalente al etc/passwd de los sistemas basados
en UNIX) se ubica en %systemroot%\system32\config\sam. En todo momento
el archivo está manejado y bloqueado por el proceso de sistema por lo
que no puede ser movido, copiado o accedido mientras el ordenador esté
en marcha, ni siquiera por el administrador.

Esto no impide realmente que alguien pueda hacerse con el archivo.
Existen muchas maneras de llegar a ese fichero sin pasar por Windows.
Arrancar en un sistema Linux alojado en otra partición, o cualquier otra
forma de montar particiones NTFS... (Live Cds, por ejemplo). Otros
métodos consisten en buscar otros archivos SAM diseminados por el disco
duro. Microsoft guarda una copia de seguridad del archivo en varios directorios, como por ejemplo en %systemroot%\repair cuando el sistema
es instalado. En este directorio se encontrará un archivo SAM de menor
peso que "el oficial" y con fecha de instalación del sistema. Esta SAM
"de repuesto" no se modificará y contendrá la primera contraseña que se
le indicó a Windows, aunque el usuario haya modificado la clave de administrador posteriormente. Este archivo no está tomado por ningún
proceso, se puede leer por cualquiera, por tanto es necesario vigilar especialmente los permisos NTFS para controlar su acceso.

También puede existir una copia de la SAM en %systemroot%\winnt\system32\config\sam.bak, que tampoco se encuentra
bloqueada por ningún proceso. Por último, si el administrador ha
realizado copias de seguridad, es posible encontrar comprimido un %systemroot%\windows\repair\sam._ que se puede expandir con el comando
de Microsoft "expand".

Una vez que se ha tenido acceso al archivo en cuestión, sea con el
método que sea, se puede "volcar" su interior con herramientas como
samdump, disponible de forma gratuita desde hace años. En teoría, al
volcar este archivo deberíamos obtener los hashes LM y NTLM de las
contraseñas. Pero esto no es así. A partir de Windows 2000, Microsoft
utiliza por defecto el sistema adicional de cifrado Syskey. Samdump
volcará una versión a su vez cifrada de los verdaderos algoritmos de
cifrado de Microsoft LM y NTLM. Con Syskey como medida adicional de
seguridad sobre el sistema que almacena las contraseñas, Microsoft
introdujo una capa más de seguridad, un cifrado de la SAM que dificulta
(no demasiado si no se utiliza bien) los ataques "offline" de fuerza
bruta o diccionario sobre este archivo. Syskey estaba destinado a evitar
estos ataques (pues cifra sobre cifrado) pero en la práctica, ni Syskey
ni los cifrados LM/NTLM han aportado realmente seguridad adicional. Se
sigue dependiendo de la fortaleza de la contraseña que elija el usuario.

¿Por qué el Syskey no suele aportar realmente seguridad? ¿Cómo funcionan realmente los hashes LM/NTLM? Lo estudiaremos en profundidad en un
próximo artículo.

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Sergio de los Santos
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