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Masterarbeit (abgeschlossen): Leichgewichtiges, austauschbares und selektives Taint-Tracking für Java

Injection-Angriffe, wie bspw. SQL-Injection oder Cross-site Scripting, sind vielfältig und stellen eine große Bedrohung für (Web-)Applikationen und ihre Nutzer dar – für Privatpersonen gleichermaßen wie für Unternehmen. Bisherige Arbeiten haben klar gezeigt, dass die Idee des Taint-Trackings – Werte zu markieren und ihren Fluss durch die Applikation zur Laufzeit zu überwachen – effektiv sind bzgl. der Erkennung einer Vielzahl solcher Verwundbarkeiten sowie der Verhinderung einer Ausnutzung. Allerdings sind aktuelle Taint-Tracking-Systeme für Java SE/Java EE noch nicht wirklich für den produktiven Einsatz geeignet. Die vorliegende Arbeit setzt sich mit den Anforderungen eines solchen Umfeldes auseinander und stellt, in Form von Juturna, einen neuen Ansatz vor. Dieser versucht, jenen Anforderungen unter Verwendung etablierter Techniken und neuer Ideen gerecht zu werden. Eines der großen, aktuellen Probleme von Taint-Tracking ist dabei der immanete Overhead bzgl. Berechnungsaufwand und Speicherverbrauch. Daher besteht Juturna nicht nur aus einem funktionsreichen, aber dennoch effizienten, dynamischen Taint-Tracking-System, welches versucht möglichst “minimal-invasiv” gegenüber einer zu beschützenden Applikation und dem JRE zu sein, sondern enthält auch optionale Techniken aus dem Bereich der statischen Informationsflusskontrolle (IFC). Dieser Ansatz soll Bereiche innerhalb einer Applikation finden, welche garantiert frei von maliziösen Flüssen sind. Dadurch wird ein selektives Taint-Tracking mit reduziertem Overhead realisiert. Juturna wird somit, sofern gewünscht, zu einem hybriden System, welches sowohl dynamische als auch statische Analyseverfahren verwendet.

Schlüsselworte

Statische Analyse, Dynamische Analyse, Programmanalyse, Softwaresicherheit 

Veröffentlichungen

Veröffentlichung
Juturna: Lightweight, Pluggable and Selective Taint Tracking for Java

Betreuer

Ehemalige Mitarbeiter
Dr.-Ing. Martin Mohr

Studenten

Studenten
Florian Loch