Обзор бесплатных программ для обнаружения и предотвращения вторжений. Сетевые атаки

Злоумышленники редко бесцеремонно вторгаются в сеть с «оружием» в руках. Они предпочитают проверить, надежны ли запоры на двери и все ли окна закрыты. Они незаметно анализируют образцы трафика, входящего в вашу сеть и исходящего из нее, отдельные IP-адреса, а также выдают внешне нейтральные запросы, адресованные от­дельным пользователям и сетевым устройствам.

Для обнаружения этих искусно закамуфлированных врагов приходится устанавливать интеллектуальное программное обеспечение детектирования сетевых атак, обладающее высокой чувствительностью. Приоб­ретаемый продукт должен предупреждать админист­ратора не только о случаях явного нарушения систе­мы информационной безопасности, но и о любых подозрительных событиях, которые на первый взгляд кажутся совершенно безобидными, а в действительно­сти скрывают полномасштабную хакерскую атаку. Нет нужды доказывать, что о вся­кой активной попытке взлома системных паролей администратор должен быть изве­щен немедленно.

Современные корпорации находятся буквально под перекрестным огнем со сторо­ны злоумышленников, стремящихся похитить ценные сведения или просто вывести из строя информационные системы. Задачи, преследуемые в борьбе с хакерами, доста­точно очевидны:

– уведомление о предпринятой попытке несанкционированного доступа должно быть немедленным;

– отражение атаки и минимизация потерь (чтобы противостоять злоумышленни­ку, следует незамедлительно разорвать сеанс связи с ним);

– переход в контрнаступление (злоумышленник должен быть идентифицирован и наказан).

Именно такой сценарий использовался при тестировании четырех наиболее попу­лярных систем выявления сетевых атак из присутствующих сегодня на рынке:

– Intruder Alert;

– еTrust Intrusion Detection.

Характеристика указанных программных систем обнаружения сетевых атак при­ведена в табл. 3.2.

Программа BlackICE фирмы Network ICE - специализированное приложение-агент, предназначенное исключительно для выявления злоумышленников. Обнаружив непрошеного гостя, оно направляет отчет об этом событии управляющему модулю ICEcap, анализирующему информацию» поступившую от разных агентов, и стремяще­муся локализовать атаку на сеть.

Программное обеспечение Intruder Alert компании Alert Technologies больше похоже на инструментарий для специалистов в области информационной безопасности, посколь­ку оно предоставляет максимальную гибкость в определении стратегий защиты сети.

Пакет Centrax производства CyberSafe устроен по принципу «все в одном»: в его составе есть средства контроля за системой безопасности, мониторинга трафика, вы­явления атак и выдачи предупреждающих сообщений.

Система eTrust Intrusion Detection корпорации Computer Associates особенно силь­на функциями контроля за информационной безопасностью и управления стратегия­ми защиты, хотя и в этом продукте реализованы средства выдачи предупреждений в режиме реального времени, шифрования данных и обнаружения атак.

Таблица 3.2. Характеристика программных систем обнаружения сетевых атак
Программная система	Производитель	Характеристика системы
BlackICE (специализированное приложение-агент)	Network ICE	Устанавливается на компьютере удаленного поль­зователя или на узле корпоративной сети. Выдает предупреждение об атаке на экран мони­тора пользователя. Сообщает о попытке НСД на средства сетевого мониторинга. Имеет возможность загрузки свежих сигнатур ха­керских атак с сервера. Выявляет источник атаки сети.
Intruder Alert (инструментарий детектирования сетевых атак)	Alert Technologies	Выбирает стратегию защиты сети. Поддерживает высокий уровень набора правил се­тевой защиты. Загружает сигнатуры хакерских атак. Требует наличия опытных специалистов для об­служивания.
Centrax (инструментарий детектирования сетевых атак)	Cyber Safe	Контролирует систему безопасности сети. Осуществляет мониторинг трафика. Выдает предупреждающие сообщения о сетевой атаке. Требует наличия опытных специалистов для об­служивания.
eTrust Intrusion Detection (анализатор трафика сети сегмента)	Computer Associates	Управляет стратегиями защиты. Выдает предупреждения об атаке в режиме реаль­ного времени. Осуществляет мониторинг трафика. Предупреждает администратора о нарушениях стратегии защиты. Сообщает о наличии ненормативной лексики в электронной почте. Располагает информацией о злоумышленнике

Предупреждения, генерируемые агентами BlackICE, очень конкретны. Текст сооб­щений не заставит администратора усомниться в характере зарегистрированного со­бытия, а в большинстве случаев и в его важности. Кроме того, продукт позволяет ад­министратору настроить содержание собственных предупреждающих сообщений, но по большому счету в этом нет необходимости.

Весьма полезным свойством разработок Network ICE, а также пакета Intruder Alert является возможность загрузки самых свежих сигнатур хакерских атак с сервера.

Попытки вывести из строя корпоративный сервер, который в результате вынужден на запросы об обслуживании отвечать отказом (denial-of-service), таят в себе довольно серьезную угрозу бизнесу компаний, предоставляющих своим клиентам услуги по глобальной сети. Суть нападения сводится к тому, что злоумышленник генерирует тысячи запросов SYN (на установление соединения), адресованных атакуемому сер­веру. Каждый запрос снабжается фальшивым адресом источника, что значительно зат­рудняет точную идентификацию самого факта атаки и выслеживание атакующего. Приняв очередной запрос SYN, сервер предполагает, что речь идет о начале нового сеанса связи и переходит в режим ожидания передачи данных. Несмотря на то, что данные после этого не поступают, сервер обязан выждать определенное время (макси­мум 45 с), перед тем как разорвать соединение. Если несколько тысяч таких ложных запросов будут направлены на сервер в течение считанных минут, он окажется пере­гружен, так что на обработку настоящих запросов о предоставлении того или иного сервиса ресурсов попросту не останется. Другими словами, в результате SYN-атаки настоящим пользователям будет отказано в обслуживании.

Во всех описываемых системах, за исключением eTrust Intrusion Detection корпо­рации Computer Associates, использована модель программных агентов, которые сна­чала инсталлируются на сетевых устройствах, а затем осуществляют сбор информа­ции о потенциальных атаках и пересылают ее на консоль. Агенты выявляют случаи нарушения установленных стратегий защиты и после этого генерируют соответству­ющие сообщения.

Системы на базе агентов являются наилучшим решением для коммутируемых се­тей, поскольку в таких сетях не существует какой-либо одной точки, через которую обязательно проходит весь трафик. Вместо того чтобы следить за единственным со­единением, агент осуществляет мониторинг всех пакетов, принимаемых или отправ­ляемых устройством, где он установлен. В результате злоумышленникам не удается «отсидеться» за коммутатором.

Сказанное можно проиллюстрировать на примере продукции фирмы Network ICE. Программе BlackICE отведена роль агента, устанавливаемого в полностью автоном­ной операционной среде, например, на компьютере удаленного пользователя либо на одном из узлов корпоративной сети передачи данных. Обнаружив хакера, атакующего удаленную машину, агент выдаст предупреждение непосредственно на ее экран. Если же аналогичное событие окажется зафиксировано в корпоративной сети, сообщение о попытке несанкционированного доступа будет передано другому приложению - ICEcap, содержащему средства сетевого мониторинга. Последнее собирает и сопос­тавляет информацию, поступающую от разных подчиненных ему агентов, и это дает ему возможность оперативно выявлять события, действительно угрожающие безопас­ности сети.

Система eTrust, напротив, основана на централизованной архитектуре. Она уста­навливается на центральном узле и анализирует трафик в подведомственном сетевом сегменте. Отсутствие агентов не позволяет данному продукту отслеживать все собы­тия в коммутируемой сети, поскольку в ней невозможно выбрать единственную «смот­ровую площадку», откуда вся сеть была бы видна как на ладони.

Пакет Intruder Alert и система Centrax производства CyberSafe представляют со­бой скорее инструментарий для построения собственной системы детектирования се­тевых атак. Чтобы в полной мере воспользоваться их возможностями, организация должна иметь в своем штате программистов соответствующей квалификации либо располагать бюджетом, позволяющим заказать подобную работу.

Несмотря на то, что все описываемые продукты легко инсталлировать, управление системами Intruder Alert и Centrax простым не назовешь. Скажем, если Centrax выда­ет предупреждающее сообщение неизвестного или неопределенного содержания (а такая ситуация не раз имела место в наших тестах), администратор вряд ли сумеет быстро определить, что же, собственно, произошло, особенно если для уточнения диагноза ему придется обратиться к файлам регистрации событий. Эти файлы отлича­ются исчерпывающей полнотой, однако разработчики, по-видимому, решили, что обыч­ному человеку достаточно только намекнуть, о чем может идти речь, и характер происходящего будет безошибочно идентифицирован. В регистрационных журналах этой системы присутствуют описания выданных предупреждений, но нет их идентификато­ров. Администратор видит адреса портов, к которым относились подозрительные зап­росы, либо параметры других операций, но не получает никакой информации о том, что же все это может означать.

Отмеченное обстоятельство значительно снижает ценность сообщений, выдавае­мых в режиме реального времени, поскольку невозможно сразу сообразить, отражает ли описание события реальную угрозу системе безопасности или это всего лишь по­пытка провести более тщательный анализ трафика. Иными словами, покупать назван­ные продукты имеет смысл лишь в том случае, если в штате вашей организации есть опытные специалисты по информационной безопасности.

Программное обеспечение eTrust Intrusion Detection корпорации Computer Associates представляет собой нечто большее, чем просто систему мониторинга сете­вой активности и выявления хакерских атак. Этот продукт способен не только декоди­ровать пакеты различных протоколов и служебный трафик, но и перехватывать их для последующего вывода на управляющую консоль в исходном формате. Система осуще­ствляет мониторинг всего трафика ТСРЯР и предупреждает администратора о случа­ях нарушения установленных стратегий в области информационной безопасности. Правда, эта разработка не поддерживает такого же уровня детализации наборов пра­вил, как Intruder Alert.

Однако детектирование попыток несанкционированного доступа и выдача предуп­реждающих сообщений - это только полдела. Программные средства сетевой защи­ты должны остановить действия хакера и принять контрмеры. В этом смысле наилуч­шее впечатление производят пакеты Intruder Alert и Centrax, те самые, что вызвали немалые нарекания по части настройки конфигурации. Если программы фирмы Network ICE и ПО eTrust мгновенно закрывают угрожающие сеансы связи, то системы Intruder Alert и Centrax идут еще дальше. Например, приложение компании Axent Technologies можно настроить таким образом, что оно будет запускать тот или иной командный файл в зависимости от характера зарегистрированных событий, скажем перезагружать сервер, который подвергся атаке, приводящей к отказу в обслуживании.

Отразив атаку, хочется сразу перейти в контрнаступление. Приложения Black-ICE и Centrax поддерживают таблицы с идентификаторами хакеров. Эти таблицы заполня­ются после прослеживания всего пути до «логовища», где затаился неприятель. Воз­можности программного обеспечения BlackICE особенно впечатляют, когда дело до­ходит до выявления источника атаки, расположенного внутри или вне сети: несмотря на многочисленные хитроумные маневры, нам так и не удалось сохранить инкогнито.

А вот система eTrust поражает степенью проникновения в характер деятельности каждого пользователя сети, зачастую даже не подозревающего о том, что он находит­ся под пристальным наблюдением. Одновременно этот пакет предоставляет наиболее полную (и, пожалуй, наиболее точную) информацию о злоумышленниках, даже о том, где они находятся.

Приложение Centrax способно создавать так называемые файлы-приманки, при­сваивая второстепенному файлу многозначительное название вроде «Ведомость.xls» и тем самым вводя в заблуждение излишне любопытных пользователей. Такой алго­ритм представляется нам слишком прямолинейным, но и он может сослужить неплохую службу: с его помощью удается «застукать» сотрудников за «прочесыванием» корпоративной сети на предмет выявления конфиденциальной информации.

Каждый из рассмотренных программных продуктов генерирует отчеты о подозри­тельных случаях сетевой активности. Высоким качеством таких отчетов и удобством работы с ними выделяются приложения ICEcap и eTrust Intrusion Detection. После­дний пакет отличается особенной гибкостью, возможно, потому, что ведет свое проис­хождение от декодера протоколов. В частности, администратор может проанализиро­вать сетевые события в проекции на отдельные ресурсы, будьте протоколы, станции-клиенты или серверы. В eTrust предусмотрено множество заранее разрабо­танных форматов отчетов. Их хорошо продуманная структура заметно облегчает об­наружение злоумышленников и позволяет наказать провинившихся пользователей.

Каждый продукт имеет свои сильные и слабые стороны, поэтому рекомендовать его можно только для решения определенных задач. Если речь идет о защите комму­тируемых сетей, неплохим выбором являются разработки Network ICE, Axent Technologies и CyberSafe. Пакет eTrust Intrusion Detection идеален для своевременно­го уведомления о случаях нарушения этики бизнеса, например, об употреблении не­нормативной лексики в сообщениях электронной почты. Системы Intruder Alert и Centrax - прекрасный инструментарии для консультантов по вопросам информаци­онной безопасности и организаций, располагающих штатом профессионалов в данной области. Однако тем компаниям, которые не могут себе позволить прибегнуть к услу­гам высокооплачиваемых специалистов, рекомендуем установить продукты компании Network ICE. Эти приложения заменят истинного эксперта по сетевой защите лучше любой другой системы из тех, что когда-либо попадалась нам на глаза.

Полное название таких систем, это системы предотвращения и обнаружения атак . Или же называют СОА как один из подходов к . Принцип работы СОА состоит в постоянном осмотре активности, которая происходит в информационной системе. А также при обнаружении подозрительной активности предпринимать определенные механизмы по предотвращению и подаче сигналов определенным лицам. Такие системы должны решать .

Существует несколько средств и типичных подходов у обнаружении атак которые уменьшают .

Времена, когда для защиты хватало одного брандмауэра прошли. На сегодня предприятия реализуют мощные и огромные структурированные системы защиты, для ограничения предприятия от возможных угроз и рисков. С появлением таких атак, как атак на отказ в обслуживании (DDoS), адрес отправителя пакетов не может дать вам однозначный ответ, была ли против вас атака направленная или случайная. Нужно знать как реагировать на инцидент, а также как идентифицировать злоумышленника (Рис.1).

Выявить злоумышленника можно по следующим особенностям к действию:

• реализует очевидные проколы
• реализует неоднократные попытки на вхождение в сеть
• пытается замести свои следы
• реализует атаки в разное время

Рисунок — 1

Также можно поделить злоумышленников на случайных и опытных. Первые же при неудачной попытке доступа к серверу, пойдут на другой сервер. Вторые будут проводить аналитику относительно ресурса, что бы реализовать следующие атаки. К примеру администратор видит в журнале IDS, что кто-то сканирует порты вашего почтового сервера, затем с того же IP-адреса приходят команды SMTP на 25 порт. То, как действует злоумышленник, может очень много сказать о его характере, намерениях и тд. На рис.2 показан алгоритм эффективного выявление атак. Все сервисы выявления атак используют начальные алгоритмы:

• выявление злоупотреблений
• выявление аномалий

Рисунок — 2

Для хорошей расстановки систем обнаружения, нужно составить схему сети с:

• границы сегментов
• сетевые сегменты
• объекты с доверием и без
• ACL — списки контроля доступа
• Службы и сервера которые есть

Обычная ошибка — то, что ищет злоумышленник при анализе вашей сети. Так как система обнаружения атак использует анализ трафика, то производители признают, что использование общего порта для перехвата всех пакетов без снижения производительности невозможно. Так что эффективная настройка систем выявления очень важная задача.

Средства обнаружения атак

Технология обнаружения атак должна справляться со следующим:

• Распознавание популярных атак и предупреждение о них определенных лиц
• Понимание непонятных источников данных об атаках
• Возможность управления методами защиты не-специалистами в сфере безопасности
• Контроль всех действий субъектов информационной сети (программ, пользователей и тд)
• Освобождение или снижение функций персонала, который отвечает за безопасность, текущих рутинных операций по контролю

Зачастую системы обнаружения атак могут реализовывать функции, которые расширяют спектр их применения. К примеру:

• Контроль эффективность . Можно расположить систему обнаружения после межсетевого экрана, что бы определить недостающих правил на межсетевом экране.
• Контроль узлов сети с устаревшим ПО
• Блокирование и контроль доступа к некоторым ресурсам Internet. Хоть они далеки от возможностей таких как сетевых экранов, но если нету денег на покупку сетевого экрана, можно расширить функции системы обнаружения атак
• Контроль электронной почты. Системы могут отслеживать вирусы в письмах, а также анализировать содержимое входящих и исходящих писем

Лучшая реализация опыта и времени профессионалов в сфере информационной безопасности заключается в выявлении и устранении причин реализации атак, а не обнаружение самих атак. Устранив причину, из-за которой возможна атака, сохранит многим временного ресурса и финансового.

Классификация систем обнаружения атак

Существует множество классификаций систем обнаружения атак, однако самой топовой есть классификация по принципу реализации:

• host-based — система направлена на конкретный узел сети
• network-based — система направлена на всю сеть или сегмент сети

Системы обнаружения атак которые стоят на конкретных компьютерах, обычно анализируют данных из журналов регистрации ОС и разных приложений. Однако в последнее время выпускаются программы которые тесно интегрированные с ядром ОС.

Плюсы систем обнаружения атак

Коммутация разрешает управлять большими сетями, как несколькими небольшими сетевыми сегментами. Обнаружение атак на уровне конкретного узла дает более эффективную работу в коммутируемых сетях, так как разрешает поставить системы обнаружения на тех узлах, где это нужно.

Системы сетевого уровня не нуждаются, что бы на хосте ставилось ПО системы обнаружения атак. Для контроля сетевого сегмента, нужен только один сенсор, независимо от количества узлов в данном сегменте.

Пакет отправленный от злоумышленника, не будет возвращен назад. Системы которые работают на сетевом уровне, реализуют обнаружение атак при живом трафике, тоесть в масштабе реального времени. Анализируемая информация включает данные, которые будут доказательством в суде.

Системы обнаружения которые работают на сетевом уровне, не зависят от ОС. Для таких систем все равно, какая именно ОС создала пакет.

Технология сравнения с образцами

Принцип таков, что идет анализ наличия в пакете определенной постоянной последовательности байтов — шаблон или сигнатуры. К примеру, если пакет протокола IPv4 и транспортного протокола TCP, он предназначен порту номеру 222 и в поле данных содержит строку foo , это можно считать атакой. Положительные стороны:

• самый простой механизм обнаружения атак;
• разрешает жестко сопоставить образец с атакующим пакетом;
• работает для всех протоколов;
• сигнал об атаке достоверен, если же образец верно определен.

Отрицательные стороны:

• если атака нестандартная, есть вероятность пропустить ее;
• если образец слишком обобщен, то вероятен большой процент ложных срабатываний;
• Возможно что придется создавать несколько образцов для одной атаки;
• Механизм ограничен анализом одного пакета, уловить тенденцию и развитие атаки не возможно.

Технология соответствия состояния

Так как атака по своей сущности это не единичный пакет, а поток пакетов, то этот метод работает с потоком данных. Проходит проверка несколько пакетов из каждого соединения, прежде чем делается вердикт.
Если сравнивать с предыдущим механизмом, то строка foo может быть в двух пакетах, fo и o . Итог срабатывания двух методов я думаю понятен.
Положительные стороны:

• этот метод немного сложнее от предыдущего метода;
• сообщение об атаке правдиво, если образец достоверный;
• разрешает сильно увязать атаку с образцом;
• работает для всех протоколов;
• уклонение от атаки более сложнее чем в прошлом методе.

Отрицательные стороны:

• Все отрицательные критерии идентичны как и в прошлом методе.

Анализ с расшифровкой протокола

Этот метод реализует осмотр атак на отдельные протоколы. Механизм определяет протокол, и применяет соответственные правила. Положительные стороны:

• если протокол точно определен, то снижается вероятность ложных срабатываний;
• разрешает жестко увязать образец с атакой;
• разрешает выявить случаи нарушения правил работы с протоколами;
• разрешает улавливать разные варианты атак на основе одной.

Отрицательные стороны:

• Механизм является сложным для настройки;
• Вероятен высокий процент ложных срабатываний, если стандарт протокола разрешает разночтения.

Статический анализ

Этот метод предполагает реализации логики для определения атак. Используются статистическая информация для анализа трафика. Примером выявления таких атак будет выявление сканирования портов. Для механизма даются предельные значения портов, которые могут быть реализованы на одном хосте. В такой ситуации одиночные легальные подключения в сумме дадут проявление атаки. Положительные стороны:

• Есть такие типы атак, которые могут быть выявлены только этим механизмом.

Отрицательные стороны:

• Такие алгоритмы требуют сложной тонкой дополнительной настройки.

Анализ на основе аномалий

Этот механизм используется не для четкого обнаружения атак, а для обнаружения подозрительной активности, которая отличается от нормальной. Основная проблема настройки такого механизма, это определения критерия нормальной активности. Также нужно учитывать допустимые отклонения от обычного трафика, которые не есть атакой. Положительные стороны:

• Правильно настроенный анализатор выявляет даже неизвестные атаки, но нужно дополнительная работа по вводу новых правил и сигнатур атак.

Отрицательные стороны:

• Механизм не показывает описание атаки по каждому элементу, а сообщает свои подозрение по ситуации.
• Что бы делает выводы, не хватает полезной информации. В сети зачастую транслируется бесполезная.
• Определяющий фактор это среда функционирования.

Варианты реакций на обнаруженные атаки

Обнаружить атаку это пол дела, нужно еще и сделать определенные действия. Именно варианты реагирования определяют эффективность системы обнаружения атак. Ниже приведем следующие варианты реагирования.

Порядок действий при обнаружении сетевых атак.

1. Классификация сетевых атак

1.1. Снифферы пакетов

Сниффер пакетов представляет собой прикладную программу, которая использует сетевую карту, работающую в режиме promiscuous mode (в этом режиме все пакеты, полученные по физическим каналам, сетевой адаптер отправляет приложению для обработки ). При этом сниффер перехватывает все сетевые пакеты, которые передаются через определенный домен.

1.2. IP-спуфинг

IP-спуфинг происходит, когда хакер, находящийся внутри системы или вне ее выдает себя за санкционированного пользователя. Это можно сделать двумя способами. Во-первых, хакер может воспользоваться IP-адресом, находящимся в пределах диапазона санкционированных IP-адресов, или авторизованным внешним адресом, которому разрешается доступ к определенным сетевым ресурсам. Атаки IP-спуфинга часто являются отправной точкой для прочих атак. Классический пример — атака DoS, которая начинается с чужого адреса, скрывающего истинную личность хакера.

Обычно IP-спуфинг ограничивается вставкой ложной информации или вредоносных команд в обычный поток данных, передаваемых между клиентским и серверным приложением или по каналу связи между одноранговыми устройствами. Для двусторонней связи хакер должен изменить все таблицы маршрутизации, чтобы направить трафик на ложный IP-адрес. Некоторые хакеры, однако, даже не пытаются получить ответ от приложений. Если главная задача состоит в получении от системы важного файла, ответы приложений не имеют значения.

Если же хакеру удается поменять таблицы маршрутизации и направить трафик на ложный IP-адрес, хакер получит все пакеты и сможет отвечать на них так, будто он является санкционированным пользователем.

1.3. Отказ в обслуживании (Denial of Service — DoS )

DoS является наиболее известной формой хакерских атак. Против атак такого типа труднее всего создать стопроцентную защиту.

Наиболее известные разновидности DoS:

• TCP SYN Flood Ping of Death Tribe Flood Network (TFN );
• Tribe Flood Network 2000 (TFN2K );
• Trinco;
• Stacheldracht;
• Trinity.

Атаки DoS отличаются от атак других типов. Они не нацелены на получение доступа к сети или на получение из этой сети какой-либо информации. Атака DoS делает сеть недоступной для обычного использования за счет превышения допустимых пределов функционирования сети, операционной системы или приложения.

В случае использования некоторых серверных приложений (таких как Web-сервер или FTP-сервер ) атаки DoS могут заключаться в том, чтобы занять все соединения, доступные для этих приложений и держать их в занятом состоянии, не допуская обслуживания обычных пользователей. В ходе атак DoS могут использоваться обычные Интернет-протоколы, такие как TCP и ICMP (Internet Control Message Protocol ). Большинство атак DoS опирается не на программные ошибки или бреши в системе безопасности, а на общие слабости системной архитектуры. Некоторые атаки сводят к нулю производительность сети, переполняя ее нежелательными и ненужными пакетами или сообщая ложную информацию о текущем состоянии сетевых ресурсов. Этот тип атак трудно предотвратить, так как для этого требуется координация действий с провайдером. Если трафик, предназначенный для переполнения вашей сети, не остановить у провайдера, то на входе в сеть вы это сделать уже невозможно, потому что вся полоса пропускания будет занята. Когда атака этого типа проводится одновременно через множество устройств, атака является распределенной DoS (DDoS — distributed DoS ).

1.4. Парольные атаки

Хакеры могут проводить парольные атаки с помощью целого ряда методов, таких как простой перебор (brute force attack ), троянский конь, IP-спуфинг и сниффинг пакетов. Хотя логин и пароль часто можно получить при помощи IP-спуфинга и снифинга пакетов, хакеры часто пытаются подобрать пароль и логин, используя для этого многочисленные попытки доступа. Такой подход носит название простого перебора (brute force attack ). Часто для такой атаки используется специальная программа, которая пытается получить доступ к ресурсу общего пользования (например, к серверу ). Если в результате хакер получает доступ к ресурсам, он получает его на правах обычного пользователя, пароль которого был подобран. Если этот пользователь имеет значительные привилегии доступа, хакер может создать для себя «проход» для будущего доступа, который будет действовать даже если пользователь изменит свой пароль и логин.

Еще одна проблема возникает, когда пользователи применяют один и тот же (пусть даже очень хороший ) пароль для доступа ко многим системам: корпоративной, персональной и системам Интернет. Поскольку устойчивость пароля равна устойчивости самого слабого хоста, хакер, узнавший пароль через этот хост, получает доступ ко всем остальным системам, где используется тот же пароль.

1.5. Атаки типа Man-in-the-Middle

Для атаки типа Man-in-the-Middle хакеру нужен доступ к пакетам, передаваемым по сети. Такой доступ ко всем пакетам, передаваемым от провайдера в любую другую сеть, может, к примеру, получить сотрудник этого провайдера. Для атак этого типа часто используются снифферы пакетов, транспортные протоколы и протоколы маршрутизации. Атаки проводятся с целью кражи информации, перехвата текущей сессии и получения доступа к частным сетевым ресурсам, для анализа трафика и получения информации о сети и ее пользователях, для проведения атак типа DoS, искажения передаваемых данных и ввода несанкционированной информации в сетевые сессии.

1.6. Атаки на уровне приложений

Атаки на уровне приложений могут проводиться несколькими способами. Самый распространенный из них состоит в использовании слабостей серверного программного обеспечения (sendmail, HTTP, FTP ). Используя эти слабости, хакеры могут получить доступ к компьютеру от имени пользователя, работающего с приложением (обычно это бывает не простой пользователь, а привилегированный администратор с правами системного доступа ). Сведения об атаках на уровне приложений широко публикуются, чтобы дать возможность администраторам исправить проблему с помощью коррекционных модулей (патчей ). Главная проблема с атаками на уровне приложений состоит в том, что они часто пользуются портами, которым разрешен проход через межсетевой экран. К примеру, хакер, эксплуатирующий известную слабость Web-сервера, часто использует в ходе атаки ТСР порт 80. Поскольку Web-сервер предоставляет пользователям Web-страницы, межсетевой экран должен предоставлять доступ к этому порту. С точки зрения межсетевого экрана, атака рассматривается как стандартный трафик для порта 80.

1.7. Сетевая разведка

Сетевой разведкой называется сбор информации о сети с помощью общедоступных данных и приложений. При подготовке атаки против какой-либо сети хакер, как правило, пытается получить о ней как можно больше информации. Сетевая разведка проводится в форме запросов DNS, эхо-тестирования (ping sweep) и сканирования портов. Запросы DNS помогают понять, кто владеет тем или иным доменом и какие адреса этому домену присвоены. Эхо-тестирование (ping sweep ) адресов, раскрытых с помощью DNS, позволяет увидеть, какие хосты реально работают в данной среде. Получив список хостов, хакер использует средства сканирования портов, чтобы составить полный список услуг, поддерживаемых этими хостами. И, наконец, хакер анализирует характеристики приложений, работающих на хостах. В результате добывается информация, которую можно использовать для взлома.

1.8. Злоупотребление доверием

Этот тип действий не является «атакой» или «штурмом» . Он представляет собой злонамеренное использование отношений доверия, существующих в сети. Примером является система, установленная с внешней стороны межсетевого экрана, имеющая отношения доверия с системой, установленной с его внутренней стороны. В случае взлома внешней системы, хакер может использовать отношения доверия для проникновения в систему, защищенную межсетевым экраном.

1.9. Переадресация портов

Переадресация портов представляет собой разновидность злоупотребления доверием, когда взломанный хост используется для передачи через межсетевой экран трафика, который в противном случае был бы обязательно отбракован. Примером приложения, которое может предоставить такой доступ, является netcat.

1.10. Несанкционированный доступ

Несанкционированный доступ не может считаться отдельным типом атаки. Большинство сетевых атак проводятся ради получения несанкционированного доступа. Чтобы подобрать логин telnet, хакер должен сначала получить подсказку telnet на своей системе. После подключения к порту telnet на экране появляется сообщение «authorization required to use this resource» (для пользования этим ресурсов нужна авторизация ). Если после этого хакер продолжит попытки доступа, они будут считаться «несанкционированными» . Источник таких атак может находиться как внутри сети, так и снаружи.

1.11. Вирусы и приложения типа «троянский конь»

Рабочие станции клиентов очень уязвимы для вирусов и троянских коней. «Троянский конь» — это не программная вставка, а настоящая программа, которая выглядит как полезное приложение, а на деле выполняет вредную роль.

2. Методы противодействия сетевым атакам

2.1. Смягчить угрозу сниффинга пакетов можно с помощью следующих средств:

2.1.1. Аутентификация - Сильные средства аутентификации являются первым способом защиты от сниффинга пакетов. Под «сильным» мы понимаем такой метод аутентификации, который трудно обойти. Примером такой аутентификации являются однократные пароли (OTP — One-Time Passwords ). ОТР — это технология двухфакторной аутентификации, при которой происходит сочетание того, что у вас есть, с тем, что вы знаете. Под «карточкой» (token ) понимается аппаратное или программное средство, генерирующее (по случайному принципу ) уникальный одномоментный однократный пароль. Если хакер узнает этот пароль с помощью сниффера, эта информация будет бесполезной, потому что в этот момент пароль уже будет использован и выведен из употребления. Этот способ борьбы со сниффингом эффективен только для борьбы с перехватом паролей.

2.1.2. Коммутируемая инфраструктура - Еще одним способом борьбы со сниффингом пакетов в сетевой среде является создание коммутируемой инфраструктуры, при этом хакеры могут получить доступ только к трафику, поступающему на тот порт, к которому они подключены. Коммутируемая инфраструктуры не ликвидирует угрозу сниффинга, но заметно снижает ее остроту.

2.1.3. Анти-снифферы - Третий способ борьбы со сниффингом заключается в установке аппаратных или программных средств, распознающих снифферы, работающие в вашей сети. Эти средства не могут полностью ликвидировать угрозу, но, как и многие другие средства сетевой безопасности, они включаются в общую систему защиты. Так называемые «анти-снифферы» измеряют время реагирования хостов и определяют, не приходится ли хостам обрабатывать «лишний» трафик.

2.1.4. Криптография - Самый эффективный способ борьбы со сниффингом пакетов не предотвращает перехвата и не распознает работу снифферов, но делает эту работу бесполезной. Если канал связи является криптографически защищенным, это значит, что хакер перехватывает не сообщение, а зашифрованный текст (то есть непонятную последовательность битов).

2.2. Угрозу спуфинга можно ослабить (но не устранить) с помощью следующих мер:

2.2.1. Контроль доступа - Самый простой способ предотвращения IP-спуфинга состоит в правильной настройке управления доступом. Чтобы снизить эффективность IP-спуфигна, контроль доступа настраивается на отсечение любого трафика, поступающего из внешней сети с исходным адресом, который должен располагаться внутри вашей сети. Это помогает бороться с IP-спуфингом, когда санкционированными являются только внутренние адреса. Если санкционированными являются и некоторые адреса внешней сети, данный метод становится неэффективным.

2.2.2. Фильтрация RFC 2827 - пресечение попытки спуфинга чужих сетей пользователями корпоративной сети. Для этого необходимо отбраковывать любой исходящий трафик, исходный адрес которого не является одним из IP-адресов Банка. Этот тип фильтрации, известный под названием «RFC 2827», может выполнять и провайдер (ISP ). В результате отбраковывается весь трафик, который не имеет исходного адреса, ожидаемого на определенном интерфейсе.

2.2.3. Наиболее эффективный метод борьбы с IP-спуфингом тот же, что и в случае со сниффингом пакетов: необходимо сделать атаку абсолютно неэффективной. IP-спуфинг может функционировать только при условии, что аутентификация происходит на базе IP-адресов. Поэтому внедрение дополнительных методов аутентификации делает этот вид атак бесполезными. Лучшим видом дополнительной аутентификации является криптографическая. Если она невозможна, хорошие результаты может дать двухфакторная аутентификация с использованием одноразовых паролей.

2.3. Угроза атак типа DoS может снижаться следующими способами:

2.3.1. Функции анти-спуфинга - правильная конфигурация функций анти-спуфинга на ваших маршрутизаторах и межсетевых экранах поможет снизить риск DoS. Эти функции, как минимум, должны включать фильтрацию RFC 2827. Если хакер не сможет замаскировать свою истинную личность, он вряд ли решится провести атаку.

2.3.2. Функции анти-DoS - правильная конфигурация функций анти-DoS на маршрутизаторах и межсетевых экранах может ограничить эффективность атак. Эти функции ограничивают число полуоткрытых каналов в любой момент времени.

2.3.3. Ограничение объема трафика (traffic rate limiting ) – договор с провайдером (ISP ) об ограничении объем трафика. Этот тип фильтрации позволяет ограничить объем некритического трафика, проходящего сети. Обычным примером является ограничение объемов трафика ICMP, который используется только для диагностических целей. Атаки (D ) DoS часто используют ICMP.

2.3.4. Блокирование IP адресов – после анализа DoS атаки и выявления диапазона IP адресов, с которых осуществляется атака, обратиться к провайдеру для их блокировки.

2.4. Парольных атак можно избежать, если не пользоваться паролями в текстовой форме. Одноразовые пароли и/или криптографическая аутентификация могут практически свести на нет угрозу таких атак. Не все приложения, хосты и устройства поддерживают указанные выше методы аутентификации.

При использовании обычных паролей, необходимо придумать такой пароль, который было бы трудно подобрать. Минимальная длина пароля должна быть не менее восьми символов. Пароль должен включать символы верхнего регистра, цифры и специальные символы (#, %, $ и т.д. ). Лучшие пароли трудно подобрать и трудно запомнить, что вынуждает пользователей записывать пароли на бумаге.

2.5. Эффективно бороться с атаками типа Man-in-the-Middle можно только с помощью криптографии. Если хакер перехватит данные зашифрованной сессии, у него на экране появится не перехваченное сообщение, а бессмысленный набор символов. Заметим, что, если хакер получит информацию о криптографической сессии (например, ключ сессии ), это может сделать возможной атаку Man-in-the-Middle даже в зашифрованной среде.

2.6. Полностью исключить атаки на уровне приложений невозможно. Хакеры постоянно открывают и публикуют в Интернете все новые уязвимые места прикладных программ. Самое главное — хорошее системное администрирование.

Меры, которые можно предпринять, чтобы снизить уязвимость для атак этого типа:

• чтение и/или анализ лог-файлов операционных систем и сетевые лог-файлов с помощью специальных аналитических приложений;
• своевременное обновление версий операционных систем и приложений и установка последних коррекционных модулей (патчей );
• использование систем распознавания атак (IDS ).

2.7. Полностью избавиться от сетевой разведки невозможно. Если отключить эхо ICMP и эхо-ответ на периферийных маршрутизаторах, вы избавитесь от эхо-тестирования, но потеряете данные, необходимые для диагностики сетевых сбоев. Кроме того, сканировать порты можно и без предварительного эхо-тестирования. Просто этой займет больше времени, так как сканировать придется и несуществующие IP-адреса. Системы IDS на уровне сети и хостов обычно хорошо справляются с задачей уведомления администратора о ведущейся сетевой разведке, что позволяет лучше подготовиться к предстоящей атаке и оповестить провайдера (ISP ), в сети которого установлена система, проявляющая чрезмерное любопытство.

2.8. Риск злоупотребления доверием можно снизить за счет более жесткого контроля уровней доверия в пределах своей сети. Системы, расположенные с внешней стороны межсетевого экрана, никогда не должны пользоваться абсолютным доверием со стороны защищенных экраном систем. Отношения доверия должны ограничиваться определенными протоколами и, по возможности, аутентифицироваться не только по IP-адресам, но и по другим параметрам.

2.9. Основным способом борьбы с переадресацией портов является использование надежных моделей доверия (см. п. 2.8 ). Кроме того, помешать хакеру установить на хосте свои программные средства может хост-система IDS (HIDS ).

2.10. Способы борьбы с несанкционированным доступом достаточно просты. Главным здесь является сокращение или полная ликвидация возможностей хакера по получению доступа к системе с помощью несанкционированного протокола. В качестве примера можно рассмотреть недопущение хакерского доступа к порту telnet на сервере, который предоставляет Web-услуги внешним пользователям. Не имея доступа к этому порту, хакер не сможет его атаковать. Что же касается межсетевого экрана, то его основной задачей является предотвращение самых простых попыток несанкционированного доступа.

2.11. Борьба с вирусами и «троянскими конями» ведется с помощью эффективного антивирусного программного обеспечения, работающего на пользовательском уровне и на уровне сети. Антивирусные средства обнаруживают большинство вирусов и «троянских коней» и пресекают их распространение.

3. Алгоритм действий при обнаружении сетевых атак

3.1. Большая часть сетевых атак блокируется автоматически установленными средствами защиты информации (межсетевые экраны, средства доверенной загрузки, сетевые маршрутизаторы, антивирусные средства и т.п. ).

3.2. К атакам, требующим вмешательства персонала для их блокировки или снижения тяжести последствий относятся атаки типа DoS.

3.2.1. Выявление DoS атаки осуществляется путем анализа сетевого трафика. Начало атаки характеризуется «забиванием » каналов связи с помощью ресурсоемких пакетов с поддельными адресами. Подобная атака на сайт интернет-банкинга усложняет доступ легитимных пользователей и веб-ресурс может стать недоступным.

3.2.2. В случае выявления атаки системный администратор выполняет следующие действия:

• осуществляет ручное переключение маршрутизатора на резервный канал и обратно с целью выявления менее загруженного канала (канала с более широкой пропускной способностью);
• выявляет диапазон IP – адресов, с которых осуществляется атака;
• отправляет провайдеру заявку на блокировку IP адресов из указанного диапазона.

3.3. DoS атака, как правило, используется для маскировки успешно проведенной атаки на ресурсы клиента с целью затруднить ее обнаружение. Поэтому при выявлении DoS атаки необходимо провести анализ последних транзакций с целью выявления необычных операций, осуществить (при возможности) их блокировку, связаться с клиентами по альтернативному каналу для подтверждения проведенных транзакций.

3.4. В случае получения от клиента информации о несанкционированных действиях осуществляется фиксация всех имеющихся доказательств, проводится внутреннее расследование и подается заявление в правоохранительные органы.

Скачать ZIP файл (24151)

Пригодились документы - поставь «лайк»:

Основным назначением данной программы является обнаружение хакерских атак. Как известно, первой фазой большинства хакерских атак является инвентаризация сети и сканирование портов на обнаруженных хостах. Сканирование портов помогает произвести определение типа операционной системы и обнаружить потенциально уязвимые сервисы (например, почту или WEB-сервер). После сканирования портов многие сканеры производят определение типа сервиса путем передачи тестовых запросов и анализа ответа сервера. Утилита APS проводит обмен с атакующим и позволяет однозначно идентифицировать факт атаки.

Кроме этого, назначением утилиты является:

• обнаружение разного рода атак (в первую очередь сканирования портов и идентификации сервисов) и появления в сети программ и сетевых червей (в базе APS более сотни портов, используемых червями и Backdoor - компонентами);
• тестирование сканеров портов и сетевой безопасности (для проверки работы сканера необходимо запустить на тестовом компьютере APS и провести сканирование портов - по протоколам APS нетрудно установить, какие проверки провидит сканер и в какой последовательности);
• тестирование и оперативный контроль за работой Firewall - в этом случае утилита APS запускается на компьютере с установленным Firewall и проводится сканирование портов и (или иные атаки) против ПК. Если APS выдает сигнал тревоги, то это является сигналом о неработоспособности Firewall или о его неправильной настройке. APS может быть постоянно запущен за защищенном при помощи Firewall компьютере для контроля за исправным функционирование Firewall в реальном времени;
• блокировка работы сетевых червей и Backdoor модулей и их обнаружение - принцип обнаружения и блокирования основан на том, что один и тот-же порт может быть открыт на прослушивание только один раз. Следовательно, открытие портов, используемых троянскими и Backdoor программами до их запуска помешает их работе, после запуска - приведет к обнаружению факта использования порта другой программой;
• тестирование антитроянских и программ, систем IDS - в базе APS заложено более сотни портов наиболее распространенных троянских программ. Некоторые антитроянских средства обладают способностью проводить сканирование портов проверяемого ПК (или строить список прослушиваемых портов без сканирования при помощи API Windows) - такие средства должны сообщать о подозрении на наличие троянских программы (с выводом списка "подозрительных" портов) - полученный список легко сравнить со списком портов в базе APS и сделать выводы о надежность применяемого средства.

Принцип работы программы основан на прослушивании портов, описанных в базе данных. База данных портов постоянно обновляется. База данных содержит краткое описание каждого порта - краткие описания содержат или названия использующих порт вирусов, или название стандартного сервиса, которому этот порт соответствует. При обнаружении попытки подключения к прослушиваемому порту программа фиксирует факт подключения в протоколе, анализирует полученные после подключения данные и для некоторых сервисов передает так называемый баннер - некоторый набор текстовых или бинарных данных,передаваемых реальным сервисом после подключения.

Дмитрий Костров ,
ЗАО "Эквант"
[email protected]

Не рост и мощь, а разум
Сулит в войне победу.
Уильям Шекспир

Системы обнаружения компьютерных атак (IDS - Intrusion Detection Systems) - один из важнейших элементов систем информационной безопасности сетей любого современного предприятия, учитывая, как растет в последние годы число проблем, связанных с компьютерной безопасностью (рис. 1). Хотя технология IDS не обеспечивает полную защиту информации, тем не менее она играет весьма заметную роль в этой области. Краткая история вопроса, а также некоторые экспериментальные и коммерческие системы были рассмотрены в статье ("BYTE/Россия", № 10"2001). Здесь же мы подробнее обсудим современные представленные на рынке продукты и направления дальнейшего развития IDS.

Рынок систем IDS бурно развивается с 1997 г. Именно в это время компания ISS (http://www.iss.com) предложила свой продукт под названием Real Secure. Год спустя Cisco Systems (http://www.cisco.com), осознав целесообразность разработки IDS, купила продукт NetRanger вместе с компанией Wheel Group. Нельзя не упомянуть здесь и объединение SAIC и Haystack Labs в Centrax Corporation (http://www.centrax.com).

Необходимо отметить, что обычные IDS своевременно обнаруживают только известные типы атак. Они работают в том же режиме, что и антивирусные программы: известные - ловятся, неизвестные - нет. Обнаружение неизвестной атаки - трудная задача, граничащая с областью систем искусственного интеллекта и адаптивного управления безопасностью. Современные IDS способны контролировать работу сетевых устройств и операционной системы, выявлять несанкционированные действия и автоматически реагировать на них практически в реальном масштабе времени. При анализе текущих событий могут учитываться уже произошедшие, что позволяет идентифицировать атаки, разнесенные во времени, и тем самым прогнозировать будущие события.

В 80-е годы большинство злоумышленников были экспертами в части взлома и сами создавали программы и методы несанкционированного проникновения в компьютерные сети; автоматизированные средства использовались редко. Сейчас появилось большое число "любителей", со слабым уровнем знаний в данной области, которые используют автоматические средства вторжения и эксплойты (exploit - вредоносный код, использующий известные ошибки в ПО и применяемый злоумышленником для нарушения нормальной работы программно-аппаратного комплекса). Иными словами, по мере усовершенствования автоматических средств вторжения снижались уровень знаний и квалификация большинства злоумышленников.

Существует много различных типов атак, и их можно ранжировать в соответствии с возрастанием возможной опасности следующим образом:

• угадывание паролей
• репликационный код
• взлом паролей
• использование известных уязвимых мест
• отключение/обход систем аудита
• воровство данных
• back doors (специальные входы в программу, возникающие из-за ошибок при ее написании или оставленные программистами для отладки)
• использование снифферов и sweepers (систем контроля содержимого)
• использование программ диагностики сети для получения необходимых данных
• использование автоматизированных сканеров уязвимостей
• подмена данных в IP-пакетах
• атаки типа "отказ в обслуживании" (DoS)
• атаки на Web-серверы (CGI-скрипты)
• технологии скрытого сканирования
• распределенные средства атаки.

Теперь атака длится не больше нескольких секунд и может нанести очень чувствительный вред. Например, атака типа "отказ в обслуживании" может вывести из строя Web-магазин или online-биржу на длительное время. Такие атаки наиболее распространены, и способы защиты от них развиваются быстрыми темпами.

Цель любой IDS - обнаружить атаку с наименьшими ошибками. При этом объект атаки (жертва) обычно хочет получить ответ на следующие вопросы.

• Что случилось с моей системой?
• Что подверглось нападению, и насколько опасна атака?
• Кто злоумышленник?
• Когда атака началась и откуда?
• Как и почему произошло вторжение?

Злоумышленник, в свою очередь, как правило, пытается узнать следующее. ·

• Что представляет собой цель атаки?
• Есть ли уязвимости и какие?
• Какой вред можно нанести?
• Какие эксплойты или средства проникновения имеются?
• Есть ли риск быть раскрытым?

Типы IDS

Надежда победить приближает победу,
уверенность в победе лишает нас ее.
Тит Ливий

В первую очередь в IDS используются различные способы определения несанкционированной активности. Хорошо известны проблемы, связанные с атаками через межсетевой экран (брандмауэр). Межсетевой экран разрешает или запрещает доступ к определенным сервисам (портам), но не проверяет поток информации, проходящий через открытый порт. IDS, в свою очередь, пытается обнаружить атаку на систему или на сеть в целом и предупредить об этом администратора безопасности, в то время как атакующий полагает, что он остался незамеченным.

Здесь можно провести аналогию с защитой дома от воров. Закрытые на замок двери и окна - это межсетевой экран. А сигнализация для оповещения о взломе соответствует IDS.

Для классификации IDS существуют различные способы. Так, по способу реагирования различают пассивные и активные IDS. Пассивные просто фиксируют факт атаки, записывают данные в файл журнала и выдают предупреждения. Активные IDS пытаются противодействовать атаке, например, переконфигурируя межсетевой экран или генерируя списки доступа маршрутизатора. Продолжая аналогию, можно сказать, что если сигнализация в доме включает звуковую сирену для отпугивания вора - это аналог активной IDS, а если подает сигнал в милицию - это соответствует пассивной IDS.

По способу выявления атаки различают системы signature-based и anomaly-based. Первый тип основан на сравнении информации с предустановленной базой сигнатур атак. В свою очередь, можно классифицировать атаки по типу (например, Ping-of-Death, Smurf). Однако системы данного типа не могут отлавливать новые, неизвестные виды атак. Второй тип основан на контроле частоты событий или обнаружении статистических аномалий. Такая система ориентирована на выявление новых типов атак. Однако недостаток ее - необходимость постоянного обучения. В примере с охраной дома аналогом такой более продвинутой системы IDS выступают соседи, которые знают, кто приходил к вам, внимательно смотрят за незнакомыми людьми и собирают информацию о нештатной ситуации на улице. Это соответствует типу anomalous IDS.

Наиболее популярна классификация по способу сбора информации об атаке: network-based, host-based, application-based. Система первого типа работает по типу сниффера, "прослушивая" трафик в сети и определяя возможные действия злоумышленников. Поиск атаки идет по принципу "от хоста до хоста". Работа таких систем до последнего времени была затруднена в сетях, где использовались коммутация, шифрование и высокоскоростные протоколы (более 100 Мбит/с). Но недавно появились решения компаний NetOptics (http://www.netoptics.com) и Finisar (http://www.finisar.com) для работы в коммутируемой среде, в частности, технологии SPAN-портов (Switched Port Analyzer) и Network Tap (Test Access Port). Network Tap (в виде отдельного устройства или встроенного в коммутатор блока) позволяет проводить мониторинг всего трафика на коммутаторе. В то же время фирмы Cisco и ISS добились определенных успехов в реализации таких систем в высокоскоростных сетях.

Системы второго типа, host-based,предназначены для мониторинга, детектирования и реагирования на действия злоумышленников на определенном хосте. Система, располагаясь на защищаемом хосте, проверяет и выявляет направленные против него действия. Третий тип IDS, application-based, основан на поиске проблем в определенном приложении. Существуют также гибридные IDS, представляющие собой комбинацию различных типов систем.

Работа современных IDS и различные виды атак

Общая схема функционирования IDS приведена на рис. 2. В последнее время появилось много публикаций о системах, называемых distributed IDS (dIDS). dIDS состоит из множества IDS, которые расположены в различных участках большой сети и связаны между собой и с центральным управляющим сервером. Такая система усиливает защищенность корпоративной подсети благодаря централизации информации об атаке от различных IDS. dIDS состоит из следующих подсистем: центральный анализирующий сервер, агенты сети, сервер сбора информации об атаке.

Рис. 2. Общая схема функционирования IDS.

Центральный анализирующий сервер обычно состоит из базы данных и Web-сервера, что позволяет сохранять информацию об атаках и манипулировать данными с помощью удобного Web-интерфейса.

Агент сети - один из наиболее важных компонентов dIDS. Он представляет собой небольшую программу, цель которой - сообщать об атаке на центральный анализирующий сервер.

Сервер сбора информации об атаке - часть системы dIDS, логически базирующаяся на центральном анализирующем сервере. Сервер определяет параметры, по которым группируется информация, полученная от агентов сети. Группировка может осуществляться по следующим параметрам:

• IP-адресу атакующего;
• порту получателя;
• номеру агента;
• дате, времени;
• протоколу;
• типу атаки и т. д.

Несмотря на многочисленные упреки и сомнения в работоспособности IDS, пользователи уже широко применяют как коммерческие средства, так и свободно распространяемые. Разработчики оснащают свои продукты возможностями активного реагирования на атаку. Система не только определяет, но и пытается остановить атаку, а также может провести ответное нападение на атакующего. Наиболее распространенные типы активного реагирования - прерывание сессии и переконфигурирование межсетевого экрана.

Прерывание сессии наиболее популярно, потому что для этого не используются драйверы внешних устройств, таких, как межсетевой экран. В оба конца соединения, например, просто посылаются пакеты TCP RESET (с корректным номером sequence/acknowledgement). Однако уже существуют и описаны способы обхода такой защиты злоумышленниками (например, использование флага PUSH в пакете TCP/IP или использование трюка с current pointer).

Второй способ - переконфигурирование межсетевого экрана, позволяет злоумышленнику узнать о наличии экрана в системе. Посылая большой поток ping-пакетов на хост и видя, что через некоторое время доступ прекратился (ping не проходит), атакующий может сделать вывод, что IDS провела переконфигурацию межсетевого экрана, установив новые правила запрета ping на хост. Однако есть способы обойти и эту защиту. Один из них заключается в применении эксплойтов до переконфигурирования межсетевого экрана. Существует и более простой путь. Злоумышленник, атакуя сеть, может задавать в качестве адреса отправителя IP-адреса известных фирм (ipspoofing). В ответ на это механизм переконфигурирования межсетевого экрана исправно закрывает доступ на сайты этих компаний (к примеру, ebay.com, cnn.com, cert.gov, aol.com), после чего начинаются многочисленные звонки возмущенных пользователей в службу поддержки "закрытых" компаний, и администратор вынужден отключить данный механизм. Это очень напоминает отключение ночью автомобильной сигнализации, постоянные срабатывания которой не дают уснуть жителям окрестных домов. После этого машина становится намного доступнее для автомобильных воров.

При этом необходимо помнить, что уже существуют средства для выявления IDS, работающих в режиме "прослушивания" трафика (http://www.securitysoftwaretech.com/antisniff/download.html); кроме того, многие IDS подвержены атакам типа DoS (отказ в обслуживании).

Наиболее продвинулись в этой области "вольные" разработчики мира posix. Простейшие атаки используют уязвимости, связанные с использованием signature-based IDS. Например, использование одной из версий свободно распространяемого продукта Snort может быть сведено к нулю следующим образом. При попытке доступа к файлу /etc/passwd, где в UNIX хранятся имена пользователей, принадлежность к группам и shell, Snort использует следующую сигнатуру для выявления данной активности:

Alert tcp $EXTERNAL_NET any -> $HTTP_SERVERS 80 (msg:"WEB-MISC /etc/passwd";flags: A+; content:"/etc/passwd"; nocase; classtype:attempted-recon; sid:1122; rev:1;)

Однако можно просто поменять символы в запросе - GET /etc//\//passwd или /etc/rc.d/.././\passwd и обойти эту сигнатуру.

Конечно, разработчики систем IDS уже давно учитывают эти изменения и отлавливают атаки, однако все еще встречаются плохо написанные сигнатуры атак.

Существуют атаки, основанные на полиморфном shell code. Данный код был разработан автором http://ktwo.ca / и основан на использовании вирусов. Данная технология более эффективна против систем signature-based, чем против anomaly- или protocol analysis-based. Полиморфный код использует различные способы для обхода систем на базе string-matching (их можно найти по адресу http://cansecwest.com/noplist-v1-1.txt).

Можно также вспомнить атаки, использующие фрагментацию пакетов, отказ сервиса IDS, разделение атаки между несколькими пользователями, кодировку атаки в кодировке "ebcdic" с изменением типа терминала на "ebcdic", реализацию атаки по зашифрованному каналу, подавление порта модуля слежения, изменение таблицы маршрутизации, чтобы избежать попадания трафика к системе обнаружения атак, и т. п.

Системы IDS используются для выявления не только внешних, но и внутренних нарушителей. Их, как показывает практика, порой гораздо больше, чем внешних. Внутренние атаки не относятся к общим типам атак. В отличие от внешних нарушителей, внутренний - это авторизованный пользователь, имеющий официальный доступ к ресурсам интрасети, в том числе к тем, на которых циркулирует конфиденциальная информация. Общая же практика состоит в использовании служб информационной безопасности для защиты периметра интрасети, при этом защите от внутренних угроз уделяется гораздо меньше внимания. Здесь-то и помогают IDS. Настройка IDS для защиты от внутренних атак - непростая задача; она требует кропотливой работы с правилами и профилями пользователей. Для борьбы с внутренними атаками необходимо использовать комбинацию различных IDS.

Компании и продукты

На рынке представлено несколько десятков коммерческих систем IDS, что обеспечивает выбор наиболее приемлемого решения. К сожалению, отечественные продукты пока отсутствуют, хотя две российские компании к концу этого года готовят выпуск своих систем обнаружения атак.

Ниже описаны продукты более двадцати компаний. По мнению автора, порядок их расположения в статье примерно соответствует степени известности в России.

Cisco Systems

Серия продуктов Cisco IDS содержит решения для различных уровней. В нее входят три системы 42xx версии v.2.2.1 (network-based), среди которых 4210 (рис. 3) оптимизирована для среды 10/100Base-T (45 Мбит/с), 4235 - для среды 10/100/1000Base-TX, (200 Мбит/с) и 4250 - для 10/100/1000Base-TX (500 Мбит/с).

Подсистема IDS имеется в коммутаторе Сatalyst - Catalyst 6000 Intrusion Detection System Module (swithed-integrated network-based).

Cisco IDS Host Sensor 2.0 и Cisco IDS Host Sensor Web Server, разработанные компанией Entercept, обеспечивают защиту на уровне хоста (host-based). IDS на уровне маршрутизатора (Firewall Feature Set 12.1(4)T) способна отражать 59 наиболее опасных видов атак (система network-based). При использовании IDS на уровне межсетевого экрана PIX 535, 525, 515Е, 506Е, 501 (v.6.2.2) отражается более 55 наиболее опасных видов атак (система network-based). Управление системами защиты осуществляется с помощью CiscoWorks VPN/Security Management Solution (VMS) или Cisco IDS software version 3.1(2). Рис. 4 иллюстрирует работу сетевого сенсора Сisco при попытке узнать имена хостов.

Рис. 4. Работа сетевого сенсора Сisco при попытке узнать имена хостов.

Internet Security Systems

Компания ISS в свое время совершила резкий скачок в данной области и занимает ведущие позиции в части реализации систем обнаружения атак. Она также предлагает целое семейство решений для различных уровней.

RealSecure Network Sensor - программное решение, предназначенное для установки на выделенный компьютер в критичном сегменте сети. Анализируя сетевой трафик и сопоставляя его с базой сигнатур атак, сенсор обнаруживает различные нарушения политики безопасности (рис. 5).

Система RealSecure Gigabit Sensor обрабатывает более 500 тыс. пакетов в секунду, используя запатентованный алгоритм семиуровневого анализа, обнаруживает большое число атак, пропускаемых другими системами. Применяется главным образом в сетях, работающих с большой нагрузкой.

RealSecure Server Sensor позволяет обнаруживать атаки на всех уровнях, направленные на конкретный узел сети. Кроме того, может проводить анализ защищенности и обнаружения уязвимостей на контролируемом узле.

Программа RealSecure Desktop Protector (ранее называвшаяся BlackICE Agent) предназначена для обнаружения в реальном режиме времени атак, направленных на рабочие станции корпоративной сети.

RealSecure for Nokia - программно-аппаратное решение, разработанное компаниями ISS и Nokia. Оно объединяет все функциональные возможности RealSecure Network Sensor и Nokia IP Network Security Solutions. Система функционирует под управлением защищенной ОС IPSO, базирующейся на FreeBSD.

RealSecure Guard - программное решение, совмещающее в себе возможности межсетевого экрана и системы обнаружения атак в реальном режиме времени. Она устанавливается между защищаемым и открытым сегментами сети (так называемая inline-IDS) и анализирует весь проходящий через нее трафик в поисках запрещенных или опасных пакетов. Система может обнаруживать атаки как на сегменты сети, так и на отдельные, наиболее важные узлы.

Для управления перечисленными системами RealSecure используется модуль RealSecure SiteProtector, который служит основным компонентом централизованного управления и для систем Internet Scanner и System Scanner. Он ориентирован на применение в крупных, территориально распределенных сетях или в организациях, использующих одновременно несколько решений компании ISS.

Более простой модуль RealSecure WorkGroup Manager предназначен для управления только RealSecure Network Sensor, Gigabit Sensor, RealSecure Server Sensor и RealSecure for Nokia. Он может использоваться в отсутствие других решений ISS и при небольшом числе сенсоров в сети (до пяти).

RealSecure Command Line Interface предназначен для управления из командной строки только RealSecure Network Sensor и Gigabit Sensor. Этот модуль управления ориентирован на локальное использование.

Symantec

Продукты Intruder Alert и NetProwler (в настоящее время выпущены версии 3.6 и 3.5.1 соответственно) достаточно подробно описаны в упоминавшемся выше обзоре ("BYTE/Россия", № 10"2001, с.14).

Enterasys Networks

Enterasys Networks - часть бывшей компании Cabletron Systems. Она выпускает IDS Dragon (типа network-based). Внутренняя архитектура шестой версии системы обладает повышенной масштабируемостью. Система включает компоненты Network Sensor, Squire Host Sensor, управляющий модуль с Wеb-интерфейсом Dragon Policy Manager и систему централизованного мониторинга безопасности сети в реальном масштабе времени Dragon Security Information Manager.

Computer Associates

Система eTrust Intrusion Detection (прежнее название SessionWall) предоставляет средства для защиты и мониторинга локальной сети. Этот высокоэффективный и достаточно простой программный продукт предоставляет возможности мониторинга, обнаружения атак, контроля за WWW-трафиком, ведения журналов. Обширная библиотека шаблонов атак eTrust Intrusion Detection регулярно обновляется, и с ее помощью автоматически определяются атаки, соответствующие шаблонам.

Система может использоваться как сниффер, кроме того, позволяет ограничить доступ к узлам Интернета с помощью правил, содержащих ключевые слова. eTrust также ведет количественный учет трафика в сети.

Обнаруживаются вирусы и опасные компоненты Java/ActiveX. Идентифицируются и регистрируются попытки пользователей подобрать пароль для входа в систему, что может впоследствии пригодиться для организационных решений руководства компании.

eTrust Intrusion Detection обеспечивает контекстный просмотр всех циркулирующих в локальной сети пакетов и их блокировку при наличии определенных администратором ключевых слов.

NFR Security

Компания была основана в 1996 году с целью разработки перспективных систем IDS.

Система NFR NID обеспечивает мониторинг сетевого трафика в реальном масштабе времени, выявляя подозрительную активность, различные атаки, запрещенное поведение пользователей в сети и различные статистические отклонения. Используемые сенсоры могут работать со скоростями 1 Гбит/с и 100 Мбит/с без потерь пакетов. В отличие от традиционных систем IDS (сравнение трафика с сигнатурами атак), NFR NID использует специализированную базу знаний, проверяет активность в сети с использованием известных эксплойтов, что дает возможность выявлять в трафике новые виды атаки - такие, как Code Red и Nimda.

NFR HID работает на уровне хоста, позволяет идентифицировать уязвимости и слабые политики безопасности, выявлять подозрительную активность пользователей, проводить мониторинг защищаемого хоста на уровне сетевых атак. Способна поддерживать до 10 тыс. хостов, что очень удобно в больших сетях. В системе используются два типа программ-агентов: Log Analysis Agent проводит мониторинг ядра и файлов сетевых журналов, включая syslogs. Network Node Agent осуществляет мониторинг сетевого трафика и выявляет DoS-атаки на защищаемый хост (отказ в обслуживании), атаки FTP password grabbing, Web phf attacks, CGI scans, BackOrifice scans и т. п. Хорошо подходит для работы в сетях с шифрованием и в коммутируемых сетях.

Tripwire

История развития компаний Tripwire и NFR, а также некоторые функциональные особенности их продуктов изложены в том же обзоре в . Отметим, что существуют три основных продукта этой компании, названия которых говорят сами за себя (for Servers, for Network Devices и for Web Pages). Их главная технологическая особенность - вычисление контрольных сумм основных файлов и модулей.

Snort

Snort - облегченная система обнаружения вторжения. Программа анализирует протокол передачи, выявляет различные атаки, например, переполнение буфера, сканирование, CGI-атаки, попытки определения ОС и т. п. Snort использует специальные правила для поиска атак в трафике. Система проста в настройке и обслуживании, однако в ней довольно много приходится настраивать "руками", без удобного графического интерфейса.

Программа работает в трех режимах: sniffer, packet logger и network intrusion detection system. В первом случае система просматривает пакеты на сетевом уровне и выводит информацию о них на консоль, во втором - записывает файлы журнала на диск, в третьем - анализирует сетевой трафик на предмет совпадения сигнатур атак и сигнализирует о них.

Internetwork Research group, BBN Technologies

Продукты серии NIDS, SecureNet, включают устройства, предназначенные для высокоскоростных сетей (SecureNet 5000 и 7000), защиты персонального компьютера (SecureNet 2000), а также систему мониторинга SecureNet Provider и специальное ПО SecureNet Pro.

Система SecureHost (host-based IDS) разработана для защиты ПК и серверов с помощью внедрения специальных сенсоров - программ-агентов. Агенты обеспечивают принятие решения при возникновении атаки в реальном масштабе времени в соответствии с принятой политикой защиты. Набор программ Intrusion SecureHost состоит из управляющей консоли на базе ОС Microsoft Windows 2000 Server и агентов, работающих в системах с Microsoft Windows NT, Windows 2000 или Sun Solaris 2.8.

Firestorm

Высокоскоростная NIDS Firestorm, разработанная Джиани Тедеско и свободно распространяемая, пока представлена в основном в качестве сенсора, работающего под управлением ОС Linux. Особенности системы таковы:

• сбор информации идет с помощью библиотек libpcap, позволяющих перехватывать пакеты из сетевого трафика;
• система поддерживает правила, написанные для Snort;
• легко настраивается путем редактирования файла firestorm.conf;
• понимает режим работы stateful inspection (технология инспекции пакетов с учетом состояния протокола);
• готовит файлы журналов в формате ASCII или tcpdump;
• проводит корреляцию событий;
• выдает сигналы об атаке на удаленное устройство - консоль.

Однако (как это часто бывает с бесплатными программами) данная система подвержена атакам. Существует возможность атаки на данную систему, которая приведет к "зависанию" NIDS. Атака уже описана в лентах новостей, проблема оказалась в ошибке модуля обработки памяти.

Psionic Technologies

Продукт TriSentry (ранее Abacus Project tools) предназначен для повышения защищенности сети компании путем выявления различных атак. Система состоит из трех базовых компонентов: PortSentry, HostSentry и LogSentry. IDS предназначена для работы в UNIX-окружении.

PortSentry - простой детектор сканирования, который прекращает связь между хостом-жертвой и атакующим. Хост "сбрасывает" локальные маршруты, устанавливает динамические правила доступа и добавляет хост в специальные файлы TCP wrappers hosts.deny, причем все это происходит в реальном времени.

Программа HostSentry позволяет администратору безопасности выявлять необычную активность пользователей (Login Anomaly Detection, LAD).

LogSentry (прежнее название Logcheck) автоматически проводит мониторинг файлов системных журналов нарушений безопасности в почтовых системах. Этот набор программ, ранее поставляемых с TIS Gauntlet firewall, был существенно переработан для аудита более широкого спектра систем.

Lancope

Программно-аппаратный комплекс StealthWatch - мощная система для мониторинга, детектирования и реагирования на атаки в высокоскоростной среде. В отличие от традиционных систем, имеет архитектуру flow-based, которая позволяет выявлять новые атаки без обращения к базе данных существующих сигнатур. Новая архитектура обеспечивает углубленное выявление атак на основе аномальной активности, работу в высокоскоростной среде (от полного дуплекса 100 Мбит/с до 1 Гбит/с), а также значительно меньше реагирует на ложные атаки.

OneSecure

В системе The OneSecure Intrusion Detection and Prevention (IDP) компания предложила специальный механизм - Multi-Method Detection (MMD), который объединяет наиболее известные способы выявления уязвимостей.

Recourse Technologies

Компания предлагает два продукта: ManTrap обеспечивает защиту наиболее критичных серверов, ManHunt выявляет атаки на уровне сети, в том числе в гигабитном окружении. Используются распределенные сенсоры и центральный сервер обработки и принятия решений. При этом разработанная компанией методика (zero-day) выявляет не только известные, но и новые атаки.

Продукты Emerald, NetStat, Shadow и Bro подробно рассмотрены в в "BYTE/Россия", № 10"2001.

Новые веяния

Коммутаторы все шире используются в корпоративных сетях, поскольку они обладают большей пропускной способностью по сравнению с концентраторами и защищают от атак с использованием программ-снифферов для перехвата конфиденциальной информации. Тем не менее проблемы с применением NIDS сохраняются. Существуют коммутаторы с зеркалированием портов (SPAN-порты), которые копируют данные, проходящие через коммутатор, на выделенный порт. Теоретически с помощью SPAN-порта возможно проверить весь поток данных, однако если объем зеркалируемого трафика превысит допустимый предел, то начинаются потери пакетов.

Сейчас уже существуют решения для гигабитной сети, но есть еще одна проблема - шифрование. Сегодня ни один уважающий себя администратор не работает удаленно со своими системами без SSH или SSL, а поскольку передача данных идет в шифрованном виде, проблема использования IDS остается. Она заключается в невозможности расшифровать весь трафик и, как следствие, проверить сигнатуры атак. В ближайшем будущем практически все производители (если они хотят занимать достойное место на рынке IDS) доработают свои продукты для применения в гигабитной сети.

Еще один вопрос - сбор информации и ее анализ. Даже самый серьезный специалист по безопасности - тоже человек и может не заметить некоторых деталей, которые скроют от него подготовку или проведение атаки на хост компании. Начаты проекты Spice и Spade, направленные на развитие технологии выявления аномальной активности, и они должны помочь в решении данной проблемы.

Несомненно, что IDS развиваются в направлении сбора и корреляции информации. При этом информация должна поступать от разнообразных источников (сенсоров). Скорее всего, различия между NIDS и HIDS постепенно исчезнут, и в дальнейшем будут созданы системы централизованного управления с возможностями принятия решения (хотя бы в простых случаях), что заметно снизит нагрузку на администраторов, ответственных за безопасность компьютерных сетей.