Die Bedeutung von RPKI in der Netzwerksicherheit

In der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft der Netzwerksicherheit ist die Sicherstellung der Integrität und Authentizität des Datenaustauschs von größter Bedeutung. Unter den verschiedenen Technologien, die entwickelt wurden, um dieses Anliegen zu adressieren, sticht Resource Public Key Infrastructure (RPKI) als entscheidender Rahmen hervor. Dieser Artikel geht auf die Bedeutung von RPKI, seine Funktionalität und die Vorteile, die es für die Netzwerksicherheit bringt, ein.

Was ist RPKI?

Resource Public Key Infrastructure (RPKI) ist ein Sicherheitsrahmen, der entwickelt wurde, um die Sicherheit des Border Gateway Protocol (BGP) zu verbessern, indem die Authentizität der angekündigten Routen überprüft wird. Im Wesentlichen verwendet RPKI Prinzipien der Public Key Infrastructure (PKI), um digitale Zertifikate zu verwalten und sicherzustellen, dass nur legitime Einheiten IP-Adresspräfixe ankündigen können.

Hauptkomponenten von RPKI

• RPKI Relying Party (RP): Eine Entität, die Zertifikate und ROAs aus der RPKI-Datenbank abruft und validiert.
• Zertifizierungsstelle (CA): Eine Entität, die digitale Zertifikate zur Validierung des Besitzes von IP-Adressblöcken ausstellt.
• Route Origin Authorization (ROA): Ein digital signiertes Objekt, das angibt, welches AS berechtigt ist, ein bestimmtes IP-Präfix zu generieren.

Warum brauchen wir RPKI?

Der Bedarf an RPKI ergibt sich aus den inhärenten Schwachstellen im BGP, dem Protokoll, das das Routing zwischen verschiedenen AS (Autonomous Systems) ermöglicht. BGP wurde in einer Zeit entwickelt, als gegenseitiges Vertrauen unter Netzbetreibern angenommen wurde, und es fehlen daher integrierte Sicherheitsmechanismen, um die Authentizität von Routenankündigungen zu überprüfen. Diese Lücke ermöglicht schwere Sicherheitsbedrohungen wie das Route Hijacking, bei dem böswillige Akteure den Internetverkehr durch das Bewerben gefälschter Routen fehlleiten können.

Entwicklung von Internet und Routing-Sicherheit

Zu Beginn bestand das Internet aus wenigen Kern-AS, die Routing-Informationen ohne erhebliche Sicherheitsbedenken austauschten. Mit der Expansion des Internets und dessen Kommerzialisierung nahm die Anzahl der AS zu, was es schwieriger machte, die Authentizität von Routing-Informationen zu überprüfen. Dieses Wachstum machte die Entwicklung von Sicherheitsmechanismen wie RPKI notwendig, um böswillige Aktivitäten wie Route Hijacking zu verhindern.

Wie funktioniert RPKI?

RPKI arbeitet, indem es IP-Adressblöcke durch digitale Zertifikate an öffentliche Schlüssel bindet. Diese Bindung wird von Routern validiert, um die Authentizität der von BGP beworbenen Routen zu gewährleisten. Hier ist ein genauerer Blick auf die RPKI-Architektur und den Prozess:

RPKI-Architektur

Die RPKI-Architektur besteht aus drei Hauptkomponenten:

1. Zertifikatausgabesystem: Gibt Ressourcen-Zertifikate von Entitäten wie IANA an regionale Register und ISPs aus.
2. Zertifikatspeichersystem: Speichert alle RPKI-bezogenen Zertifikate in einer verteilten Datenbank.
3. Zertifikatsynchronisations- und Validierungsmechanismus: RPs synchronisieren und validieren Zertifikate aus der RPKI-Datenbank und liefern Validierungsergebnisse an Router.

Route Origin Validation Prozess

Wenn ein BGP-Router eine Routenankündigung erhält, verwendet er die RPKI-Daten, um die Herkunft der Route zu validieren. Dieser Prozess umfasst:

1. Abrufen der ROA aus der RPKI-Datenbank.
2. Abgleichen der Routenankündigung mit der ROA, um das Ursprungs-AS zu verifizieren.
3. Akzeptieren oder Ablehnen der Route basierend auf den Validierungsergebnissen.

Vorteile von RPKI

RPKI bietet mehrere Vorteile, die die Netzwerksicherheit und Zuverlässigkeit verbessern:

1. Erhöhte Sicherheit: Durch die Validierung der AS-Autorisierung verhindert RPKI Netzwerkangriffe und gewährleistet einen sicheren Datenfluss.
2. Verbesserte Zuverlässigkeit: Reduziert das Lecken von Routen und verbessert die Stabilität des Netzwerks.
3. Schutz kommerzieller Interessen: Verhindert wirtschaftliche Verluste, indem es sensible Nutzerinformationen vor Entführung schützt.
4. Förderung eines gesunden Internets: Gewährleistet die allgemeine Sicherheit der Routen und fördert eine sichere und vertrauenswürdige Internetumgebung.

Herausforderungen bei der Implementierung und Akzeptanz

Trotz seiner Vorteile ist die Implementierung von RPKI schleppend verlaufen. Mehrere Faktoren tragen zu dieser langsamen Akzeptanz bei:

1. Menschliche Fehler: Fehler bei der Ausgabe von ROAs können zu erheblichen Konnektivitätsproblemen führen.
2. Inter-Organisation Abhängigkeiten: Abhängigkeiten zwischen Organisationen können die Ausstellung von Zertifikaten und ROAs komplizieren.
3. Sicherheitslücken: Unsichere ROAs können Netzwerke weiterhin anfällig für Angriffe machen.

Verbesserung der RPKI-Akzeptanz

Um diese Herausforderungen zu überwinden, können mehrere Schritte unternommen werden:

1. Gezielte Ansprache großer ISPs: Sicherstellen, dass die größten ISPs RPKI übernehmen, kann die globale Routing-Sicherheit erheblich verbessern.
2. Verbesserung der Zuverlässigkeit: Die Bemühungen sollten sich auf Organisationen konzentrieren, die für die meisten Fehler verantwortlich sind, um das allgemeine Vertrauen in RPKI zu stärken.
3. Regulatorische Unterstützung und Anreize: Die Bereitstellung geeigneter Anreize und regulatorischer Unterstützung kann eine breitere Akzeptanz fördern.

Vergleich von Sicherheitsmaßnahmen

Fazit

RPKI spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Netzwerksicherheit, indem es Route Hijacking verhindert und die Integrität des Internet-Routings sicherstellt. Obwohl die Implementierung Herausforderungen mit sich bringt, können gezielte Bemühungen zur Verbesserung der Akzeptanz und zur Beseitigung bestehender Schwachstellen die globale Netzwerksicherheit erheblich verbessern. Da sich das Internet weiterentwickelt, sind Technologien wie RPKI entscheidend für die Aufrechterhaltung einer sicheren und zuverlässigen digitalen Infrastruktur.

Die Integration von RPKI in Netzwerksicherheitsstrategien schützt nicht nur die Datenintegrität, sondern fördert auch ein gesünderes und sichereres Internet für alle Nutzer. Das Verständnis und die Nutzung der Fähigkeiten von RPKI sind ein Schritt nach vorn im kontinuierlichen Kampf gegen Netzwerksicherheitsbedrohungen.

Evgeny Sevastyanov

Client Support Teamleader