До сих пор нет точного определения термина "атака" (вторжение, нападение). Каждый специалист в области безопасности трактует его по-своему. Наиболее правильным и полным я считаю следующее определение.
Атакой на информационную систему называются преднамеренные действия злоумышленника, использующие уязвимости информационной системы и приводящие к нарушению доступности, целостности и конфиденциальности обрабатываемой информации.
Устраним уязвимости информационной системы - устраним и возможность реализации атак.
На сегодняшний день считается неизвестным, сколько существует методов атак. Говорят о том, что до сих пор отсутствуют какие-либо серьезные математические исследования в этой области. Но еще в 1996 году Фред Коэн описал математические основы вирусной технологии. В этой работе доказано, что число вирусов бесконечно. Очевидно, что и число атак бесконечно, поскольку вирусы - это подмножество множества атак.
Модели атак
Традиционная модель атаки
строится по принципу (рис.1)
или (рис.2), т.е. атака исходит из одного источника.
Разработчики сетевых средств защиты (межсетевых экранов, систем обнаружения
атак и т.д.) ориентированы именно на традиционную модель атаки. В различных
точках защищаемой сети устанавливаются агенты (сенсоры) системы защиты, которые
передают информацию на центральную консоль управления. Это облегчает
масштабирование системы, обеспечивает простоту удаленного управления и т.д.
Однако такая модель не справляется с относительно недавно (в 1998 году)
обнаруженной угрозой - распределенными атаками.
Рисунок 1. Отношение "один к одному"
В модели распределенной атаки используются иные принципы. В отличие от традиционной модели в распределенной модели используются отношения (рис.3) и (рис.4).
Распределенные атаки основаны на "классических" атаках типа "отказ в обслуживании ", а точнее на их подмножестве, известном как Flood-атаки или Storm-атаки (указанные термины можно перевести как "шторм", "наводнение" или "лавина"). Смысл данных атак заключается в посылке большого количества пакетов на атакуемый узел. Атакуемый узел может выйти из строя, поскольку он "захлебнется" в лавине посылаемых пакетов и не сможет обрабатывать запросы авторизованных пользователей. По такому принципу работают атаки SYN-Flood, Smurf, UDP Flood, Targa3 и т.д. Однако в том случае, если пропускная способность канала до атакуемого узла превышает пропускную способность атакующего или атакуемый узел некорректно сконфигурирован, то к "успеху" такая атака не приведет. Например, с помощью этих атак бесполезно пытаться нарушить работоспособность своего провайдера. Но распределенная атака происходит уже не из одной точки Internet, а сразу из нескольких, что приводит к резкому возрастанию трафика и выведению атакуемого узла из строя. Например, по данным России-Онлайн в течение двух суток, начиная с 9 часов утра 28 декабря 2000 г. крупнейший Internet-провайдер Армении "Арминко" подвергался распределенной атаке. В данном случае к атаке подключились более 50 машин из разных стран, которые посылали по адресу "Арминко" бессмысленные сообщения. Кто организовал эту атаку, и в какой стране находился хакер - установить было невозможно. Хотя атаке подвергся в основном "Арминко", перегруженной оказалась вся магистраль, соединяющая Армению с всемирной паутиной. 30 декабря благодаря сотрудничеству "Арминко" и другого провайдера - "АрменТел" - связь была полностью восстановлена. Несмотря на это компьютерная атака продолжалась, но с меньшей интенсивностью.
Этапы реализации атак
Можно выделить следующие этапы реализации атаки:
Обычно, когда говорят об атаке, то подразумевают именно второй этап, забывая
о первом и последнем. Сбор информации и завершение атаки ("заметание следов") в
свою очередь также могут являться атакой и могут быть разделены на три этапа
(см. рис.5).
Рисунок 5. Этапы реализации атаки
Cбор информации - это основной этап реализации атаки. Именно на данном этапе
эффективность работы злоумышленника является залогом "успешности" атаки.
Сначала выбирается цель атаки и собирается информация о ней
(тип и версия операционной системы, открытые порты и запущенные сетевые
сервисы, установленное системное и прикладное программное обеспечение и его
конфигурация и т.д.). Затем идентифицируются наиболее уязвимые места атакуемой
системы, воздействие на которые приводит к нужному злоумышленнику результату.
Злоумышленник пытается выявить все каналы взаимодействия
цели атаки с другими узлами. Это позволит не только выбрать тип реализуемой
атаки, но и источник ее реализации. Например, атакуемый узел взаимодействует
с двумя серверами под управлением ОС Unix и Windows NT. С одним сервером
атакуемый узел имеет доверенные отношения, а с другим - нет. От того, через
какой сервер злоумышленник будет реализовывать нападение, зависит, какая атака
будет задействована, какое средство реализации будет выбрано и т.д. Затем, в
зависимости от полученной информации и желаемого результата, выбирается
атака, дающая наибольший эффект. Например:
SYN Flood, Teardrop, UDP Bomb - для нарушения функционирования узла;
CGI-скрипт - для проникновения на узел и кражи информации;
PHF - для кражи файла паролей и удаленного подбора пароля и т.п.
Традиционные средства защиты, такие как межсетевые экраны или механизмы фильтрации в маршрутизаторах, вступают в действие лишь на втором этапе реализации атаки, совершенно "забывая" о первом и третьем. Это приводит к тому, что зачастую совершаемую атаку очень трудно остановить даже при наличии мощных и дорогих средств защиты. Пример тому - распределенные атаки. Логично было бы, чтобы средства защиты начинали работать еще на первом этапе, т.е. предотвращали бы возможность сбора информации об атакуемой системе. Это позволило бы если и не полностью предотвратить атаку, то хотя бы существенно усложнить работу злоумышленника. Традиционные средства также не позволяют обнаружить уже совершенные атаки и оценить ущерб после их реализации, т.е. не работают на третьем этапе реализации атаки. Следовательно, невозможно определить меры по предотвращению таких атак впредь.
В зависимости от желаемого результата нарушитель концентрируется на том
или ином этапе реализации атаки. Например:
для отказа в обслуживании подробно анализируется атакуемая сеть, в ней
выискиваются лазейки и слабые места;
для хищения информации основное внимание уделяется незаметному проникновению
на атакуемые узлы при помощи обнаруженных ранее уязвимостей.
Рассмотрим основные механизмы реализации атак. Это необходимо для понимания
методов обнаружения этих атак. Кроме того, понимание принципов действий
злоумышленников - залог успешной обороны сети.
1. Сбор информации
Первый этап реализации атак - это сбор информации об атакуемой системе или узле. Он включает такие действия как определение сетевой топологии, типа и версии операционной системы атакуемого узла, а также доступных сетевых и иных сервисов и т.п. Эти действия реализуются различными методами.
Изучение окружения
На этом этапе нападающий исследует сетевое окружение вокруг предполагаемой цели атаки. К таким областям, например, относятся узлы Internet-провайдера "жертвы" или узлы удаленного офиса атакуемой компании. На этом этапе злоумышленник может пытаться определить адреса "доверенных" систем (например, сеть партнера) и узлов, которые напрямую соединены с целью атаки (например, маршрутизатор ISP) и т.д. Такие действия достаточно трудно обнаружить, поскольку они выполняются в течение достаточно длительного периода времени и снаружи области, контролируемой средствами защиты (межсетевыми экранами, системами обнаружения атак и т.п.).
Идентификация топологии сети
Существует два основных метода определения топологии сети, используемых злоумышленниками:
- изменение TTL (TTL modulation),
- запись маршрута (record route).
По первому методу работают программы traceroute для Unix и tracert для Windows. Они используют поле Time to Live ("время жизни") в заголовке IP-пакета, которое изменяется в зависимости от числа пройденных сетевым пакетом маршрутизаторов. Для записи маршрута ICMP-пакета может быть использована утилита ping . Зачастую сетевую топологию можно выяснить при помощи протокола SNMP, установленного на многих сетевых устройствах, защита которых неверно сконфигурирована. При помощи протокола RIP можно попытаться получить информацию о таблице маршрутизации в сети и т.д.
Многие из этих методов используются современными системами управления (например, HP OpenView, Cabletron SPECTRUM, MS Visio и т.д.) для построения карт сети. И эти же методы могут быть с успехом применены злоумышленниками для построения карты атакуемой сети.
Идентификация узлов
Идентификация узла, как правило, осуществляется путем посылки при помощи утилиты ping команды ECHO_REQUEST протокола ICMP. Ответное сообщение ECHO_REPLY говорит о том, что узел доступен. Существуют свободно распространяемые программы, которые автоматизируют и ускоряют процесс параллельной идентификации большого числа узлов, например, fping или nmap. Опасность данного метода в том, что стандартными средствами узла запросы ECHO_REQUEST не фиксируются. Для этого необходимо применять средства анализа трафика, межсетевые экраны или системы обнаружения атак.
Это самый простой метод идентификации узлов. Однако он имеет два недостатка.
- Многие сетевые устройства и программы блокируют ICMP-пакеты и не пропускают их во внутреннюю сеть (или наоборот не пропускают их наружу). Например, MS Proxy Server 2.0 не разрешает прохождение пакетов по протоколу ICMP. В результате возникает неполная картина. С другой стороны, блокировка ICMP-пакета говорит злоумышленнику о наличии "первой линии обороны" - маршрутизаторов, межсетевых экранов и т.д.
- Использование ICMP-запросов позволяет с легкостью обнаружить их источник, что, разумеется, не может входить в задачу злоумышленника.
Существует еще один метод идентификации узлов - использование "смешанного" режима сетевой карты, который позволяет определить различные узлы в сегменте сети. Но он не применим в тех случаях, в которых трафик сегмента сети недоступен нападающему со своего узла, т.е. этот метод применим только в локальных сетях. Другим способом идентификации узлов сети является так называемая разведка DNS, которая позволяет идентифицировать узлы корпоративной сети при помощи обращения к серверу службы имен.
Идентификация сервисов или сканирование портов
Идентификация сервисов, как правило, осуществляется путем обнаружения открытых портов (port scanning). Такие порты очень часто связаны с сервисами, основанными на протоколах TCP или UDP. Например:
- открытый 80-й порт подразумевает наличие Web-сервера,
- 25-й порт - почтового SMTP-сервера,
- 31337-й - серверной части троянского коня BackOrifice,
- 12345-й или 12346-й - серверной части троянского коня NetBus и т.д.
Идентификация операционной системы
Основной механизм удаленного определения ОС - анализ ответов на запросы, учитывающие различные реализации TCP/IP-стека в различных операционных системах. В каждой ОС по-своему реализован стек протоколов TCP/IP, что позволяет при помощи специальных запросов и ответов на них определить, какая ОС установлена на удаленном узле.
Другой, менее эффективный и крайне ограниченный, способ идентификации ОС узлов - анализ сетевых сервисов, обнаруженных на предыдущем этапе. Например, открытый 139-й порт позволяет сделать вывод, что удаленный узел, вероятнее всего, работает под управлением ОС семейства Windows. Для определения ОС могут быть использованы различные программы. Например, nmap или queso.
Определение роли узла
Предпоследним шагом на этапе сбора информации об атакуемом узле является определение его роли, например, выполнении функций межсетевого экрана или Web-сервера. Выполняется этот шаг на основе уже собранной информации об активных сервисах, именах узлов, топологии сети и т.п. Например, открытый 80-й порт может указывать на наличие Web-сервера, блокировка ICMP-пакета указывает на потенциальное наличие межсетевого экрана, а DNS-имя узла proxy.domain.ru или fw.domain.ru говорит само за себя.
Определение уязвимостей узла
Последний шаг - поиск уязвимостей. На этом шаге злоумышленник при помощи
различных автоматизированных средств или вручную определяет уязвимости, которые
могут быть использованы для реализации атаки. В качестве таких
автоматизированных средств могут быть использованы ShadowSecurityScanner, nmap,
Retina и т.д.
2. Реализация атаки
С этого момента начинается попытка доступа к атакуемому узлу. При этом доступ может быть как непосредственный, т.е. проникновение на узел, так и опосредованный, например, при реализации атаки типа "отказ в обслуживании". Реализация атак в случае непосредственного доступа также может быть разделена на два этапа:
- проникновение;
- установление контроля.
Проникновение
Проникновение подразумевает под собой преодоление средств защиты периметра (например, межсетевого экрана). Реализовываться это может быть различными путями. Например, использование уязвимости сервиса компьютера, "смотрящего" наружу или путем передачи враждебного содержания по электронной почте (макровирусы) или через апплеты Java. Такое содержание может использовать так называемые "туннели" в межсетевом экране (не путать с туннелями VPN), через которые затем и проникает злоумышленник. К этому же этапу можно отнести подбор пароля администратора или иного пользователя при помощи специализированной утилиты (например, L0phtCrack или Crack).
Установление контроля
После проникновения злоумышленник устанавливает контроль над атакуемым узлом. Это может быть осуществлено путем внедрения программы типа "троянский конь" (например, NetBus или BackOrifice). После установки контроля над нужным узлом и "заметания" следов, злоумышленник может осуществлять все необходимые несанкционированные действия дистанционно без ведома владельца атакованного компьютера. При этом установление контроля над узлом корпоративной сети должно сохраняться и после перезагрузки операционной системы. Это может быть реализовано путем замены одного из загрузочных файлов или вставка ссылки на враждебный код в файлы автозагрузки или системный реестр. Известен случай, когда злоумышленник смог перепрограммировать EEPROM сетевой карты и даже после переустановки ОС он смог повторно реализовать несанкционированные действия. Более простой модификацией этого примера является внедрение необходимого кода или фрагмента в сценарий сетевой загрузки (например, для ОС Novell Netware).
Цели реализации атак
Этапом завершения атаки является "заметание следов" со стороны злоумышленника. Обычно это реализуется путем удаления соответствующих записей из журналов регистрации узла и других действий, возвращающих атакованную систему в исходное, "предатакованное" состояние.
Классификация атак
Существуют различные типа классификации атак. Например, деление на пассивные и активные, внешние и внутренние, умышленные и неумышленные. Однако дабы не запутать вас большим разнообразием классификаций, мало применимыми на практике, предлагаю более "жизненную" классификацию:
- Удаленное проникновение (remote penetration) . Атаки, которые позволяют реализовать удаленное управление компьютером через сеть. Например, NetBus или BackOrifice.
- Локальное проникновение (local penetration) . Атака, которая приводит к получению несанкционированного доступа к узлу, на котором она запущена. Например, GetAdmin.
- Удаленный отказ в обслуживании (remote denial of service) . Атаки, которые позволяют нарушить функционирование или перегрузить компьютер через Internet. Например, Teardrop или trin00.
- Локальный отказ в обслуживании (local denial of service) . Атаки, которые позволяют нарушить функционирование или перегрузить компьютер, на котором они реализуются. Примером такой атаки является "враждебный" апплет, который загружает центральный процессор бесконечным циклом, что приводит к невозможности обработки запросов других приложений.
- Сетевые сканеры (network scanners) . Программы, которые анализируют топологию сети и обнаруживают сервисы, доступные для атаки. Например, система nmap.
- Сканеры уязвимостей (vulnerability scanners) . Программы, которые ищут уязвимости на узлах сети и которые могут быть использованы для реализации атак. Например, система SATAN или ShadowSecurityScanner.
- Взломщики паролей (password crackers) . Программы, которые "подбирают" пароли пользователей. Например, L0phtCrack для Windows или Crack для Unix.
- Анализаторы протоколов (sniffers) . Программы, которые "прослушивают" сетевой трафик. При помощи этих программ можно автоматически искать такую информацию, как идентификаторы и пароли пользователей, информацию о кредитных картах и т.д. Например, Microsoft Network Monitor, NetXRay компании Network Associates или LanExplorer.
Компания Internet Security Systems, Inc. еще больше сократила число возможных категорий, доведя их до 5:
- Сбор информации (Information gathering).
- Попытки несанкционированного доступа (Unauthorized access attempts).
- Отказ в обслуживании (Denial of service).
- Подозрительная активность (Suspicious activity).
- Системные атаки (System attack).
Первые 4 категории относятся к удаленным атакам, а последняя - к локальным, реализуемом на атакуемом узле. Можно заметить, что в данную классификацию не попал целый класс так называемых "пассивных" атак ("прослушивание" трафика, "ложный DNS-сервер", "подмена ARP-сервера" и т.п.).
Классификация атак, реализованная во многих системах обнаружения атак, не может быть категоричной. Например, атака, реализация которой для ОС Unix (например, переполнение буфера statd) может иметь самые плачевные последствия (самый высокий приоритет), для ОС Windows NT может быть вообще не применима или иметь очень низкую степень риска. Кроме того, существует неразбериха и в самих названиях атак и уязвимостей. Одна и та же атака, может иметь разные наименования у разных производителей систем обнаружения атак.
Одной из лучших баз уязвимостей и атак является база данных X-Force, находящаяся по адресу: http://xforce.iss.net/. Доступ к ней может осуществляться как путем подписки на свободно распространяемый список рассылки X-Force Alert, так и путем интерактивного поиска в базе данных на Web-сервере компании ISS.
Заключение
Не будь уязвимостей в компонентах информационных систем, нельзя было бы реализовать многие атаки и, следовательно, традиционные системы защиты вполне эффективно справлялись бы с возможными атаками. Однако программы пишутся людьми, которым свойственно делать ошибки. Вследствие чего и появляются уязвимости, которые используются злоумышленниками для реализации атак. Однако это только полбеды. Если бы все атаки строились по модели "один к одному", то с некоторой натяжкой, но межсетевые экраны и другие защитные системы смогли бы противостоять и им. Но появились скоординированные атаки, против которых традиционные средства уже не так эффективны. И тут на сцене и появляются новые технологии - технологии обнаружения атак. Приведенная систематизация данные об атаках и этапах их реализации дает необходимый базис для понимания технологий обнаружения атак.
Средства обнаружения компьютерных атак
Технология обнаружения атак должна решать следующие задачи:
- Распознавание известных атак и предупреждение о них соответствующего персонала.
- "Понимание" зачастую непонятных источников информации об атаках.
- Освобождение или снижение нагрузки на персонал, отвечающий за безопасность, от текущих рутинных операций по контролю за пользователями, системами и сетями, являющимися компонентами корпоративной сети.
- Возможность управления средствами защиты не-экспертами в области безопасности.
- Контроль всех действий субъектов корпоративной сети (пользователей, программ, процессов и т.д.).
Очень часто системы обнаружения атак могут выполнять функции, существенно расширяющие спектр их применения. Например,
- Контроль эффективности межсетевых экранов. Например, установка системы обнаружения атак после межсетевого экрана (внутри корпоративной сети) позволяет обнаружить атаки, пропускаемые МСЭ и, тем самым, определить недостающие правила на межсетевом экране.
- Контроль узлов сети с неустановленными обновлениями или узлов с устаревшим программным обеспечением.
- Блокирование и контроль доступа к определенным узлам Internet. Хотя системам обнаружения атак далеко до межсетевых экранов и систем контроля доступа к различным URL, например, WEBsweeper, они могут выполнять частичный контроль и блокирование доступа некоторых пользователей корпоративной сети к отдельным ресурсам Internet, например, к Web-серверам порнографического содержания. Это бывает необходимо тогда, когда в организации нет денег на приобретение и межсетевого экрана и системы обнаружение атак, и функции МСЭ разносятся между системой обнаружения атак, маршрутизатором и proxy-сервером. Кроме того, системы обнаружения атак могут контролировать доступ сотрудников к серверам на основе ключевых слов. Например, sex, job, crack и т.д.
- Контроль электронной почты. Системы обнаружения атак могут использоваться для контроля неблагонадежных сотрудников, использующих электронную почту для выполнения задач, не входящих в их функциональные обязанности, например, рассылка резюме. Некоторые системы могут обнаруживать вирусы в почтовых сообщениях и, хотя до настоящих антивирусных систем им далеко, они все же выполняют эту задачу достаточно эффективно.
Лучшее использование времени и опыта специалистов в области информационной безопасности заключается в обнаружении и устранении причин реализации атак, скорее чем, в обнаружении самих атак. Устранив причины возникновения атак, т.е. обнаружив и устранив уязвимости, администратор тем самым устраняет и сам факт потенциальной реализации атак. Иначе атака будет повторяться раз за разом, постоянно требуя усилий и внимания администратора.
Классификация систем обнаружения атак
Существует большое число различных классификаций систем обнаружения атак, однако самой распространенной является классификация по принципу реализации:
- host-based , то есть обнаруживающие атаки, направленные на конкретный узел сети,
- network-based , то есть обнаруживающие атаки, направленные на всю сеть или сегмент сети.
Системы обнаружения атак, контролирующие отдельный компьютер, как правило, собирают и анализируют информацию из журналов регистрации операционной системы и различных приложений (Web-сервер, СУБД и т.д.). По такому принципу функционирует RealSecure OS Sensor. Однако в последнее время стали получать распространение системы, тесно интегрированные с ядром ОС, тем самым, предоставляя более эффективный способ обнаружения нарушений политики безопасности. Причем такая интеграция может быть реализовано двояко. Во-первых, могут контролироваться все системные вызовы ОС (так работает Entercept) или весь входящий/исходящий сетевой трафик (так работает RealSecure Server Sensor). В последнем случае система обнаружения атак захватывает весь сетевой трафик напрямую с сетевой карты, минуя операционную систему, что позволяет уменьшить зависимость от нее и тем самым повысить защищенность системы обнаружения атак.
Системы обнаружения атак уровня сети собирают информацию из самой сети, то есть из сетевого трафика. Выполняться эти системы могут на обычных компьютерах (например, RealSecure Network Sensor), на специализированных компьютерах (например, RealSecure for Nokia или Cisco Secure IDS 4210 и 4230) или интегрированы в маршрутизаторы или коммутаторы (например, CiscoSecure IOS Integrated Software или Cisco Catalyst 6000 IDS Module). В первых двух случаях анализируемая информация собирается посредством захвата и анализа пакетов, используя сетевые интерфейсы в беспорядочном (promiscuous) режиме. В последнем случае захват трафика осуществляется с шины сетевого оборудования.
Обнаружение атак требует выполнения одного из двух условий - или понимания ожидаемого поведения контролируемого объекта системы или знания всех возможных атак и их модификаций. В первом случае используется технология обнаружения аномального поведения, а во втором случае - технология обнаружения злоумышленного поведения или злоупотреблений. Вторая технология заключается в описании атаки в виде шаблона или сигнатуры и поиска данного шаблона в контролируемом пространстве (например, сетевом трафике или журнале регистрации). Эта технология очень похожа на обнаружение вирусов (антивирусные системы являются ярким примером системы обнаружения атак), т.е. система может обнаружить все известные атаки, но она мало приспособлена для обнаружения новых, еще неизвестных, атак. Подход, реализованный в таких системах, очень прост и именно на нем основаны практически все предлагаемые сегодня на рынке системы обнаружения атак.
Практически все системы обнаружения атак основаны на сигнатурном подходе.
Достоинства систем обнаружения атак
Можно долго перечислять различные достоинства систем обнаружения атак, функционирующих на уровне узла и сети. Однако я остановлюсь только на нескольких из них.
Коммутация позволяет управлять крупномасштабными сетями, как несколькими небольшими сетевыми сегментами. В результате бывает трудно определить наилучшее место для установки системы, обнаруживающей атаки в сетевом трафике. Иногда могут помочь специальные порты (span ports) на коммутаторах, но не всегда. Обнаружение атак на уровне конкретного узла обеспечивает более эффективную работу в коммутируемых сетях, так как позволяет разместить системы обнаружения только на тех узлах, на которых это необходимо.
Системы сетевого уровня не требуют, чтобы на каждом хосте устанавливалось программное обеспечение системы обнаружения атак. Поскольку для контроля всей сети число мест, в которых установлены IDS невелико, то стоимость их эксплуатации в сети предприятия ниже, чем стоимость эксплуатации систем обнаружения атак на системном уровне. Кроме того, для контроля сетевого сегмента, необходим только один сенсор, независимо от числа узлов в данном сегменте.
Сетевой пакет, будучи ушедшим с компьютера злоумышленника, уже не может быть возвращен назад. Системы, функционирующие на сетевом уровне, используют "живой" трафик при обнаружении атак в реальном масштабе времени. Таким образом, злоумышленник не может удалить следы своей несанкционированной деятельности. Анализируемые данные включают не только информацию о методе атаки, но и информацию, которая может помочь при идентификации злоумышленника и доказательстве в суде. Поскольку многие хакеры хорошо знакомы с механизмами системной регистрации, они знают, как манипулировать этими файлами для скрытия следов своей деятельности, снижая эффективность систем системного уровня, которым требуется эта информация для того, чтобы обнаружить атаку.
Системы, функционирующие на уровне сети, обнаруживают подозрительные события и атаки по мере того, как они происходят, и поэтому обеспечивают гораздо более быстрое уведомление и реагирование, чем системы, анализирующие журналы регистрации. Например, хакер, инициирующий сетевую атаку типа "отказ в обслуживании" на основе протокола TCP, может быть остановлен системой обнаружения атак сетевого уровня, посылающей TCP-пакет с установленным флагом Reset в заголовке для завершения соединения с атакующим узлом, прежде чем атака вызовет разрушения или повреждения атакуемого узла. Системы анализа журналов регистрации не распознают атаки до момента соответствующей записи в журнал и предпринимают ответные действия уже после того, как была сделана запись. К этому моменту наиболее важные системы или ресурсы уже могут быть скомпрометированы или нарушена работоспособность системы, запускающей систему обнаружения атак на уровне узла. Уведомление в реальном масштабе времени позволяет быстро среагировать в соответствии с предварительно определенными параметрами. Диапазон этих реакций изменяется от разрешения проникновения в режиме наблюдения для того, чтобы собрать информацию об атаке и атакующем, до немедленного завершения атаки.
И, наконец, системы обнаружения атак, функционирующие на сетевом уровне, не зависят от операционных систем, установленных в корпоративной сети, так как они оперируют сетевым трафиком, которым обмениваются все узлы в корпоративной сети. Системе обнаружения атак все равно, какая ОС сгенерировала тот или иной пакет, если он в соответствие со стандартами, поддерживаемыми системой обнаружения. Например, в сети могут работать ОС Windows 98, Windows NT, Windows 2000 и XP, Netware, Linux, MacOS, Solaris и т.д., но если они общаются между собой по протоколу IP, то любая из систем обнаружения атак, поддерживающая этот протокол, сможет обнаруживать атаки, направленные на эти ОС.
Совместное применение систем обнаружения атак на уровне сети и уровне узла повысит защищенность вашей сети.
Сетевые системы обнаружения атак и межсетевые экраны
Наиболее часто сетевые системы обнаружения атак пытаются заменить межсетевыми экранами, уповая на то, что последние обеспечивают очень высокий уровень защищенности. Однако не стоит забывать, что межсетевые экраны - это просто системы, основанные на правилах, которые разрешают или запрещают прохождение трафика через них. Даже межсетевые экраны, построенные по технологии "", не позволяют с уверенностью сказать, присутствует ли атака в контролируемом ими трафике или нет. Они могут сказать, соответствует ли трафик правилу или нет. Например, МСЭ сконфигурирован так, чтобы блокировать все соединения кроме TCP-соединений на 80 порту (то есть HTTP-трафик). Таким образом, любой трафик через 80-ый порт законен с точки зрения МСЭ. С другой стороны, система обнаружения атак также контролирует трафик, но ищет в нем признаки атаки. Ее мало заботит, для какого порта предназначен трафик. По умолчанию весь трафик для системы обнаружения атак подозрителен. То есть, несмотря на то, что система обнаружения атак работает с тем же источником данных, что и МСЭ, то есть с сетевым трафиком, они выполняют дополняющие друг друга функции. Например, HTTP-запрос "GET /../../../etc/passwd HTTP/1.0". Практически любой МСЭ разрешает прохождение данного запроса через себя. Однако система обнаружения атак легко обнаружит эту атаку и блокирует ее.
Можно провести следующую аналогию. Межсетевой экран - это обычный турникет, устанавливаемый на главном входе в вашу сеть. Но помимо главных дверей существуют и другие двери, а также окна. Маскируясь под реального сотрудника или войдя в доверие к охраннику на турникете, злоумышленник может пронести сквозь турникет взрывное устройство или пистолет. Мало того. Злоумышленник может залезть к вам через окно. Именно поэтому и нужны системы обнаружения атак, которые усиливают защиту, обеспечиваемую межсетевыми экранами, которые являются пусть и необходимым, но явно недостаточным элементом сетевой безопасности.
Межсетевой экран - не панацея!
Варианты реакций на обнаруженную атаку
Мало обнаружить атаку, - необходимо на нее соответствующим образом отреагировать. Именно варианты реагирования во многом определяют эффективность системы обнаружения атак. На сегодняшний день предлагаются следующие варианты реагирования:
- Уведомление на консоль (включая резервную) системы обнаружения атак или на консоль интегрированной системы (например, межсетевого экрана).
- Звуковое оповещение об атаке.
- Генерация управляющих последовательностей SNMP для систем сетевого управления.
- Генерация сообщения об атаке по электронной почте.
- Дополнительные уведомления на пейджер или факс. Очень интересная, хотя и редко применяемая возможность. Оповещение об обнаружении несанкционированной деятельности посылается не администратору, а злоумышленнику. По мнению сторонников данного варианта реагирования, нарушитель, узнав, что его обнаружили, вынужден прекратить свои действия.
- Обязательная регистрация обнаруживаемых событий.
В качестве журнала регистрации могут выступать:
- текстовый файл,
- системный журнал (например, в системе Cisco Secure Integrated Software),
- текстовый файл специального формата (например, в системе Snort),
- локальная база данных MS Access,
- SQL-база данных (например, в системе RealSecure).
- Трассировка событий (event trace), т.е. запись их в той последовательности и с той скоростью, с которыми их реализовывал злоумышленник. Затем администратор в любое заданное время может прокрутить (replay или playback) необходимую последовательность событий с заданной скоростью (в реальном режиме времени, с ускорением или замедлением), чтобы проанализировать деятельность злоумышленника. Это позволит понять его квалификацию, используемые средства атаки и т.д.
- Прерывание действий атакующего, т.е. завершение соединения. Это
можно сделать, как:
- перехват соединения (session hijacking) и посылка пакета с установленным флагом RST обоим участникам сетевого соединения от имени каждого из них (в системе обнаружения атак, функционирующей на уровне сети);
- блокировка учетной записи пользователя, осуществляющего атаку (в системе обнаружения атак на уровне узла). Такая блокировка может быть осуществлена либо на заданный промежуток времени, либо до тех пор, пока учетная запись не будет разблокирована администратором. В зависимости от привилегий, с которыми запущена система обнаружения атак, блокировка может действовать как в пределах самого компьютера, на который направлена атака, так и в пределах всего домена сети.
- Реконфигурация сетевого оборудования или межсетевых экранов. В случае обнаружения атаки на маршрутизатор или межсетевой экран посылается команда на изменение списка контроля доступа. Впоследствии все попытки соединения с атакующего узла будут отвергаться. Как и блокировка учетной записи злоумышленника, изменение списка контроля доступа может быть осуществлено или на заданный интервал времени или до того момента, как изменение будет отменено администратором реконфигурируемого сетевого оборудования.
- Блокирование сетевого трафика так, как это реализовано в межсетевых экранах. Этот вариант позволяет ограничить трафик, а также адресатов, которые могут получить доступ к ресурсам защищаемого компьютера, позволяя выполнять функции доступные в персональных межсетевых экранах.
Хакерская атака - действие, целью которого является захват контроля (повышение прав) над удалённой/локальной вычислительной системой, либо её дестабилизация, либо отказ в обслуживании. Изначально причиной атак послужил ряд ограничений, присущих протоколу TCP/IP. В ранних версиях протокола IP отсутствовали требования безопасности, которые появились только спустя несколько лет. Но только с бурным развитием интернет-коммерции проблема стала актуальной, и пришлось в сжатые сроки внедрять стандарты безопасности.
Mailbombing - считается самым старым методом атак, хотя суть его проста и примитивна: большое количество почтовых сообщений делают невозможными работу с почтовыми ящиками, а иногда и с целыми почтовыми серверами. Для этой цели было разработано множество программ, и даже неопытный пользователь мог совершить атаку, указав всего лишь e-mail жертвы, текст сообщения, и количество необходимых сообщений. Многие такие программы позволяли прятать реальный IP-адрес отправителя, используя для рассылки анонимный почтовый сервер, Эту атаку сложно предотвратить, так как даже почтовые фильтры провайдеров не могут определить реального отправителя спама. Провайдер может ограничить количество писем от одного отправителя, но адрес отправителя и тема зачастую генерируются случайным образом.Переполнение буфера . Пожалуй, один из самых распространенных типов атак в Интернете. Принцип данной атаки построен на использовании программных ошибок, позволяющих вызвать нарушение границ памяти и аварийно завершить приложение или выполнить произвольный бинарный код от имени пользователя, под которым работала уязвимая программа. Если программа работает под учётной записью администратора системы, то данная атака позволит получить полный контроль над компьютером жертвы, поэтому рекомендуется работать под учётной записью рядового пользователя, имеющего ограниченные права на системе, а под учётной записью администратора системы выполнять только операции, требующие административные права.
Вирусы , троянские кони, почтовые черви, снифферы, Rootkit-ы и другие специальные программы. Следующий вид атаки представляет собой более изощренный метод получения доступа к закрытой информации - это использование специальных программ для ведения работы на компьютере жертвы. Такие программы предназначены для поиска и передачи своему владельцу секретной информации, либо просто для нанесения вреда системе безопасности и работоспособности компьютера жертвы. Принципы действия этих программ различны, поэтому мы не будем рассматривать отдельно.
Сетевая разведка . В ходе такой атаки хакер собственно не производит никаких деструктивных действий, но в результате он может получить закрытую информацию о построении и принципах функционирования вычислительной системы жертвы. Полученная информация может быть использована для грамотного построения предстоящей атаки, и обычно производится на подготовительных этапах. В ходе такой разведки злоумышленник может производить сканирование портов, запросы DNS, эхо-тестирование открытых портов, наличие и защищённость прокси-серверов. В результате можно получить информацию о существующих в системе DNS-адресах, кому они принадлежат, какие сервисы на них доступны, уровень доступа к этим сервисам для внешних и внутренних пользователей.
Сниффинг пакетов . Также довольно распространенный вид атаки, основанный на работе сетевой карты в режиме promiscuous mode, а также monitor mode для сетей Wi-Fi. В таком режиме все пакеты, полученные сетевой картой, пересылаются на обработку специальному приложению, называемым сниффером, для обработки. В результате злоумышленник может получить большое количество служебной информации: кто, откуда, куда передавал пакеты, через какие адреса эти пакеты проходили. Самой большой опасностью такой атаки является получение самой информации, например логинов и паролей сотрудников, которые можно использовать для незаконного проникновения в систему под видом обычного сотрудника компании.
Promiscuous mode или promisc mode – так называемый «неразборчивый» режим в котором сетевая плата позволяет принимать все пакеты независимо от того кому они адресованы, эта возможность обычно используется в сетевых анализаторах трафика. В нормальном состоянии на Ethernet-интерфейсе используется фильтрация пакетов канального уровня и если MAC-адрес в заголовке назначения принятого пакета не совпадает с MAC-адресом текущего сетевого интерфейса и не является широковещательным, то пакет отбрасывается. В «неразборчивом» режиме фильтрация на сетевом интерфейсе отключается и все пакеты, включая не предназначенные текущему узлу, пропускаются в систему. Большинство операционных систем требуют прав администратора для включения «неразборчивого» режима. Данный режим позволяет мониторить трафик только в данном коллизионном домене (для Ethernet или беспроводных сетей) или кольце (для сетей Token ring или FDDI), потому использование сетевых концентраторов является менее безопасным решением, чем коммутаторов так как последние не передают трафик всем вне зависимости от адреса назначения. «Неразборчивый» режим часто используется снифферами - специализированными программами позволяющими отображать и анализировать сетевой трафик для диагностики сетевых неполадок. Такие программы позволяют легко перехватывать пароли и конфиденциальные данные, передаваемые по сети в незащищенном виде, чтобы избежать этого рекомендуется использовать защищенные протоколы, в том числе SSL и различные варианты VPN/IPSec.
Сниффер - анализатор трафика, или сниффер (от англ. to sniff - нюхать) - сетевой анализатор трафика, программа или программно-аппаратное устройство, предназначенное для перехвата и последующего анализа, либо только анализа сетевого трафика, предназначенного для других узлов. Во время работы сниффера сетевой интерфейс переключается в «режим прослушивания» (Promiscuous mode), что и позволяет ему получать пакеты, адресованные другим интерфейсам в сети.
Перехват трафика может осуществляться: обычным «прослушиванием» сетевого интерфейса; подключением сниффера в разрыв канала; ответвлением (программным или аппаратным) трафика и направлением его копии на сниффер; через анализ побочных электромагнитных излучений и восстановление, таким образом, прослушиваемого трафика; через атаку на канальном или сетевом уровне, приводящую к перенаправлению трафика жертвы или всего трафика сегмента на сниффер с последующим возвращением трафика в надлежащий адрес.
· Выявить в сети вредоносное и несанкционированное ПО;
· Локализовать неисправность сети или ошибку конфигурации сетевых агентов;
· Перехватить любой не зашифрованный пользовательский трафик с целью получения паролей и другой информации;
IP-спуфинг
. Тоже распространенный вид атаки в недостаточно защищённых
сетях, когда злоумышленник выдает себя за санкционированного пользователя,
находясь в самой организации, или за её пределами. Для этого хакеру необходимо
воспользоваться IP-адресом, разрешённым в системе безопасности сети. Такая
атака возможна, если система безопасности позволяет идентификацию пользователя
только по IP-адресу и не требует дополнительных подтверждений.
Man-in-the-Middle . Вид атаки, когда злоумышленник перехватывает канал связи между двумя системами, и получает доступ ко всей передаваемой информации. При получении доступа на таком уровне можно модифицировать информацию нужным образом, чтобы достичь своих целей. Цель такой атаки - кража или фальсифицированные передаваемой информации, или же получение доступа к ресурсам сети. Такие атаки крайне сложно отследить, так как обычно злоумышленник находится внутри организации.
Инъекция. Атака, связанная с различного рода инъекциями, подразумевает внедрение сторонних команд или данных в работающую систему с целью изменения хода работы системы, а в результате - получение доступа к закрытым функциям и информации, либо дестабилизации работы системы в целом. Наиболее популярна такая атака в сети Интернет, но также может быть проведена через командную строку системы.
Виды инъекций:
SQL-инъекция - атака, в ходе которой изменяются параметры SQL-запросов к базе данных. В результате запрос приобретает совершенно иной смысл, и в случае недостаточной фильтрации входных данных способен не только произвести вывод конфиденциальной информации, но и изменить/удалить данные. Очень часто такой вид атаки можно наблюдать на примере сайтов, которые используют параметры командной строки (в данном случае - переменные URL) для построения SQL-запросов к базам данных без соответствующей проверки.
PHP -инъекция – один из способов взлома веб-сайтов, работающих на PHP. Он заключается в том, чтобы внедрить специально сформированный злонамеренный сценарий в код веб-приложения на серверной стороне сайта, что приводит к выполнению произвольных команд. Известно, что во многих распространённых в интернете бесплатных движках и форумах, работающих на PHP (чаще всего это устаревшие версии) есть непродуманные модули или отдельные конструкции с уязвимостями. Хакеры анализируют такие уязвимости, как не экранированные переменные, получающие внешние значения.
C крипт-инъекция илиXSS Cross Site Scripting - тип уязвимости интерактивных информационных систем в вебе. «XSS» возникает, когда в генерируемые сервером страницы по какой-то причине попадают пользовательские скрипты. Специфика подобных атак заключается в том, что вместо непосредственной атаки сервера они используют уязвимый сервер в качестве средства атаки на клиента. Долгое время программисты не уделяли им должного внимания, считая их неопасными. Однако это мнение ошибочно: на странице или в HTTP- Cookies могут быть весьма уязвимые данные (например, идентификатор сессии администратора). На популярном сайте скрипт может устроить DoS-атакy.
XPath-инъекция. Вид уязвимостей, который заключается во внедрении XPath-выражений в оригинальный запрос к базе данных XML. Как и при остальных видах инъекций, уязвимость возможна ввиду недостаточной проверки входных данных.
DoS - (Denial of Service - Отказ в обслуживании) - атака, имеющая своей целью заставить сервер не отвечать на запросы. Такой вид атаки не подразумевает получение некоторой секретной информации, но иногда бывает подспорьем в инициализации других атак. Например, некоторые программы из-за ошибок в своем коде могут вызывать исключительные ситуации, и при отключении сервисов способны исполнять код, предоставленный злоумышленником или атаки лавинного типа, когда сервер не может обработать огромное количество входящих пакетов.
DDoS - (Distributed Denial of Service) - имеющий ту же цель что и DoS, но производимой не с одного компьютера, а с нескольких компьютеров в сети. В данных типах атак используется либо возникновение ошибок, приводящих к отказу сервиса, либо срабатывание защиты, приводящей к блокированию работы сервиса, а в результате также к отказу в обслуживании. DDoS используется там, где обычный DoS неэффективен. Для этого несколько компьютеров объединяются, и каждый производит DoS атаку на систему жертвы. Вместе это называется DDoS-атака.
Любая атака представляет собой не что иное, как попытку использовать несовершенство системы безопасности жертвы либо для получения информации, либо для нанесения вреда системе, поэтому причиной любой удачной атаки является профессионализм хакера и ценность информации, а так же недостаточная компетенция администратора системы безопасности в частности, несовершенство программного обеспечения, и недостаточное внимание к вопросам безопасности в компании в принципе.
В настоящее время DDoS — один из наиболее доступных и распространенных видов сетевых атак. Несколько недель назад были опубликованы результаты исследований о распространенности DDoS, проведенных компаниями Arbor Networks, Verisign Inc.
Результаты исследований впечатляют:
Каждый день злоумышленники проводят более 2000 DDoS-атак;
Стоимость недельной атаки на средней величины ЦОД составляет всего 150 долларов США;
Более половины участников опроса испытывали проблемы из-за DDoS;
Десятая часть участников опроса ответила, что их компании страдали от DDoS-атак более шести раз за год;
Около половины компаний испытывали проблемы из-за DDoS, время средней атаки — около 5 часов;
Атаки такого типа являются одной из основных причин остановки и простоя серверов.
Основные виды DDoS-атак
В общем-то, разновидностей DDoS довольно много, и ниже мы постарались перечислить большинство типовых атак, с описанием принципа действия кажого типа атаки.
UDP флуд
Один из наиболее действенных, и в то же время, простых видов атак. Используется UDP протокол, где не требуется установление сессии с отправкой любого типа ответа. В случайном порядке злоумышленник атакует порты сервера, отсылая огромное количество пакетов данных. В результате машина начинает проверять, используется ли порт, на который приходит пакет, каким-либо приложением. А поскольку таких пакетов — масса, то машина любой мощности просто не справляется с задачей. Как результат — все ресурсы машины «съедены», и сервер «ложится».
Наиболее простой способ защиты от такого типа атак — это блокирование UDP трафика.
ICMP флуд
Злоумышленник постоянно пингует сервер жертвы, в ходе чего последний постоянно отдает ответы. Пингов огромное количество, и, как результат — съедаются ресурсы сервера, и машина становится недоступной.
В качестве меры защиты можно использовать блокировку ICMP-запросов, на уровне брандмауэра. К сожалению, в таком случае пинговать машину не получится по понятным причинам.
SYN флуд
В этом типе атаки используется отправка SYN-пакета серверу жертвы. Как результат — сервер отвечает пакетом SYN-ACK, а машина злоумышленника должна отправить ACK-ответ, но он не отправляется. Результат — открытие и подвисание огромного количества соединений, которые закрываются только по истечению таймаута.
При превышении граничного количества запросов/ответов сервер жертвы перестает принимать пакеты любого типа, и становится недоступным.
MAC флуд
Необычный тип атаки, в котором объектом становится сетевое оборудование многих типов. Злоумышленник начинает отправлять большое количество Ethernet-пакетов с совершенно различными MAC-адресами. Как результат — свитч начинает резервировать под каждый из пакетов определенное количество ресурсов, и если пакетов много, то свитч выделяет все доступные запросы, и подвисает. Худший вариант — сбой таблицы маршрутизации.
Ping of Death
Сейчас этот тип атак не является сколько-нибудь серьезной проблемой, хотя раньше это был распространенный вариант атаки. Смысл такого типа атаки — переполнение буфера памяти из-за превышения максимально доступного размера IP пакета, и как результат — отказ сервера и сетевого оборудования от обслуживания любого типа пакетов.
Slowloris
Сфокусированная атака такого типа позволяет малыми силами добиться крупных результатов. Другими словами, используя не самый мощный сервер, можно «положить» гораздо более производительное оборудование. При этом не требуется задействовать другие протоколы. При таком типе атак сервер злоумышленника открывает максимальное количество НТТР-соединений, и старается держать их открытыми также как можно дольше.
Само собой, количество подключений на сервере, подверженному атаке, заканчивается, и полезные запросы перестают приниматься и обрабатываться.
Отражённые атаки
Необычный тип атаки, когда сервер злоумышленника отправляет пакеты с фальшивым IP отправителя, причем отправка идет по максимально возможному количеству машин. Все затронутые такими действиями сервера отправляют ответ на укзанный в пакете IP, в результате чего получатель не справляется с нагрузкой и «подвисает». При этом производительность сервера атакующего может быть в 10 раз ниже планируемой мощности атаки. Сервер, рассылающий 100 Мбит/сек ложных запросов, может полностью положить гигабитный канал сервера жертвы.
Деградация
При таком типе атаки сервер злоумышленника симулирует действия реального человека или целой аудитории. Как пример самого простого варианта — можно отсылать запросы для одной и той же страницы ресурса, причем делать это тысячи раз. Наиболее простой способ решения проблемы — временное сообщение об ошибки с блокированием атакуемой страницы.
Более сложный тип атаки — запрос большого количества различных ресурсов сервера, включая медиафайлы, страницы и все прочее, в результате чего сервер жерты перестает работать.
Сложные атаки такого типа довольно сложно отфильтровать, как результат — приходится использовать специализированные программы и сервисы.
Атака нулевого дня
Так называют атаки, где используются неизвестные доселе уязвимости/слабые места сервиса. Для борьбы с проблемой необходимо изучить такой тип атаки, чтобы можно было что-то предпринять.
Вывод: наиболее сложным типом атаки являются комбинированные, где используются различные виды DDoS. Чем сложнее комбинация, тем сложнее от нее защититься. Общей проблемой для DDoS, вернее, для жертв DDoS, является общедоступность такого типа атак. В Сети есть большое количество приложений и сервисов, позволяющих бесплатно или почти бесплатно осуществлять мощнейшие атаки.
Виды атак
Проникновение в компьютерную сеть осуществляется в форме атак.
Атака – это такое событие, при котором посторонние лица пытаются проникнуть внутрь чужых сетей. Современная сетевая атака зачастую предполагает использование уязвимых мест программного обеспечения. Одними из распространенных в начале 2000-х годов были точечные атаки по типу «отказ в обслуживании», DoS (Dental of Service) и распределенные атаки DDoS (Distributed DoS). Атака DoS делает объект нападения недоступным для обычного применения за счет превышения допустимых пределов функционирования такого сетевого устройства. DoS – атака относится к точечной (сосредоточенной), так как поступает от одного источника. В случае распределенной DDoS, нападение осуществляется из множества источников, распределенных в пространстве, зачастую принадлежащим к различным сетям. Несколько лет назад стал применяться термин вредоносный программный код ВПК, который обозначает вирусы, черви, троянские системы, средства для сетевых атак, рассылку спама и другие нежелательные для пользователя действия. Учитывая разнообразный характер угроз, современные системы защиты стали многоуровневыми и приобрели комплексный характер. Сетевые черви распространяют свои копии по компьютерным сетям с помощью электронной почты, обмена сообщениями. Наиболее распространенные сегодня троянские программы, совершающие несанкционированные действия: они разрушают данные, используют ресурсы компьютеров в злонамеренных целях. К числу наиболее опасных троянских программ относятся шпионское программное обеспечения. Оно собирает информацию о всех действиях пользователя, а затем незаметно для него передает эту информацию злоумышленникам. Год 2007 можно назвать годом «смерти» некоммерческих вредоносных программ. Никто уже не разрабатывает эти программы для самовыражения. Можно отметить, что в 2007 году ни одна вредоносная программа не имела бы под собой финансовой подоплеки. Одной из новых вредоносных программ считается «Штормовой червь» (Storm Worm), который появился в январе 2007 года. Для распространения червь использовал как традиционные возможности, например, e-mail, так и распространение в виде видеофайлов. Техника сокрытия своего присутствия в системе (руткиты) могут применяться не только в троянских программах, но и в файловых вирусах. Вредоносные программы теперь стремятся выжить в системе даже после их обнаружения.
Одним из опасных способов сокрытия их присутствия - использование технологии заражения загрузочного сектора жесткого диска – так называемые «буткиты». Такая вредоносная программа может получить управление еще до загрузки основной части ОС.
Круг проблем безопасности уже не ограничивается задачей защиты от вирусов, с которыми приходилось сталкиваться примерно пять лет назад. Опасность внутренних утечек в информации стала более серьезной, чем внешние угрозы. Кроме того, с началом XXI века целью компьютерной преступности стало хищение экономической информации, банковых счетов, нарушение работоспособности информационных систем конкурентов, массовая рассылка рекламы. Не меньшую, а порой даже большую угрозу для корпоративных IT-систем представляют инсайдеры – работники компаний, имеющие доступ к конфиденциальной информации и использующие ее в неблагоприятных целях. Многие эксперты считают, что ущерб, наносимый инсайдерами не менее значительный, чем приносимый вредоносным ПО. Характерно, что значительная часть утечек информации происходит не по вине злоумышленных действий сотрудников, а из-за их невнимательности. Главными техническими средствами борьбы с подобными факторами должны быть средства аутентификации и администрирования доступа к данным. Тем не менее, число инцидентов продолжает расти (за последние годы примерно на 30% в год). Постепенно средства защиты от утечек/инсайдеров начинают интегрироваться в общую систему защиты информации. В заключении приведем обобщенную классификацию сетевых угроз (Рис. 11.3)
Основополагающими концепциями кибер-безопасности являются доступность, целостность и конфиденциальность. Атаки «отказ в обслуживании» (DoS) влияют на доступность информационных ресурсов. Отказ в обслуживании считается успешным, если он привел к недоступности информационного ресурса. Успешность атаки и влияние на целевые ресурсы отличаются тем, что влияние наносит жертве урон. Например, если атакуется интернет-магазин, то длительный отказ в обслуживании может причинить финансовые убытки компании. В каждом конкретном случае DoS-активность может либо непосредственно причинить вред, либо создать угрозу и потенциальный риск нанесения убытков.
Первая D в DDoS означает distributed : распределённая атака типа «отказ в обслуживании» . В этом случае речь идёт об огромной массе злонамеренных запросов, поступающих на сервер жертвы из множества разных мест. Обычно такие атаки организуются посредством бот-сетей.
В этой статье мы подробно рассмотрим, какие типы DDoS-трафика и какие виды DDoS-атак существуют. Для каждого вида атак будут приведены краткие рекомендации по предотвращению и восстановлению работоспособности.
Типы DDoS-трафика
Самый простой вид трафика - HTTP-запросы. С помощью таких запросов, например, любой посетитель общается с вашим сайтом посредством браузера. В основе запроса лежит HTTP-заголовок.
HTTP-заголовок . HTTP заголовки - это поля, которые описывают, какой именно ресурс запрашивается, например, URL-адрес или форма, или JPEG. Также HTTP заголовки информируют веб-сервер, какой тип браузера используется. Наиболее распространенные HTTP заголовки: ACCEPT, LANGUAGE и USER AGENT.
Запрашивающая сторона может использовать сколько угодно заголовков, придавая им нужные свойства. Проводящие DDoS-атаку злоумышленники могут изменять эти и многие другие HTTP-заголовки, делая их труднораспознаваемыми для выявления атаки. В добавок, HTTP заголовки могут быть написаны таким образом, чтоб управлять кэшированием и прокси-сервисами. Например, можно дать команду прокси-серверу не кэшировать информацию.
HTTP GET
- HTTP(S) GET-запрос - метод, который запрашивает информацию на сервере. Этот запрос может попросить у сервера передать какой-то файл, изображение, страницу или скрипт, чтобы отобразить их в браузере.
- HTTP(S) GET-флуд - метод DDoS атаки прикладного уровня (7) модели OSI, при котором атакующий посылает мощный поток запросов на сервер с целью переполнения его ресурсов. В результате сервер не может отвечать не только на хакерские запросы, но и на запросы реальных клиентов.
HTTP POST
- HTTP(S) POST-запрос - метод, при котором данные помещаются в тело запроса для последующей обработки на сервере. HTTP POST-запрос кодирует передаваемую информацию и помещает на форму, а затем отправляет этот контент на сервер. Данный метод используется при необходимости передавать большие объемы информации или файлы.
- HTTP(S) POST-флуд - это тип DDoS-атаки, при котором количество POST-запросов переполняют сервер так, что сервер не в состоянии ответить на все запросы. Это может привести к исключительно высокому использованию системных ресурсов, и, в последствии, к аварийной остановке сервера.
Каждый из описанных выше HTTP-запросов может передаваться по защищенному протоколу HTTPS . В этом случае все пересылаемые между клиентом (злоумышленником) и сервером данные шифруются. Получется, что «защищенность» тут играет на руку злоумышленникам: чтобы выявить злонамеренный запрос, сервер должен сначала расшифровать его. Т.е. расшифровывать приходится весь поток запросов, которых во время DDoS-атаки поступает очень много. Это создает дополнительную нагрузку на сервер-жертву.
SYN-флуд (TCP/SYN) устанавливает полуоткрытые соединения с узлом. Когда жертва принимает SYN-пакет через открытый порт, она должна послать в ответ SYN-ACK пакет и установить соединение. После этого инициатор посылает получателю ответ с ACK-пакетом. Данный процесс условно называется рукопожатием. Однако, во время атаки SYN-флудом рукопожатие не может быть завершено, т.к. злоумышленник не отвечает на SYN-ACK сервера-жертвы. Такие соединения остаются полуоткрытыми до истечения тайм-аута, очередь на подключение переполняется и новые клиенты не могут подключиться к серверу.
UDP-флуд чаще всего используются для широкополосных DDoS-атак в силу их бессеансовости, а также простоты создания сообщений протокола 17 (UDP) различными языками программирования.
ICMP-флуд . Протокол межсетевых управляющих сообщений (ICMP) используется в первую очередь для передачи сообщений об ошибках и не используется для передачи данных. ICMP-пакеты могут сопровождать TCP-пакеты при соединении с сервером. ICMP-флуд - метод DDoS атаки на 3-м уровне модели OSI, использующий ICMP-сообщения для перегрузки сетевого канала атакуемого.
MAC-флуд - редкий вид атаки, при котором атакующий посылает множественные пустые Ethernet-фреймы с различными MAC-адресами. Сетевые свитчи рассматривают каждый MAC-адрес в отдельности и, как следствие, резервируют ресурсы под каждый из них. Когда вся память на свитче использована, он либо перестает отвечать, либо выключается. На некоторых типах роутеров атака MAC-флудом может стать причиной удаления целых таблиц маршрутизации, таким образом нарушая работу целой сети.
Классификация и цели DDoS-атак по уровням OSI
Интернет использует модель OSI. Всего в модели присутствует 7 уровней, которые охватывают все среды коммуникации: начиная с физической среды (1-й уровень) и заканчивая уровнем приложений (7-й уровень), на котором «общаются» между собой программы.
DDoS-атаки возможны на каждом из семи уровней. Рассмотрим их подробнее.
7-й уровень OSI: Прикладной
Что делать: Мониторинг приложений - систематический мониторинг ПО, использующий определенный набор алгоритмов, технологий и подходов (в зависимости от платформы, на котором это ПО используется) для выявления 0day-уязвимостей приложений (атаки 7 уровня). Идентифицировав такие атаки, их можно раз и навсегда остановить и отследить их источник. На данном слое это осуществляется наиболее просто.
6-й уровень OSI: Представительский
Что делать: Для уменьшения вреда обратите внимание на такие средства, как распределение шифрующей SSL инфраструктуры (т.е. размещение SSL на отличном сервере, если это возможно) и проверка трафика приложений на предмет атак или нарушение политик на платформе приложений. Хорошая платформа гарантирует, что трафик шифруется и отправляется обратно начальной инфраструктуре с расшифрованным контентом, находившимся в защищенной памяти безопасного узла-бастиона.
5-й уровень OSI: Сеансовый
Что делать: Поддерживать прошивки аппаратного обеспечения в актуальном состоянии для уменьшения риска появления угрозы.
4-й уровень OSI: Транспортный
Что делать: Фильтрация DDoS-трафика, известная как blackholing - метод, часто используемый провайдерами для защиты клиентов (мы и сами используем этот метод). Однако этот подход делает сайт клиента недоступным как для трафика злоумышленника, так и для легального трафика пользователей. Тем не менее, блокировка доступа используется провайдерами в борьбе с DDoS-атаками для защиты клиентов от таких угроз, как замедление работы сетевого оборудования и отказ работы сервисов.
3-й уровень OSI: Сетевой
Что делать: Ограничить количество обрабатываемых запросов по протоколу ICMP и сократить возможное влияние этого трафика на скорость работы Firewall и пропускную способность интернет-полосы.
2-й уровень OSI: Канальный
Что делать: Многие современные свитчи могут быть настроены таким образом, что количество MAC адресов ограничивается надежными, которые проходят проверку аутентификации, авторизации и учета на сервере (протокол ААА) и в последствии фильтруются.
1-й уровень OSI: Физический
Что делать: использовать систематический подход к мониторингу работы физического сетевого оборудования.
Устранение крупномасштабных DoS/DDoS-атак
Хотя атака возможна на любом из уровней, особой популярностью пользуются атаки на 3-4 и 7 уровнях модели OSI.
- DDoS-атаки на 3-м и 4-м уровне - инфраструктурные атаки - типы атак, основанные на использовании большого объема, мощного потока данных (флуд) на уровне инфраструктуры сети и транспортном уровне с целью замедлить работу веб-сервера, «заполнить» канал, и в конечном счете помешать доступу других пользователей к ресурсу. Эти типы атак как правило включают ICMP-, SYN- и UDP-флуд.
- DDoS атака на 7-м уровне - атака, заключающаяся в перегрузке некоторых специфических элементов инфраструктуры сервера приложений. Атаки 7-го уровня особенно сложны, скрыты и трудны для выявления в силу их сходства с полезным веб-трафиком. Даже самые простенькие атаки 7-го уровня, например, попытка входа в систему под произвольным именем пользователя и паролем или повторяющийся произвольный поиск на динамических веб-страницах, могут критически загрузить CPU и базы данных. Также DDoS злоумышленники могут неоднократно изменять сигнатуры атак 7-го уровня, делая их еще более сложными для распознавания и устранения.
Некоторые действия и оборудование для устранения атак:
- Брандмауэры с динамической проверкой пакетов
- Динамические механизмы SYN прокси
- Ограничение количества SYN-ов за секунду для каждого IP-адреса
- Ограничение количества SYN-ов за секунду для каждого удаленного IP-адреса
- Установка экранов ICMP флуда на брандмауэре
- Установка экранов UDP флуда на брандмауэре
- Ограничение скорости роутеров, примыкающих к брандмауэрам и сети
