Web cryptography in JavaScript

1. Web Cryptography
José Manuel Ortega Candel | @jmortegac

2. INDEX
• Introducción a la seguridad en aplicaciones web
• Almacenamiento en navegador
• Encriptado y desencriptado de la información con
JavaScript
• Web Cryptography API y soporte para navegadores
• Librerías que permiten usar la mayoría de los algoritmos
de cifrado(CryptoJS,SJCL)
• Tools
• OWASP guide

3. INDEX
• Introducción a la seguridad en aplicaciones web
• Almacenamiento en navegador
• Encriptado y desencriptado de la información con
JavaScript
• Web Cryptography API y soporte para navegadores
• Librerías que permiten usar la mayoría de los algoritmos
de cifrado(CryptoJS,SJCL)
• Tools
• OWASP guide

4. Introducción
•Autenticación / Integridad
•Autorización / Identificación
•Encryption / Confidencialidad

5. Browser storage
• Falta de funciones de criptografía que sean
compatibles en todos los navegadores
• Hay mucha tendencia a utilizar el localStorage del navegador
y un posible atacante podría utilizar esta información para
extraer el contenido que se va guardando

6. Protocolo HTTPS
• La comunicación va cifrada, pero si sufrimos un ataque MITM
y con las herramientas adecuadas(sniffers tipo wireshark),se
puede llegar a ver los datos.
•SSLStrip
• Esta herramienta permite convertir el tráfico HTTPS en HTTP

7. Estado actual SSL
•En realidad si usas SSL no sería necesario cifrar
los datos, pero si sufres un ataque MITM los
datos quedan expuestos a un posible atacante.
•Sería recomendable añadir una capa más de
seguridad con alguna librería de crypto en
javascript.

8. Demo localStorage
https://github.com/jmortega/jsday.git

9. Demo localStorage
https://github.com/jmortega/jsday.git

10. INDEX
• Introducción a la seguridad en aplicaciones web
• Almacenamiento en navegador
• Encriptado y desencriptado de la información con
JavaScript
• Web Cryptography API y soporte para navegadores
• Librerías que permiten usar la mayoría de los algoritmos
de cifrado(CryptoJS,SJCL)
• Tools
• OWASP guide

11. Algoritmos
•MD5, SHA-1,SHA-256,SHA-512 (Funciones
hash)
Comprobar la integridad de ficheros
Firma de documentos
•AES [Criptografía de clave privada][WPA2]
•RSA-4096 [Criptografía de clave pública]
•RC4(Usado en SSL)

12. AES
•Algoritmo de clave secreta compartida
•Simétrica
•Misma clave para cifrar y desencriptar
•Tamaños de clave 128,192,256 bits

13. AES
•message = the unencrypted, readable data we care
about.
•cipherText = the message after encryption, the data
the adversary gets to see.
•Key = the secret required to encrypt and decrypt the
message
•Encryption: ciphertext = f(key, message)
•Decryption: cleartext = f(key, cipherText)

14. AES en JavaScript
<script>
var key = CryptoJS.enc.Hex.parse('01010101'); // clave
var iv = Random();// Vector de inicialización
var aesEncryptor = CryptoJS.AES.createEncryptor(key, { iv: iv });
var ciphertext = aesEncryptor.process("Message");
var aesDecryptor = CryptoJS.AES.createDecryptor(key, { iv: iv });
var plaintext = aesDecryptor.process(ciphertext);
</script>

15. Crypto JS
http://cryptojs.altervista.org

16. AES en JavaScript
http://cryptojs.altervista.org/secretkey.html

17. RSA
• Algoritmo de clave publica / privada
•Asimétrica
• Se encripta con la clave publica y se desencripta con la clave
privada

18. RSA en JavaScript
<script>
var KeySize=512;
var RSAkey = CryptoJS.generateRSAKey(“PassPhrase”, KeySize);
var PublicKey = CryptoJS.publicKeyString(RSAkey);
var PrivateKey = CryptoJS.privateKeyString(RSAkey);
var Encryption = CryptoJS.encrypt(“Message”, PublicKey);
var Decryption = CryptoJS.decrypt(Encryption.cipherText, PrivateKey);
</script>

19. RSA en JavaScript
http://cryptojs.altervista.org/publickey/rsa_st_stanford.html

20. Cryptico
https://github.com/wwwtyro/cryptico

21. SHA-256
Cryptographic
Hash Algorithm
http://www.movable-type.co.uk/scripts/sha256.html

22. AES Advanced
Encryption
Standard
http://www.movable-type.co.uk/scripts/aes.html

23. INDEX
• Introducción a la seguridad en aplicaciones web
• Almacenamiento en navegador
• Encriptado y desencriptado de la información con
JavaScript
• Web Cryptography API y soporte para navegadores
• Librerías que permiten usar la mayoría de los algoritmos
de cifrado(CryptoJS,SJCL)
• Tools
• OWASP guide

24. WebCrypto API
http://www.w3.org/TR/WebCryptoAPI
•Esta especificación describe un API para
realizar operaciones criptográficas.
•Funciones hash
•Algoritmos de clave pública y privada
•Generación de firmas y verificación de datos
•Cifrado y descifrado de mensajes

25. Soporte en navegadores
http://caniuse.com/#feat=cryptography

26. Soporte en navegadores
https://sites.google.com/a/chromium.org/dev/blink/webcrypto

27. Web Cryptography API Live Table
https://diafygi.github.io/webcrypto-examples

28. WebCrypto API
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/tag/Web%20Crypto%20API
window.crypto.subtle
Async calls + Promises

29. Chrome support WebCrypto API
https://sites.google.com/a/chromium.org/dev/blink/webcrypto

30. WebCrypto API / RandomValues
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/DOM/window.crypto.getRandomValues

31. Examples WebCrypto API
RSA Public/Private Key

32. Examples WebCrypto API
Sign/Verify

33. Examples WebCrypto API
Sign/Verify

34. Examples WebCrypto API
Encrypt / Decrypt

35. Examples WebCrypto API
Encrypt / Decrypt

36. Examples WebCrypto API
Encrypt / Decrypt

37. Examples WebCrypto API

38. Examples WebCrypto API
• https://github.com/diafygi/webcrypto-examples
• https://github.com/nvdbleek/web-crypto-samples

39. PoliCrypt
http://polycrypt.net
https://github.com/polycrypt/polycrypt
Implementación de
WebCrypto API

40. INDEX
• Introducción a la seguridad en aplicaciones web
• Almacenamiento en navegador
• Encriptado y desencriptado de la información con
JavaScript
• Web Cryptography API y soporte para navegadores
• Librerías que permiten usar la mayoría de los algoritmos
de cifrado(CryptoJS,SJCL)
• Tools
• OWASP guide

41. Librerías
(independientes del
Web Crypto API)
• crypto-js
• Stanford Javascript Crypto Library
• JavaScript Cryptography Toolkit
• jsSHA
• Gibberish-AES
• jsAES
• http://openpgpjs.org
• pidCrypt

42. SJCL
http://crypto.stanford.edu/sjcl
•http://bitwiseshiftleft.github.io/sjcl/
•http://bitwiseshiftleft.github.io/sjcl/browserTest
• Soporte AES
• Key 128, 192 or 256 bits

43. SJCL demo
http://bitwiseshiftleft.github.io/sjcl/demo

44. Crypto-JS
https://code.google.com/p/crypto-js
Ultima versión 3.1.2

45. Crypto-JS

46. Performance
http://cryptojs.altervista.org/test/simulate-threading-speed_test.html

47. Crypto-js demo
http://jsfiddle.net/Z583W

48. NodeJs Crypto
http://nodejs.org/api/crypto.html
•require('crypto')
•Requiere instalar
OPENSSL en el servidor

49. NodeJs Crypto
http://nodejs.org/api/crypto.html

50. JavaScript and Web Cryptography
https://jswebcrypto.azurewebsites.net/demo.html

51. INDEX
• Introducción a la seguridad en aplicaciones web
• Almacenamiento en navegador
• Encriptado y desencriptado de la información con
JavaScript
• Web Cryptography API y soporte para navegadores
• Librerías que permiten usar la mayoría de los algoritmos
de cifrado(CryptoJS,SJCL)
• Tools
• OWASP guide

52. Mymail-Crypt for Gmail / Plugin para chrome
https://github.com/seancolyer/gmail-crypt

53. OpenPGP.js
http://openpgpjs.org

54. JavaScript Cryptography tools
Plugin para chrome

55. Crypto Tools
http://iblogbox.com/devtools/crypto

56. DuckDugGo
Cryptography hacks

57. DuckDugGo
Cryptography hacks

58. Telegram
https://telegram.org
Open Source
https://telegram.org/apps#source-code

59. Telegram JavaScript
https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib
AES, SHA-1 implementation
•https://code.google.com/p/crypto-js
 RSA implementation
•http://www-cs-students.stanford.edu/~tjw/jsbn

60. Telegram JavaScript
https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib/crypto_worker.js

61. Telegram JavaScript
https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib/bin_utils.js
function aesEncryptSync (bytes, keyBytes, ivBytes) {
var len = bytes.byteLength || bytes.length;
bytes = addPadding(bytes);
var encryptedWords = CryptoJS.AES.encrypt(bytesToWords(bytes),
bytesToWords(keyBytes), {
iv: bytesToWords(ivBytes),
padding: CryptoJS.pad.NoPadding,
mode: CryptoJS.mode.IGE
}).ciphertext;
var encryptedBytes = bytesFromWords(encryptedWords);
// console.log(dT(), 'AES encrypt finish');
return encryptedBytes;
}

62. Telegram JavaScript
https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib/bin_utils.js
function aesDecryptSync (encryptedBytes, keyBytes, ivBytes) {
// console.log(dT(), 'AES decrypt start', encryptedBytes.length);
var decryptedWords = CryptoJS.AES.decrypt({ciphertext:
bytesToWords(encryptedBytes)}, bytesToWords(keyBytes), {
iv: bytesToWords(ivBytes),
padding: CryptoJS.pad.NoPadding,
mode: CryptoJS.mode.IGE
});
var bytes = bytesFromWords(decryptedWords);
// console.log(dT(), 'AES decrypt finish');
return bytes;
}

63. Telegram Security
http://security.stackexchange.com/qu
estions/49782/is-telegram-secure

64. Telegram JavaScript
https://github.com/zhukov/webogram/tree/master/app/js/lib/mtproto.js

65. Telegram
https://telegram.org/blog/cryptocontest

66. INDEX
• Introducción a la seguridad en aplicaciones web
• Almacenamiento en navegador
• Encriptado y desencriptado de la información con
JavaScript
• Web Cryptography API y soporte para navegadores
• Librerías que permiten usar la mayoría de los algoritmos
de cifrado(CryptoJS,SJCL)
• Tools
• OWASP guide

67. OWASP
•Organización que trata de mejorar la
seguridad de las aplicaciones web
•Incluye una lista de las 10 vulnerabilidades
más críticas

68. OWASP Top 10 Risks
Vulnerabilidades
• 1. SQL Injection
• 2. Broken auth and session management
• 3. Cross-site scripting(XSS)
• 4. Insecure direct object references
• 5. Security misconfiguration
• 6. Sensitive data exposure
• 7. Missing function level access control
• 8. Cross-site request forgery(CSRF)
• 9. Using vulnerable components
• 10. Unvalidated redirects and forwards

69. SQL injection
• Inyectar parámetros en la cadena que realiza la
consulta.
• Permitir a un atacante ejecutar código de forma
arbitraria en el servidor.
•Solución : Prepared statements
$stmt = $mysqli->prepare(
'UPDATE users SET email = ? where id = 123');
$stmt->bind_param('s',$email);

70. Cross Site Scripting(XSS)
•Inyectar código malicioso mediante javascript
•Solución : Validar entradas mediante expresiones
regulares
•Validar que no estén modificando las cabeceras
de la peticiones
•Emplear frameworks que permitan el filtrado y la
validación de los datos de entrada

71. Anti-XSS
https://noscript.net
•Extensión para firefox
para evitar ataques XSS

72. Cross Site Request Forgery(CSRF)
•Recoger credenciales del usuario que se
envían por GET
•Secuestrar cookies para utilizar una sesión con
fines maliciosos
•Emplear POST para enviar las peticiones y
cifrar los datos más sensibles(login)
•Emplear tokens de autenticación

73. Resources
• https://www.owasp.org/index.php/Guide_to_Cryptography
• http://www.w3.org/TR/WebCryptoAPI
• Symmetric Cryptography in Javascript
• http://bitwiseshiftleft.github.io/sjcl/acsac.pdf
• http://seclab.stanford.edu
• http://www.w3.org/2001/tag/doc/web-https-2015-01-22
• https://docs.google.com/spreadsheets/d/14oTKnccypDRiesz
GLV7GbZXcIai0qLYOwgk_ELIj5A0/pubhtml

74. Coursera
https://www.coursera.org/course/crypto

75. Thank you!
José Manuel Ortega Candel | @jmortegac