El fallo con DKIM en los sistemas de correo, ¿a quién importa?

DKIM (DomainKeys Identified Mail) es un sistema criptográfico de autenticación de correo electrónico que permite el envío de mensajes de manera que pueden ser validados por el destinatario. En resumen, quiere decir que si se recibe un mensaje desde soporte@banco.com, realmente este venga de alguien que posee una cuenta en «banco.com» y no otro. La idea de DKIM es firmar los mensajes en el servidor de origen con criptografía de clave pública de manera que los correos electrónicos puedan ser verificados por los destinatarios. Además de esto, también ofrece integridad en el contenido. Así dicho, parece una idea que evita radicalmente la falsificación de correos… pero también, en teoría, el SSL evita radicalmente el phishing… y sabemos que no es así.

El administrador de un servidor de correo genera un par de claves públicas y privadas. La privada se alojará en el servidor de correo que emite los mensajes, para firmar los emails que salgan. La clave pública se hace accesible a todos en un registro TXT de los DNS del dominio (en un subdominio parecido a dkim._domainkey.gmail.com, por ejemplo). Así queda accesible para que el resto del mundo pueda verificarlo.

Cuando un usuario o automatismo de banco.com envía un correo, debe autenticarse primero en el servidor de correo de banco.com. Al enviar un email, se calcula y se firma un hash del mensaje con la clave privada, que se añade a sus cabeceras. Cuando llega a su destino, el servidor al que llega puede así comprobar su autenticidad (consultando la clave pública en el registro DNS correspondiente) e integridad, comparando lo que él mismo calcula, con lo que el email dice en su cabecera. Si coincide, nos aseguramos de que si alguien ha enviado un email desde «banco.com«, al menos ha tenido que hacerse desde ese servidor. Un ejemplo de una cabecera en Hotmail:

Con esta información en las cabeceras, el cliente hace lo que desee: puede descartar el correo, enviarlo a la papelera… etc.

En las cabeceras de Google, se puede ver otro ejemplo:

Esto significa que se puede encontrar su clave pública en su servidor DNS de esta manera:

DKIM es usado por todos los grandes: Yahoo. Microsoft, Gmail o Apple. Un correo originado desde estas organizaciones lleva una firma DKIM en sus cabeceras.

Zachary Harris (un matemático de Florida, que antes de este incidente ni siquiera sabía qué era DKIM) descubrió que en vez de emplear claves de firmado de 1024 bits, se estaban usando claves de 512 bits, fácilmente factorizables (cuestión de horas en un ordenador actual). El problema es claramente una mala implementación del sistema, puesto que el propio estándar en la RFC 6376 indica claramente que la longitud de la clave debe ser como mínimo de 1.024 bits:

DKIM permite usar tantas claves como se crea necesario, rotándolas cuando se desee. No tienen por qué perpetuarse. De ahí que se aconseje claves de 1024 cuando esta rotación no se realice.

A Harris le llegó un correo ofreciéndole un trabajo en Google del que sospecho, y tras una sencilla investigación, pudo comprobar que utilizaba una clave de 512 bits, fácilmente factorizable y falsificable. O sea, se puede sacar de forma sencilla la clave privada a partir de la pública y, por tanto, falsificar un mensaje firmándolo. Parece que el mensaje había sido falsificado, y había eludido DKIM para poder pasar por los filtros antispam.

Comenzó a interesarse por el tipo de claves que usaban otros, y el problema fue detectado y reportado por Zachary a Google, Yahoo y Microsoft el pasado 22 de agosto, y de acuerdo al aviso del US-CERT el 23 de octubre estos tres servicios corrigieron sus sistemas implementando claves mayores de 1.024 bits.

Sin embargo, el fallo no se reduce únicamente a estas tres compañías, según verificó Harris son muchos los sistemas que emplean llaves de 512 bits o 768 bits como PayPal, Yahoo, Amazon, eBay, Apple, Dell, LinkedIn, Twitter, SBCGlobal, US Bank, HP, Match.com o HSBC. Según confirma el descubridor del problema, muchas de ellas (aunque no todas) ya han actualizado sus claves.

Los medios hablaban de un enorme agujero de seguridad en los sistemas más importantes de correo. Pero en realidad el revuelo causado ha sido mínimo, y el impacto mucho menor. Una visión menos sensacionalista, se debatió en la lista de correo cryptography@randombit.net donde se generó un debate interesante. ¿A quién importa DKIM? Uno de los desarrolladores, apuntaba a que el problema radicaba en que DKIM se estableció el sistema alrededor de 2005, y nunca nadie se preocupó por actualizarlo. También podría influir que realmente DKIM no ha sido un impedimento demasiado grave para los spammers. El phishing y el correo basura siguen siendo efectivos. Los usuarios, igual que no suelen comprobar si la página donde introducen sus datos bancarios se encuentra cifrada bajo SSL, parece importarles aún menos que su banco se comunique con ellos a través del dominio banco@undominiocualquiera.com. Por tanto, ni siquiera es necesario intentar eludir DKIM.

Otro participante ofrecía una visión interesante. Aunque era sencillo, el uso de claves factorizadas no parece haber sido abusado por atacantes de forma masiva antes de que Zachary lo descubriera, por muy sencillo que pareciese… lo que hace pensar de nuevo que, a los atacantes, no les interesaba romper DKIM. El coste no les compensa. Incluso, en ese debate, se hablaba de un posible acuerdo entre las compañías para usar criptografía deliberadamente débil.

En definitiva el debate recuerda al planteamiento que alguna vez hemos realizado aquí sobre SSL y el hecho de que esté «socialmente roto«. No importa tanto lo eficaz que sea una solución, si en realidad el usuario no entiende para qué sirve, ni de qué riesgos le protege.

Vulnerability Note VU#268267

DomainKeys Identified Mail (DKIM) Verifiers may inappropriately convey message trust

Sergio de los Santos

Twitter: @ssantosv