Diplomarbeit Informatik:
Ausnutzung verdeckter Kanäle am Beispiel eines Web-Servers
Thesis for the degree of Diplom-Informatiker:
Exploiting covert channels using a Web server
Zusammenfassung:
Diese Diplomarbeit beschreibt die Implementierung eines unidirektionalen
verdeckten Kanals (covert channel) zwischen einem modifizierten
Web-Server (Apache) und einem HTTP-Proxy-Server. Es wird ein
verdeckter Zeitkanal (covert timing channel) aufgebaut, der die
reguläre Kommunikation zwischen Apache-Server und Proxy nutzt und
einzelne übertragene Pakete zeitlich verzögert. Auf Empfängerseite wird
die Verzögerung gemessen und ausgewertet. Dieser Kanal kann zur unerkennbaren
Übertragung von Informationen verwendet werden.
Nach einer Einführung in die Grundlagen der Informationstheorie und
verdeckter Kanäle werden der Proxy-Server und die Modifikationen am
Apache-Quellcode beschrieben. Kapazitätsmessungen zeigen, wie nützlich
der verdeckte Kanal ist.
Bei den Messungen zeigt sich, dass die Fehlerrate mit sinkender
Verzögerungszeit exponentiell steigt; der Einsatz eines
Fehlerkorrekturverfahrens verbessert die Ergebnisse nicht wesentlich.
Schlüsselbegriffe: Verdeckter Kanal, Verdeckter Zeitkanal, Apache,
Web-Server, Sicherheit, Kanalkapazität.
Abstract (english):
This thesis presents an implementation of a unidirectional covert channel that exists
between a modified Web server (Apache) and an HTTP proxy server. We establish a
covert timing channel that is embedded in the regular channel from client through
proxy to server, by adding artificial delays in the data flow from server to
proxy. This channel can be used to transport hidden information.
An introduction to the basic concepts of information theory and covert communication
is followed by a description of the proxy server and the changes made to the Apache
source code. Capacity measurements show how useful the covert channel is.
Tests show that the error rate of the covert channel grows exponentially as the
delays are reduced. Using an error correction code leads to no substantial
reduction of the error rate.
Keywords: Covert channel, Timing channel, Apache, Web server, Security,
Channel capacity.
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