Deteksi Crypto Misuse dan Padding Oracle

Back to IF5161 Keamanan Data dan Perangkat Lunak

Deteksi Crypto Misuse dan Padding Oracle

Questions/Cues

• Alat apa yang dapat mendeteksi penyalahgunaan kripto (Semgrep, Bandit, gitleaks)?
• Bug apa yang lolos dari semua scanner pada contoh file sampel?
• Apa batasan deteksi otomatis (design-level, cross-file, false positive)?
• Bagaimana padding-oracle attack mendekripsi tanpa kunci?

Reference Points

• IF5161 — W07 Crypto and Data Security, “Detecting Crypto Misuse: Tooling Landscape” s.d. “Open Challenges: Detecting Crypto Misuse” dan “Illustration: Padding-Oracle Attacks”

Membaca File Sampel

File crypto_misuse_sample.py memuat bug-bug berikut yang sengaja ditanam:

Baris	Bug
KEY = b"SuperSecretKey!!"	Kunci hardcoded
IV = b"\x00" * 16	IV statis
Cipher(algorithms.AES(KEY), modes.ECB())	Mode ECB
str(random.randint(0, 10**9)) untuk reset token	RNG lemah
hashlib.md5(pw.encode()).hexdigest()	Hash password cepat

Plus satu temuan halus yang terlewat aturan pola: kunci diturunkan dari string konstan.

Menjalankan Scanner

semgrep --config p/cryptography crypto_misuse_sample.py
bandit -r crypto_misuse_sample.py
gitleaks detect --no-git -s .

Latihan: bandingkan temuan masing-masing alat; bug mana yang tak dilaporkan satu pun alat? Biasanya yang bersifat aliran data (kunci turunan dari konstanta) atau desain.

flowchart TB
    SRC["Source code &amp; repo"] --> SG["Semgrep p/cryptography<br/>(pola API)"]
    SRC --> BD["Bandit<br/>(Python AST)"]
    SRC --> GL["gitleaks / trufflehog<br/>(secret scanning)"]
    SG --> F["Temuan"]
    BD --> F
    GL --> F
    F --> R["Reviewer manusia<br/>(design flaw, data-flow)"]

Tantangan Terbuka Deteksi

• Cacat tingkat desain (protokol salah, tanpa autentikasi) tak terlihat aturan pola.
• Aliran data lintas file/library untuk kunci dan IV.
• False positive yang membuat alat diabaikan developer.
• Detektor berbasis LLM: recall menjanjikan, presisi tak andal, sulit dipercaya pada hasil negatif.

Kesimpulan: alat menemukan pola, reviewer menemukan cacat desain.

Padding-Oracle Attack

Syarat: CBC dengan padding ditambah server yang membocorkan apakah padding valid (lewat pesan error atau timing). Penyerang dapat mendekripsi ciphertext byte demi byte tanpa kunci. Kasus nyata: POODLE (2014, SSL 3.0) dan Lucky13 (2013, timing pada TLS CBC). Akar masalah: decrypt-then-check, yaitu enkripsi tanpa autentikasi; solusinya AEAD (Perbaikan Bug Kriptografi dan Praktik Terbaik).

sequenceDiagram
    participant A as Attacker
    participant S as Server (oracle)
    A->>S: Ciphertext termodifikasi
    S-->>A: "padding invalid" / "valid, MAC gagal"
    A->>A: Simpulkan 1 byte plaintext
    Note over A,S: Ulangi per byte hingga seluruh blok pulih

Summary

Semgrep (p/cryptography), Bandit, dan gitleaks mendeteksi pola misuse (ECB, IV statis, kunci hardcoded, RNG lemah, MD5), tetapi cacat desain dan aliran data lintas file lolos, dan false positive membuat alat diabaikan. Padding-oracle menunjukkan bahaya enkripsi tanpa autentikasi: server yang membocorkan validitas padding membuat ciphertext dapat didekripsi tanpa kunci.

Additional Information

Riset Misuse Detection

CryptoGuard dan CogniCrypt (bahasa aturan CrySL) memodelkan penggunaan API kripto yang benar sebagai spesifikasi, mendeteksi urutan pemanggilan yang salah, bukan sekadar pola string. Benchmark seperti CryptoAPI-Bench dipakai untuk membandingkan presisi alat.

Proyek Eksplorasi Mandiri

1. Buat file sampel Anda sendiri dengan 8 bug kripto (termasuk satu yang halus) dan lihat berapa yang ditangkap Semgrep/Bandit/gitleaks.
2. Implementasikan padding oracle sederhana di lab lokal dan bangun serangan byte-per-byte.

Bacaan Lanjutan

• Vaudenay, Security Flaws Induced by CBC Padding
• Krüger et al., CogniCrypt / CrySL