Erklärung des Begriffs: Code Access Security (CAS )

Begriff Code Access Security
Abkürzung CAS
Eintrag zuletzt aktualisiert am 05.01.2009

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Was ist Code Access Security ?

Code Access Security (CAS) ist der Name für das Sicherheitssystem im .NET Framework. Es existiert seit Version 1.0 und wurde seitdem nur leicht erweitert.

Der Schutz vor schädlichen Codes wird ein immer wichtigeres Thema. In klassischen Programmierumgebungen basiert das Sicherheitssystem auf dem Sicherheitskontext des aktuell angemeldeten Benutzers: Was der Benutzer darf, darf auch der Programmcode, den dieser Benutzer ausführt. Das ist ein besonders großes Risiko bei der Ausführung von "mobilen" Programmcode, der aus unbekannter Quelle (z.B. aus dem Internet) auf das lokale System heruntergeladen und dort ausgeführt wird. Dieses Problem wird noch dadurch verschärft, dass die meisten Benutzer heute der Einfachheit halber unter Windows noch immer mit Administratorrechten arbeiten - ein heruntergeladenes Programm wird dann im Sicherheitskontext des Administrators ausgeführt und kann volle Kontrolle über das System erlangen. Um dies zu verhindern, wird die Anwendung in einer durch die CLR abgeschotteten Umgebung (Sandbox) ausgeführt, die anhand von Richtlinien den Zugriff auf Systemressourcen erlaubt oder unterbindet - und zwar unabhängig vom aktuell angemeldeten Benutzer.

Die CLR bietet ein Sicherheitssystem, das nicht mehr nur die Rechte des Benutzerkontos, unter dem der Code ausgeführt wird, berücksichtigt, sondern auch die Herkunft des Programmcodes. Das Sicherheitskonzept heißt Code Access Security (CAS) und ist die Weiterentwicklung des Zonenkonzepts des Internet Explorers (MY COMPUTER, LOCAL INTRANET, TRUSTED SITES, INTERNET etc), des Microsoft Authenticode-Verfahrens zur digitalen Signierung von Programmcode und der Software Restriction Policy (SRP) in Windows (ab XP).

Die CLR ermittelt zur Bestimmung der Ausführungsrechte von Managed Code zunächst die Beweislage (engl. evidence). Zur Beweislage gehören insbesondere der Autor des Codes (hinterlegt durch das Authenticode-Verfahren) und der Speicherort des Codes (Zonenkonzept). Auf dieser Basis werden die Rechte des Codes ggf. eingeschränkt. Selbstverständlich erhält der Code niemals mehr Rechte als der Benutzer, unter dem der Code läuft, denn das Windows-Sicherheitssystem wirkt nach wie vor zusätzlich.

Die CAS kann durch die Definition von Code-Gruppen und Berechtigungssätzen sehr fein konfiguriert werden. Code-Gruppen definieren Herkunftsbedingungen und Berechtigungssätze definieren erlaubte Aktionen. Jeder Code-Gruppe kann genau ein Berechtigungssatz zugeordnet werden. Bei der Ausführung von Programmcode ordnet die CLR den Code in allen zutreffenden Code-Gruppen. Anschließend bildet die CLR die Vereinigungsmenge der Berechtigungssätze der zugeordneten Code-Gruppen. Bei referenzierten Assemblies werden auch die Rechte des Aufrufers berücksichtigt: Nur wenn die aufrufende Assembly die notwendigen Rechte besitzt, wird eine Aktion ausgeführt, selbst wenn die aufgerufene Assembly die Rechte besitzt.

Details

Eine Ressource wird grundsätzlich über eine sogenannte Permission abgesichert. Sie lassen sich, vergleichbar mit Benutzergruppen, zu sogenannten Permission Groups zusammenfassen. Eine Permission Group ist dabei immer einer Code Group zugeordnet und eine Code Group ihrerseits wird immer genau einer einzelnen, sogenannten Membership Condition zugewiesen. Über die Membership Condition erfolgt dann die Zuordnung zwischen den Merkmalen des heruntergeladenen Codes und der Code Group (und damit letztlich den gewährten Rechten).

Innerhalb einer Anwendung kann dann überprüft werden, ob ein Codefragment das Recht für den Zugriff auf eine Ressource besitzt oder nicht. Dazu wird ein sogenannter Demand ausgeführt, bei dem sämtlicher Code in der Aufrufkette überprüft wird, ob er das entsprechende Recht besitzt. Die Überprüfung der gesamten Aufrufkette wirkt sich bei langen Ketten auf die Leistung aus, hat aber den entscheidenden Vorteil, dass sogenannte „Luring Attacks“ nicht möglich sind. Ein Aufrufer kann sich ein Recht, das er nicht besitzt, auch nicht über Umwege beschaffen. Das heißt, ein Code mit weniger Rechten kann durch Aufruf einer Assembly mit mehr Rechten diese zusätzlichen Rechte erlangen.

Die gesamten CAS-Sicherheitseinstellungen werden in XML-Konfigurationsdateien im /Config-Verzeichnis der .NET Framework-Installation abgelegt. Die Konfiguration ist möglich über die direkte Manipulation der XML-Dateien (nicht empfehlenswert), das Kommandozeilenwerkzeug caspol.exe oder ein mit dem .NET Framework SDK installiertes MMC-Snap-In mit Namen ".NET Configuration".

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