Характерные особенности сетевых атак. Что такое сетевая атака

По характеру воздействия:

Пассивные;

Активные.

Пассивное воздействие на распределенную вычислительную систему (РВС) представляет собой некоторое воздействие, не оказывающее прямого влияния на работу системы, но в то же время способное нарушить ее политику безопасности. Отсутствие прямого влияния на работу РВС приводит именно к тому, что пассивное удаленное воздействие (ПУВ) трудно обнаружить. Возможным примером типового ПУВ в РВС служит прослушивание канала связи в сети.

Активное воздействие на РВС -- воздействие, оказывающее прямое влияние на работу самой системы (нарушение работоспособности, изменение конфигурации РВС и т. Д.), которое нарушает политику безопасности, принятую в ней. Активными воздействиями являются почти все типы удаленных атак. Связано это с тем, что в саму природу наносящего ущерб воздействия включается активное начало. Явное отличие активного воздействия от пассивного -- принципиальная возможность его обнаружения, так как в результате его осуществления в системе происходят некоторые изменения. При пассивном же воздействии, не остается совершенно никаких следов (из-за того, что атакующий просмотрит чужое сообщение в системе, в тот же момент не изменится собственно ничего).

По цели воздействия:

нарушение функционирования системы (доступа к системе);

нарушение целостности информационных ресурсов (ИР);

нарушение конфиденциальности ИР.

Этот признак, по которому производится классификация, по сути, есть прямая проекция трех базовых разновидностей угроз -- отказа в обслуживании, раскрытия и нарушения целостности.

Главная цель, которую преследуют практически при любой атаке -- получение несанкционированного доступа к информации. Существуют два принципиальных варианта получения информации: искажение и перехват. Вариант перехвата информации означает получение к ней доступа без возможности ее изменения. Перехват информации приводит, следовательно, к нарушению ее конфиденциальности. Прослушивание канала в сети -- пример перехвата информации. В этом случае имеется нелегитимный доступ к информации без возможных вариантов ее подмены. Очевидно, что нарушение конфиденциальности информации относится к пассивным воздействиям. Возможность подмены информации следует понимать либо как полный контроль над потоком информации между объектами системы, либо возможность передачи различных сообщений от чужого имени. Следовательно, понятно, что подмена информации приводит к нарушению ее целостности. Такое информационное разрушающее воздействие есть характерный пример активного воздействия. Примером же удаленной атаки, предназначенной для нарушения целостности информации, может послужить удаленная атака (УА) «Ложный объект РВС».

По наличию обратной связи с атакуемым объектом:

с обратной связью;

без обратной связи (однонаправленная атака).

Атакующий отправляет некоторые запросы на атакуемый объект, на которые ожидает получить ответ. Следовательно, между атакующим и атакуемым появляется обратная связь, позволяющая первому адекватно реагировать на всяческие изменения на атакуемом объекте. В этом суть удаленной атаки, осуществляемой при наличии обратной связи с атакующим объектом. Подобные атаки наиболее характерны для РВС. Атаки без обратной связи характерны тем, что им не требуется реагировать на изменения на атакуемом объекте. Такие атаки обычно осуществляются при помощи передачи на атакуемый объект одиночных запросов. Ответы на эти запросы атакующему не нужны. Подобную УА можно назвать также однонаправленной УА. Примером однонаправленных атак является типовая УА «DoS-атака».

По условию начала осуществления воздействия. Удаленное воздействие, также как и любое другое, может начать осуществляться только при определенных условиях. В РВС существуют три вида таких условных атак:

атака по запросу от атакуемого объекта;

атака по наступлению ожидаемого события на атакуемом объекте;

безусловная атака.

Воздействие со стороны атакующего начнется при условии, что потенциальная цель атаки передаст запрос определенного типа. Такую атаку можно назвать атакой по запросу от атакуемого объекта. Данный тип удаленной атаки наиболее характерен для РВС. Примером подобных запросов в сети Интернет может служить DNS- и ARP-запросы, а в Novell NetWare - Sap-запрос.

Атака по наступлению ожидаемого события на атакуемом объекте. Атакующий непрерывно наблюдает за состоянием ОС удаленной цели атаки и начинает воздействие при возникновении конкретного события в этой системе. Атакуемый объект сам является инициатором начала атаки. Примером такого события может быть прерывание сеанса работы пользователя с сервером без выдачи команды LOGOUT в Novell NetWare. Безусловная атака осуществляется немедленно и безотносительно к состоянию ОС и атакуемого объекта. Следовательно, атакующий является инициатором начала атаки в данном случае. При нарушении нормальной работоспособности системы преследуются другие цели и получение атакующим незаконного доступа к данным не предполагается. Его целью является вывод из строя ОС на атакуемом объекте и невозможность доступа для остальных объектов системы к ресурсам этого объекта. Примером атаки такого вида может служить «DoS-атака».

По расположению субъекта атаки относительно атакуемого объекта:

межсегментное;

внутрисегментное.

Источник атаки (субъект атаки) -- программа (возможно оператор), ведущая атаку и осуществляющая непосредственное воздействие.

Хост (host) -- компьютер, являющийся элементом сети.

Маршрутизатор (router) -- устройство, которое обеспечивает маршрутизацию пакетов в сети.

Подсетью (subnetwork) называется группа хостов, являющихся частью глобальной сети, отличающихся тем, что маршрутизатором для них выделен одинаковый номер подсети. Так же можно сказать, что подсеть есть логическое объединение хостов посредством маршрутизатора. Хосты внутри одной подсети могут непосредственно взаимодействовать между собой, не задействовав при этом маршрутизатор. С точки зрения удаленной атаки крайне важным является взаимное расположение субъекта и объекта атаки, то есть находятся ли они в разных или в одинаковых сегментах. Во время внутрисегментной атаки, субъект и объект атаки располагаются в одном сегменте. В случае межсегментной атаки субъект и объект атаки находятся в разных сетевых сегментах. Этот классификационный признак дает возможность судить о так называемой «степени удаленности» атаки.

Далее будет показано, что практически внутрисегментную атаку осуществить намного проще, чем межсегментную. Межсегментная удаленная атака опаснее внутрисегментной. Это связано с тем, что в случае межсегментной атаки ее объект и непосредственно атакующий могут находиться на расстоянии многих тысяч километров друг от друга, что может существенно воспрепятствовать мерам по отражению атаки.

По уровню эталонной модели ISO/OSI, на котором осуществляется воздействие:

физический;

канальный;

транспортный;

сеансовый;

представительный;

прикладной.

Международной организацией по стандартизации (ISO) был принят стандарт ISO 7498, который описывает взаимодействие открытых систем (OSI), к которым принадлежат также и РВС. Каждый сетевой протокол обмена, также как и каждую сетевую программу, удается, так или иначе, спроецировать на эталонную 7-уровневую модель OSI. Такая многоуровневая проекция дает возможность описать в терминах модели OSI использующиеся в сетевом протоколе или программе функции. УА -- сетевая программа, и логично рассматривать ее с точки зрения проекции на эталонную модель ISO/OSI.

Локальные атаки

Источниками локальных атак являются пользователи и/или программы локальной системы. Для определения наиболее вероятных атак на информационную безопасность, необходимо установить, на каких, не прикрепленных реальными средствами теоретических принципах построена модель безопасности. Например, если одним из ключевых положений является то, что к компьютеру сможет физически приблизиться только уполномоченный человек и при этом не установлено никаких систем физического ограничения физического доступа - значит, наиболее вероятны атаки на физическую безопасность:

Закладки в аппаратном обеспечении;

Доступ на этапе загрузки ОС;

Атаки на средства аутентификации;

Атаки класса стороннее ПО;

Доступ на уровне firmware;

Утилиты локальных атак.

Под этим слоганом предполагается атака по сбору информации об информационной системе через посредника, пользователя. Простой пример, когда злоумышленник представляется пользователю уполномоченным лицом узнает у пользователя его пароль и логин. Если злоумышленнику это удалось, он получает доступ к информации без знаний технических аспектов системы, или каких либо уязвимостей. Общий подход атак социальной инженерии реализован на психологических методах таких как доверие, лень или невнимательность. Конечно, все сотрудники должны быть предупреждены о возможных подходов злоумышленников или других средств. Все эти моменты должны быть описаны в . На практике очень много случаев, когда к примеру сотрудник подписывает документы обязательства о неразглашении личного пароля к локальной сети, он тут же говорит его коллеге или произносит в слух в новом коллективе. Также существует ряд ситуаций, когда отделы предприятия и административный отдел находятся на расстоянии. И приходится использовать средства коммуникации для получения пароля, что влечет за собой новые . Или злоумышленник представится сотрудников и спросит свой пароль, или он подслушает телефонный разговор и услышит пароль. Для каждых ситуаций должен быть свои .

Модели атак

Атакой на информационную систему характеризуют намеренные действия злоумышленника, который использует уязвимости такой системы и приводящие к нарушению конфиденциальности, доступности и целостности обрабатываемой или хранящейся информации.

Стандартная модель атаки основана на принципе один к одному (рис.1) или же один ко многим (рис.2). Такие атаки реализуются от одного источника. Сетевые методы защиты (экраны, DLP) основаны как раз на такую модель атаки. В разных узлах защищаемой сети ставятся сенсоры системы защиты, которые передают данные на центральный модуль управления. Однако такая модель не справится с распределенными атаками.

Рисунок — 2

В модели распределенных атак реализуются другие принципы. В таких атаках реализовано отношение многие к одному (рис.3) и многие к многим (рис.4). Такие атаки основаны на атаках типа отказ в обслуживании . Принцип таких атак сводится к посылке множеству пакетов на атакуемый узел. Такой узел может зависнуть или выйти из строя, по сколько он не будет успевать обработать все входящие пакеты. Главный канон такой атаки, это что бы пропускная способность атакующего атакуемый узел превышал пропускную способность атакуемого узла.

Рисунок — 4

Этапы реализации атак

Когда говорят а действии таком как атака, то подразумевают только реализацию атаки , но забывают о двух главных действиях: Предпосылки реализации атаки и Завершение атаки . Сбор данных — это основной этап для создании атаки. На этом этапе вся эффективность работы зависит от отличного результата на даном этапе. Сначала выбирается цель атаки и собираются данные о объекте открытые порты, тип ОС, ПО и конфигурация и др). Затем определяются самые уязвимые места такой системы, которые при атаке дадут необходимый результат. Такая работа разрешит выбрать тип атаки и источник ее реализации.

Обычные методы защиты, работают только на втором этапе создании атаки, однако не защищают совершенно от первого и третьего этапа. Также они не разрешают обнаружить уже совершенные атаки и проанализировать ущерб. Злоумышленник в зависимости от результата, концентрируется на аспекте атаки:

для отказа в обслуживании, анализируется атакуемая сеть, ищутся слабые места
для хищения данных, определяется внимание незаметной атаке

Сбор информации . Этот этап включает сбор данных о сетевой топологии, версии ОС атакуемого узла и др. Злоумышленник может попробовать определить адреса доверенных систем и узлов, которые напрямую соединены с цель атаки. Есть два метода определения топологии сети, которыми может воспользоваться злоумышленник:

изменение TTL
запись маршрута

По первому способу работают программы tracert для Windows и traceroute для Unix. Они реализуют поле TIME to Live в заголовке IP-пакета, которое меняется относительно пройденных маршрутизатором сетевым пакетом. Также сетевую топологию можно определить с помощью протокола SNMP или же протокола RIP.

Идентификации узла обычно определяют с помощью утилиты ping команды ECHO_REQUEST протокола ICMP. Узел доступен, когда придет ответное сообщение ECHO_REPLY. Такой метод идентификации имеет два недостатка:

Использование ICMP-запросов разрешает с легкость выявить их источник, а значит и обнаружить злоумышленника.
Множество сетевых устройств блокируют ICMP-пакеты, не пропускают во внутрь, или не выпускают наружу.

Еще один метод идентификации узлов возможен, если нападающий находится в локальной сети жертвы с помощью своей сетевой карты. Также можно идентифицировать узлы сети с помощью DNS.

Сканирование портов . Идентификация сервисом реализуется путем обнаружения открытых портов. Программы для сканирования можно посмотреть в Сканировать К примеру:

открытый 80-й порт говорит, что в наличии есть Web-сервера
25-й порт — почтовый сервер SMTP
31377 — серверной части троянского коня BackOrifice
12345 или 12346 — -//- NetBus

Определение ОС . В каждой операционной системе по-своему реализован стек протоколов ТСР/IP, что при задавании специальных вопросов, можно будет проанализировать ответы. Менее эффективный метод определения, это анализ сетевых сервисом.

Определения роли узла . Следующим шагом это определение функций узла, на который злоумышленник хочет провести атаку. Также с помощью автоматизированных методов или же вручную злоумышленник ищет уязвимости. В качестве таких методов могут подойти программы, которые описаны в статье программы для тестирования сети .

Реализация атаки . Этот этап определяет действия или попытки злоумышленника, которые направлены на атакуемый узел. Проникновение определяет обход методов защиты периметра. Пример конкретных алгоритмов проводить будет не кореткно, так как тематика сайта на защиту информации. После проникновения злоумышленник постарается удержать контроль над атакуемым узлом.

Цели реализации атак . Нужно отметить, что злоумышленник может пытаться достигнуть две цели, это получение НСД доступ к самому узлу и находящейся в ней информации. Вторая цель, это получение НСД у узлу для совершение дальнейших атак на другие узлы. Этап завершения атаки основан на заметании следов. Обычно это удаление определенных записей в различных журналах узла, а также возвращение узел в исходное — рабочее состояние.

Классификация атак

Атаки можно делить на активные и пассивные, умышленные и неумышленные или внутренние или внешние. Что бы не путать эти псевдо классификации, есть универсальное деление атак:

Локальное проникновение — Атака, которая реализует НСД к узлу на котором она запущена
Удаленное проникновение — Атаки, которые разрешают реализовать удаленное управление компьютером через сеть
Сетевые сканеры — приложения, которые анализируют и обнаруживают сервисы, которые можно использовать как уязвимые места
Локальные отказ в обслуживании (ddos) — атаки, разрешающие перегрузить или нарушить функционирование компьютера.
Взломщики паролей — Программы которые подбирают пароли пользователей
Сканеры уязвимостей — Программы, которые анализируют уязвимости на узлах сет
Анализаторы протоколов (sniffers) — программы прослушивают сетевой трафик

Компания Internet Security Systems Inc. сократила классификацию до:

Сбор информации
Попытки НСД
Отказ в обслуживании
Подозрительная активность
Системные атаки

Первые 4 категории можно отнести к удаленным атакам, а последнюю к локальным. Нужно отметить, что в такую классификацию не отнесли целый класс пассивных атак — прослушивание, ложный DNS, подмена ARP и др.).

Закладки в аппаратном обеспечении

Подавляющее большинство ИС работают исходя из аксиомы, что аппаратное обеспечение — не создает угрозы. При этом не проводится даже первичный осмотр аппарата на наличие закладок. Закладка — устройство на программном или аппаратном уровне, которые реализует несанкционированные действия(обычно нарушение конфиденциальности) в ущерб данной системы. Ясно, что не все предприятия обладают нужным штатом сотрудников, по данным вопросам, что бы выявить аппаратные закладки. Ниже наведен список различных способов стандартной проверки материальных и других ресурсов предприятия.

Периодическая проверка аппаратных средств приглашенными специалистами отдельных предприятий.
Автоматическая инвентаризация элементов аппаратного обеспечения на предприятии.
Фиксация серийных номеров отдельных частей оборудования.
Опечатывание разборных корпусов оборудования, с проверкой.

Если подойди еще ближе к этому вопросу, используют оборудование которые мониторят радио эфир, проводные сети, электрические сети питания, звуковой эфир и тд. Так как любые отклонение от нормы работы дают поводы для размышления. Также в данном вопросе пользователь играет важную роль, так как он в случае чего должен сигнализировать сразу в службу безопасности.

Также локальные атаки на ПК который соединен с локальной сетью играют важную роль. Они могут создавать . Такие атаки могут быть на firmware, или получение доступа на этапе загрузке ОС. То есть можно загрузить live-cd/usb версию ОС с чутка другими параметрами, которые разрешат войти в сеть.

Также на месте можно произвести атаку на аутентификацию. Также если есть права на установку ПО, пользователь может установить плохое ПО или зловредное. Ниже список шаблонных программ, которые есть зловредными.

Программа повышения прав, установив плохую программку, она дает доступ к закрытым ресурсам.
Программы подбора паролей, может работать в фоновом режиме, пока сотрудник делает свои дела при этом используя мощности самого ПК.
Сниффер — перехват пакетов из сети.
Взломщики шифров() — также программа которая работает в локальной сети, используя мощность ПК, ищет уязвимости в шифрах или других местах.
Дизассемблеры — проводят анализ операционной системы или программы, что бы понять логику и уязвимости. Либо изменить шаг роботы.
Атаки на переполнение буфера.
Конструкторы и генераторы вирусов/сетевых пакетов — позволяет создавать программы на ПК для нанесения ущерба всей ИС.

Краткий список действий для повышения защиты информационной системы от локальных атак

Использовать максимально безопасные настроенные конфиги
Проводить анализ присутствия процесса сканирования портов
Блокировать или удалять аккаунты по умолчанию
Вовремя обновлять элементы системы
Поддерживать политику с правилами к сложности пароля и ограничениями попыток ввода
Наделять пользователей ровно тем уровнем доступа, что ему нужен для работы
Защитить базу паролей пользователей от разного рода воздействия
Вести учет ПО и его настроек на всех компьютерах
Регулярно делать резервные копии
Реализовать сохранение регистрационных журналов в режиме, который исключает возможность их редактирования

Не было бы уязвимостей в элементах систем, не можно было бы реализовать большинство атак. Однако защиты пишут люди, которым свойственно делать ошибки. .Подведем итоги, ниже описаны рекомендации, которые пригодятся:

Реализуйте защиту на противостоянии не конкретной атаке, а одного типу атак.
Нужно следить за новинками о новых атаках, и о противодействиях их.
Установка защиты на разных уровнях, так сказать эшелонная защита.

Классификация атак

1. По характеру воздействия

пассивное
активное

Пассивное воздействие на распределенную вычислительную систему - воздействие, которое не оказывает непосредственного влияния на работу системы, но может нарушать ее политику безопасности.

Пассивное удаленное воздействие практически невозможно обнаружить.

Пример: прослушивание канала связи в сети.

Активное воздействие на распределенную вычислительную систему - воздействие, оказывающее непосредственное влияние на работу системы (изменение конфигурации РВС, нарушение работоспособности и т. д.) и нарушающее принятую в ней политику безопасности.

Практически все типы удаленных атак являются активными воздействиями. Особенностью активного воздействия по сравнению с пассивным является принципиальная возможность его обнаружения, так как в результате его осуществления в системе происходят определенные изменения. В отличие от активного, при пассивном воздействии не остается никаких следов.

2. По цели воздействия

нарушение конфиденциальности информации
нарушение целостности информации
нарушение работоспособности (доступности) системы

При перехвате информации нарушается её конфиденциальность.

Пример: прослушивание канала в сети.

При искажении информации нарушается её целостность.

Пример: внедрение ложного объекта в РВС.

При нарушении работоспособности не происходит несанкционированного доступа, т.е. сохраняется целостность и конфиденциальность информации, однако доступ к ней легальных пользователей также невозможен.

3. По условию начала осуществления воздействия

Атака по запросу от атакуемого объекта
Атака по наступлению ожидаемого события на атакуемом объекте
Безусловная атака

В случае запроса атакующий ожидает передачи от потенциальной цели атаки запроса определенного типа, который и будет условием начала осуществления воздействия.

Пример: DNS- и ARP-запросы в стеке TCP /IP .

В случае наступления события, атакующий осуществляет постоянное наблюдение за состоянием операционной системы удаленной цели атаки и при возникновении определенного события в этой системе начинает воздействие.

Инициатором осуществления начала атаки является атакуемый объект.

Пример: прерывание сеанса работы пользователя с сервером в сетевых ОС без выдачи команды LOGOUT.

В случае безусловной атаки начало её осуществления безусловно по отношению к цели атаки, то есть атака осуществляется немедленно и безотносительно к состоянию системы и атакуемого объекта. Следовательно, в этом случае атакующий является инициатором начала осуществления атаки.

4. По наличию обратной связи с атакуемым объектом

с обратной связью
без обратной связи(однонаправленная атака)

Атака с обратной связью - атака, во время которой атакующий получает ответ от атакуемого объекта на часть своих действий. Эти ответы нужны, чтобы иметь возможность продолжить атаку и/или осуществлять её более эффективно, реагируя на изменения, происходящие на атакуемой системе.

Атака без обратной связи - атака, происходящая без реакции на поведение атакуемой системы.

Пример: отказ в обслуживании (DoS ).

5. По расположению атакующего относительно атакуемого объекта

внутрисегментное
межсегментное

Внутрисегментная атака - атака, при которой субъект и объект атаки находятся внутри одного сегмента сети, где сегмент - есть физическое объединение станций с помощью коммуникационных устройств не выше канального уровня.

Межсегментная атака - атака, при которой субъект и объект атаки находятся в разных сегментах сети.

6. По количеству атакующих

распределённая
нераспределённая

Распределённая атака - атака, производимая двумя или более атакующими на одну и ту же вычислительную систему, объединёнными единым замыслом и во времени.

Нераспределённая атака проводится одним атакующим.

7. По уровню эталонной модели ISO/OSI, на котором осуществляется воздействие

физический
канальный
сетевой
транспортный
сеансовый
представительный
прикладной

2. Классификация способов обнаружения и защиты от атак

Классификация средств обеспечения секретности

информации по уровням модели ISO/OSI

в стандарте ISO 7498-2.

Физический уровень.

Средства, предоставляемые на этом уровне,ограничиваются конфиденциальностью для соединений и конфиденциальностью для потока данных, согласно ISO 7498-2.Конфиденциальность на этом уровне обеспечивается обычно с помощью шифрования бит. Эти средства могут быть реализованы как почти прозрачные, то есть без появления дополнительных данных(кроме установления соединения).

Целостность и аутентификация обычно невозможны здесь из-за того, что интерфейс на уровне бит этого уровня не имеет возможностей для передачи дополнительных данных, требуемых при реализации этих средств. Тем не менее, использование соответствующих технологий шифрования на этом уровне может обеспечить предоставление этих средств на более высоких уровнях.

Например, криптографические модели, такие как DES в режиме обратной связи по выходу, не обеспечивают возникновения очень большого числа ошибок при модификации шифрованного текста, поэтому этот режим будет плохим выбором, если нужна не только конфиденциальность. В отличие от этого, режим DES, такой как режим с обратной связью по одному шифрованному биту, обеспечивает требуемые характеристики для ошибок, и может служить подходящей основой для целостности и аутентификации. Средства секретности физического и канального уровня обычно реализуются в виде дополнительной аппаратуры.

Канальный уровень

Согласно ISO 7498-2, средствами, предоставляемыми на канальном уровне, являются конфиденциальность для соединений и конфиденциальность для дейтаграмм.

Средства секретности канального уровня обычно обеспечиваются на основе точка-точка, как и средства физического уровня. И снова, область действия средств должна заканчиваться в местах, где находятся взаимодействующие равноправные сущности, то есть конечные системы и коммутаторы. В среде ЛВС(ГВС) средства секретности также могут предоставляться для широковещательной или групповой передачи, на основе технологий ЛВС, а также канала точка-точка.

Сетевой уровень

Средства секретности сетевого уровня могут предоставляться между конечными системами в сети, независимо от используемых коммутаторов (например коммутаторов пакетов Х.25). ISO 7498-2 отмечает применимость нескольких средств секретности для этого уровня: конфиденциальность для соединений, конфиденциальность для дейтаграмм, конфиденциальность потока данных, целостность (для соединений без восстановления и для дейтаграмм), аутентификацию источника данных и взаимодействующих сущностей, а также управление доступом.

Транспортный уровень

Для транспортного уровня ISO 7498-2 определяет следующие средства секретности: конфиденциальность (для соединений или дейтаграмм), целостность(любая, кроме отдельных полей), аутентификация источника данных и взаимодействующих сущностей, и управление доступом. Существует лишь одно отличие между средствами секретности, предоставляемыми для дейтаграммного взаимодействия на транспортном уровне и средствами, предлагаемыми над сетевым уровнем. Оно заключается в способности обеспечить защиту в промежуточных системах (используя механизмы сетевого уровня), а не только в конечных системах (используя мезанизмы транспортного уровня).

Сеансовый уровень

ISO 7498-2 не позволяет предоставлять средства на сеансовом уровне. Этот уровень мало что дает в смысле средств взаимодействия по сравнению с транспортным или прикладным уровнем. Основываясь на принципе, что не стоит предоставлять средства секретности, не соответствующие базовым средствам взаимодействия на данном уровне, можно возражать против предоставления средств секретности на сеансовом уровне. Кроме того, можно утверждать, что средства секретности лучше предоставлять на транспортном, представительном или прикладном уровнях.

Представительный уровень

Так как этот уровень используется для преобразования данных между обычным и сетевым представлениями, то выгодно шифровать данные на этом уровне, а не на прикладном. Если приложение выполняет шифрование, оно предохраняет представительный уровень от реализации этой функции. Это аргумент против реализации шифрования на прикладном уровне для приложений, которые взаимодействуют напрямую (а не через посредников). Альтернативой этому является дублирование возможностей представительного уровня в приложениях. В стеке TCP/IP, из-за того, что функции представления включены в состав приложений, а не выделены в отдельный уровень, этот конфликт преодолен.

Прикладной уровень

ISO 7498-2 утверждает, что все секретные средства могут быть предоставлены на прикладном уровне, а контроль за участниками взаимодействия может быть предоставлен только на этом уровне. Тем не менее, предоставление некоторых средств на этом уровне вызывает проблемы из-за конфликта с возможностями представительного уровня. Это ограничение обходится для случая приложений с многоэтапной доставкой данных, например средств электронной почты или справочника(спецификации Х.400 и Х.500). Этот конфликт также преодолен в стеке TCP/IP, в котором функции представления обычно включены в приложения.

Фактически, приложения, такие, как средства электронной почты и справочника, могут быть засекречены только с помощью секретности прикладного уровня. Электронная почта требует средств секретности на этом уровне по нескольким причинам.

Во-первых, некоторые средства секретности, используемые в ней, могут быть предоставлены только на этом уровне, например контроль участников. Во-вторых, сообщения обычно адресуются группам получателей (групповая передача на прикладном уровне), и доставка осуществляется за несколько этапов с помощью коммутаторов сообщений. Защита на нижних уровнях часто предоставляется только в реальном времени, для каналов типа точка-точка.

Для электронной почты использование механизмов секретности на более нижних уровнях может обеспечить защиту от отправителя коммутатору сообщений (MTA), защиту между MTA, между MTA и получателями, но только пошаговую. Для обеспечения сквозной секретности, " автор - читатель", требуется использование технологий, специфичных для электронной почты.

Для средств справочника аналогичные проблемы не позволяют средствам секретности нижних уровней адекватно обеспечивать требования секретности. Например, запрос от пользователя к серверу справочника может быть переадресован другим серверам в процессе выдачи ответа. Если сервер справочника, который в конечном счете получает запрос, должен принять решение о предоставлении доступа на основе идентификации отправителя запроса, то это решение не может быть принято на основе информации от протоколов нижних уровней.

Более того, не доверяя серверам, переадресовавшим этот запрос, отвечающий сервер не может быть уверенным в том, что запрос не модифицирован. Поэтому, это приложение, как и электронная почта иллюстрирует основную причину обеспечения секретности на прикладном уровне, то есть неспособность удовлетворить требования секретности только на основе средств нижних уровней.

Классификация способов обнаружения атак.

По технологии обнаружения

· обнаружение аномалий (anomaly detection)

Этот подход сосредотачивается на формировании статистической модели нормального поведения пользователей. Отклонение от модели является признаком нападения. Подход страдает тем, что порождает слишком большое число ложных тревог.

· обнаружение злоупотреблений (misuse detection)

При использовании этого подхода система ищет известные сигнатуры и поднимает тревогу, когда найдет их. Более надежно и выполнимо. Именно на этом подходе основаны практически все предлагаемые сегодня на рынке системы обнаружения атак. Сейчас намечаются сдвиги в развитии первого подхода.

По уровню обнаружения

Обнаружение атак на сетевом уровне

Системы обнаружения атак сетевого уровня используют в качестве источника данных для анализа необработанные (raw) сетевые пакеты. Как правило, системы обнаружения атак (Intrusion Detection Systems, IDS) сетевого уровня используют сетевой адаптер, функционирующий в режиме "прослушивания " (promiscuous), и анализируют трафик в реальном масштабе времени по мере его прохождения через сегмент сети. Модуль распознавания атак использует четыре широко известных метода для распознавания сигнатуры атаки:

· Соответствие трафика шаблону (сигнатуре), выражению или байткоду, характеризующих об атаке или подозрительном действии;

· Контроль частоты событий или превышение пороговой величины;

· Корреляция нескольких событий с низким приоритетом;

· Обнаружение статистических аномалий.

Как только атака обнаружена, модуль реагирования предоставляет широкий набор вариантов уведомления, выдачи сигнала тревоги и реализации контрмер в ответ на атаку. Эти варианты изменяются от системы к системе, но, как правило, включают в себя: уведомление администратора через консоль или по электронной почте, завершение соединения с атакующим узлом и/или запись сессии для последующего анализа и сбора доказательств.

Достоинства систем обнаружения атак на сетевом уровне

IDS сетевого уровня имеют много достоинств, которые отсутствуют в системах обнаружения атак на системном уровне. В действительности, многие покупатели используют систему обнаружения атак сетевого уровня из-за ее низкой стоимости и своевременного реагирования. Ниже представлены основные причины, которые делают систему обнаружение атак на сетевом уровне наиболее важным компонентом эффективной реализации политики безопасности.

1.Низкая стоимость эксплуатации . IDS сетевого уровня необходимо устанавливать в наиболее важных местах сети для контроля трафика, циркулирующего между многочисленных систем. 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.

2.Обнаружение атак, которые пропускаются на системном уровне . IDS сетевого уровня изучают заголовки сетевых пакетов на наличие подозрительной или враждебной деятельности. IDS системного уровня не работают с заголовками пакетов, следовательно, они не могут определять эти типы атак. Например, многие сетевые атаки типа "отказ в обслуживании" ("denial-of-service") и "фрагментированный пакет" (TearDrop) могут быть идентифицированы только путем анализа заголовков пакетов, по мере того, как они проходят через сеть. Этот тип атак может быть быстро идентифицирован с помощью IDS сетевого уровня, которая просматривает трафик в реальном масштабе времени. IDS сетевого уровня могут исследовать содержание тела данных пакета, отыскивая команды или определенный синтаксис, используемые в конкретных атаках. Например, когда хакер пытается использовать программу Back Orifice на системах, которые пока еще не поражены ею, то этот факт может быть обнаружен путем исследования именно содержания тела данных пакета. Как говорилось выше, системы системного уровня не работают на сетевом уровне, и поэтому не способны распознавать такие атаки.

3.Для хакера более трудно удалить следы своего присутствия . IDS сетевого уровня используют "живой" трафик при обнаружении атак в реальном масштабе времени. Таким образом, хакер не может удалить следы своего присутствия. 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 журналами 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.

4.Обнаружение и реагирование в реальном масштабе времени . IDS сетевого уровня обнаруживают подозрительные и враждебные атаки ПО МЕРЕ ТОГО, КАК ОНИ ПРОИСХОДЯТ, и поэтому обеспечивают гораздо более быстрое уведомление и реагирование, чем IDS системного уровня. Например, хакер, инициирующий атаку сетевого уровня типа "отказ в обслуживании" на основе протокола TCP, может быть остановлен IDS сетевого уровня, посылающей установленный флаг Reset в заголовке TCP-пакета для завершения соединения с атакующим узлом, прежде чем атака вызовет разрушения или повреждения атакуемого хоста. IDS системного уровня, как правило, 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 IDS системного уровня. 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.

5.Обнаружение неудавшихся атак или подозрительных намерений . IDS сетевого уровня, установленная с наружной стороны межсетевого экрана (МСЭ), может обнаруживать атаки, нацеленные на ресурсы за МСЭ, даже несмотря на то, что МСЭ, возможно, отразит эти попытки. Системы системного уровня не видят отраженных атак, которые не достигают хоста за МСЭ. Эта потерянная информация может быть наиболее важной при оценке и совершенствовании политики безопасности.

6.Независимость от ОС . IDS сетевого уровня не зависят от операционных систем, установленных в корпоративной сети. Системы обнаружения атак на системном уровне требуют конкретных ОС для правильного функционирования и генерации необходимых результатов.

Обнаружение атак на системном уровне

В начале 80-х годов, еще до того, как сети получили свое развитие, наиболее распространенная практика обнаружения атак заключалась в просмотре журналов регистрации на предмет наличия в них событий, свидетельствующих о подозрительной активности. Современные системы обнаружения атак системного уровня остаются мощным инструментом для понимания уже осуществленных атак и определения соответствующих методов для устранения возможностей их будущего применения. Современные IDS системного уровня по-прежнему используют журналы регистрации, но они стали более автоматизированными и включают сложнейшие методы обнаружения, основанные на новейших исследованиях в области математики.

Как правило, IDS системного уровня контролируют систему, события и журналы регистрации событий безопасности (security log или syslog) в сетях, работающих под управлением Windows NT или Unix. Когда какой-либо из этих файлов изменяется, IDS сравнивает новые записи с сигнатурами атак, чтобы проверить, есть ли соответствие. Если такое соответствие найдено, то система посылает администратору сигнал тревоги или приводит в действие другие заданные механизмы реагирования. IDS системного уровня постоянно развиваются, постепенно включая все новые и новые методы обнаружения. Один их таких популярных методов заключается в проверке контрольных сумм ключевых системных и исполняемых файлов через регулярные интервалы времени на предмет несанкционированных изменений. Своевременность реагирования непосредственно связана с частотой опроса. Некоторые продукты прослушивают активные порты и уведомляют администратора, когда кто-то пытается получить к ним доступ.

Достоинства систем обнаружения атак системного уровня

И хотя системы обнаружения атак системного уровня не столь быстры, как их аналоги сетевого уровня, они предлагают преимущества, которых не имеют последние. К этим достоинствам можно отнести более строгий анализ, пристальное внимание к данным о событии на конкретном хосте и более низкая стоимость внедрения.

1.Подтверждают успех или отказ атаки . Поскольку IDS системного уровня используют журналы регистрации, содержащие данные о событиях, которые действительно имели место, то IDS этого класса могут с высокой точностью определять - действительно ли атака была успешной или нет. В этом отношении IDS системного уровня обеспечивают превосходное дополнение к системам обнаружения атак сетевого уровня. Такое объединение обеспечивает раннее предупреждение о начале атаки при помощи сетевого компонента и о ее успешности при помощи системного компонента.

2.Контролирует деятельность конкретного узла . IDS системного уровня контролирует деятельность пользователя, доступ к файлам, изменения прав доступа к файлам, попытки установки новых программ и/или попытки получить доступ к привилегированным сервисам. Например, IDS системного уровня может контролировать всю logon- и logoff-деятельность пользователя, а также действия, выполняемые каждым пользователем при подключении к сети. Для системы сетевого уровня очень трудно обеспечить такой уровень детализации событий. Технология обнаружения атак на системном уровне может также контролировать деятельность, которая обычно ведется только администратором. Операционные системы регистрируют любое событие, при котором добавляются, удаляются или изменяются учетные записи пользователей. IDS системного уровня могут обнаруживать соответствующее изменение сразу, как только оно происходит. IDS системного уровня могут также проводить аудит изменений политики безопасности, которые влияют на то, как системы осуществляют отслеживание в своих журналах регистрации и т.д.

В конечном итоге системы обнаружения атак на системном уровне могут контролировать изменения в ключевых системных файлах или исполняемых файлах. Попытки перезаписать такие файлы или инсталлировать "троянских коней" могут быть обнаружены и пресечены. Системы сетевого уровня иногда упускают такой тип деятельности.

3.Обнаружение атак, которые упускают системы сетевого уровня . IDS системного уровня могут обнаруживать атаки, которые не могут быть обнаружены средствами сетевого уровня. Например, атаки, осуществляемые с самого атакуемого сервера, не могут быть обнаружены системами обнаружения атак сетевого уровня.

4.Хорошо подходит для сетей с шифрованием и коммутацией . Поскольку IDS системного уровня устанавливается на различных хостах сети предприятия, она может преодолеть некоторые из проблем, возникающие при эксплуатации систем сетевого уровня в сетях с коммутацией и шифрованием.

Коммутация позволяет управлять крупномасштабными сетями, как несколькими небольшими сетевыми сегментами. В результате бывает трудно определить наилучшее место для установки IDS сетевого уровня. Иногда могут помочь административные порты (managed ports) и порты отражения (mirror ports, span ports) трафика на коммутаторах, но эти методы не всегда применимы. Обнаружение атак на системном уровне обеспечивает более эффективную работу в коммутируемых сетях, т.к. позволяет разместить IDS только на тех узлах, на которых это необходимо.

Определенные типы шифрования также представляют проблемы для систем обнаружения атак сетевого уровня. В зависимости от того, где осуществляется шифрование (канальное или абонентское), IDS сетевого уровня может остаться "слепой" к определенным атакам. IDS системного уровня не имеют этого ограничения. К тому же ОС, и, следовательно, IDS системного уровня, анализирует расшифрованный входящий трафик.

5.Обнаружение и реагирование почти в реальном масштабе времени . Хотя обнаружение атак на системном уровне не обеспечивает реагирования в действительно реальном масштабе времени, оно, при правильной реализации, может быть осуществлено почти в реальном масштабе. В отличие от устаревших систем, которые проверяют статус и содержания журналов регистрации через заранее определенные интервалы, многие современные IDS системного уровня получают прерывание от ОС, как только появляется новая запись в журнале регистрации. Эта новая запись может быть обработана сразу же, значительно уменьшая время между распознаванием атаки и реагированием на нее. Остается задержка между моментом записи операционной системой события в журнал регистрации и моментом распознавания ее системой обнаружения атак, но во многих случаях злоумышленник может быть обнаружен и остановлен прежде, чем нанесет какой-либо ущерб.

6.Не требуют дополнительных аппаратных средств . Системы обнаружения атак на системном уровне устанавливаются на существующую сетевую инфраструктуру, включая файловые сервера, Web-сервера и другие используемые ресурсы. Такая возможность может сделать IDS системного уровня очень эффективными по стоимости, потому что они не требуют еще одного узла в сети, которому необходимо уделять внимание, осуществлять техническое обслуживание и управлять им.

7.Низкая цена . Несмотря на то, что системы обнаружения атак сетевого уровня обеспечивают анализ трафика всей сети, очень часто они являются достаточно дорогими. Стоимость одной системы обнаружения атак может превышать $10000. С другой стороны, системы обнаружения атак на системном уровне стоят сотни долларов за один агент и могут приобретаться покупателем в случае необходимости контролировать лишь некоторые узлы предприятия, без контроля сетевых атак.

Существует огромное множество различных конфигураций компьютеров, операционных систем и сетевого оборудования, однако, это не становится препятствием для доступа в глобальную сеть. Такая ситуация стала возможной, благодаря универсальному сетевому протоколу TCP/IP, устанавливающему определенные стандарты и правила для передачи данных через интернет. К сожалению, подобная универсальность привела к тому, что компьютеры, использующие данный протокол, стали уязвимы для внешнего воздействия, а поскольку протокол TCP/IP используется на всех компьютерах, подключенных к интернету, у злоумышленников нет необходимости разрабатывать индивидуальные средства доступа к чужим машинам.

Сетевая атака – это попытка воздействовать на удаленный компьютер с использованием программных методов. Как правило, целью сетевой атаки является нарушение конфиденциальности данных, то есть, кража информации. Кроме того, сетевые атаки проводятся для получения доступа к чужому компьютеру и последующего изменения файлов, расположенных на нем.

Есть несколько типов классификации сетевых атак. Один из них – по принципу воздействия. Пассивные сетевые атаки направлены на получение конфиденциальной информации с удаленного компьютера. К таким атакам, например, относится чтение входящих и исходящих сообщений по электронной почте. Что касается активных сетевых атак, то их задачей является не только доступ к тем или иным сведениям, но и их модификация. Одно из наиболее значимых различий между этими типами атак заключается в том, что обнаружить пассивное вмешательство практически невозможно, в то время как последствия активной атаки, как правило, заметны.

Кроме того, атаки классифицируются по тому, какие задачи они преследуют. Среди основных задач, как правило, выделяют нарушение работы компьютера, несанкционированный доступ к информации и скрытое изменение данных, хранящихся на компьютере. К примеру, взлом школьного сервера с целью изменить оценки в журналах относится к активным сетевым атакам третьего типа.

Технологии защиты

Методы защиты от сетевых атак разрабатываются и совершенствуются постоянно, однако полной гарантии ни один из них не дает. Дело в том, что любая статичная защита имеет слабые места, так как невозможно защититься от всего сразу. Что же касается динамических методов защиты, таких как статистические, экспертные, защиты с нечеткой логикой и нейронные сети, то они тоже имеют свои слабые места, поскольку основаны преимущественно на анализе подозрительных действий и сравнении их с известными методами сетевых атак. Следовательно, перед неизвестными типами атак большинство систем защиты пасует, начиная отражение вторжения слишком поздно. Тем не менее, современные защитные системы позволяют настолько осложнить злоумышленнику доступ к данным, что рациональнее бывает поискать другую жертву.

Лекция 33 Виды и типы сетевых атак

Лекция 33

Тема: Виды и типы сетевых атак

Удалённая сетевая атака - информационное разрушающее воздействие на распределённую вычислительную систему, осуществляемое программно по каналам связи.

Введение

Для организации коммуникаций в неоднородной сетевой среде применяются набор протоколов TCP/IP, обеспечивая совместимость между компьютерами разных типов. Данный набор протоколов завоевал популярность благодаря совместимости и предоставлению доступа к ресурсам глобальной сети Интернет и стал стандартом для межсетевого взаимодействия. Однако повсеместное распространение стека протоколов TCP/IP обнажило и его слабые стороны. В особенности из-за этого удалённым атакам подвержены распределённые системы, поскольку их компоненты обычно используют открытые каналы передачи данных, и нарушитель может не только проводить пассивное прослушивание передаваемой информации, но и модифицировать передаваемый трафик.

Трудность выявления проведения удалённой атаки и относительная простота проведения (из-за избыточной функциональности современных систем) выводит этот вид неправомерных действий на первое место по степени опасности и препятствует своевременному реагированию на осуществлённую угрозу, в результате чего у нарушителя увеличиваются шансы успешной реализации атаки.

Классификация атак

По характеру воздействия

Пассивное

Активное

Пассивное воздействие на распределённую вычислительную систему (РВС) представляет собой некоторое воздействие, не оказывающее прямого влияния на работу системы, но в то же время способное нарушить её политику безопасности. Отсутствие прямого влияния на работу РВС приводит именно к тому, что пассивное удалённое воздействие (ПУВ) трудно обнаружить. Возможным примером типового ПУВ в РВС служит прослушивание канала связи в сети.

Активное воздействие на РВС - воздействие, оказывающее прямое влияние на работу самой системы (нарушение работоспособности, изменение конфигурации РВС и т. д.), которое нарушает политику безопасности, принятую в ней. Активными воздействиями являются почти все типы удалённых атак. Связано это с тем, что в саму природу наносящего ущерб воздействия включается активное начало. Явное отличие активного воздействия от пассивного - принципиальная возможность его обнаружения, так как в результате его осуществления в системе происходят некоторые изменения. При пассивном же воздействии, не остается совершенно никаких следов (из-за того, что атакующий просмотрит чужое сообщение в системе, в тот же момент не изменится собственно ничего).

По цели воздействия

Нарушение функционирования системы (доступа к системе)

Нарушение целостности информационных ресурсов (ИР)

Нарушение конфиденциальности ИР

Этот признак, по которому производится классификация, по сути есть прямая проекция трех базовых разновидностей угроз - отказа в обслуживании, раскрытия и нарушения целостности.

Главная цель, которую преследуют практически при любой атаке - получение несанкционированного доступа к информации. Существуют два принципиальных варианта получения информации: искажение и перехват. Вариант перехвата информации означает получение к ней доступа без возможности ее изменения. Перехват информации приводит, следовательно, к нарушению ее конфиденциальности. Прослушивание канала в сети - пример перехвата информации. В этом случае имеется нелегитимный доступ к информации без возможных вариантов ее подмены. Очевидно также, что нарушение конфиденциальности информации относится к пассивным воздействиям.

Возможность подмены информации следует понимать либо как полный контроль над потоком информации между объектами системы, либо возможность передачи различных сообщений от чужого имени. Следовательно, понятно, что подмена информации приводит к нарушению её целостности. Такое информационное разрушающее воздействие есть характерный пример активного воздействия. Примером же удалённой атаки, предназначенной для нарушения целостности информации, может послужить удалённая атака (УА) «Ложный объект РВС».

По наличию обратной связи с атакуемым объектом

С обратной связью

Без обратной связи (однонаправленная атака)

Атакующий отправляет некоторые запросы на атакуемый объект, на которые ожидает получить ответ. Следовательно между атакующим и атакуемым появляется обратная связь, позволяющая первому адекватно реагировать на всяческие изменения на атакуемом объекте. В этом суть удалённой атаки, осуществляемой при наличии обратной связи с атакующим объектом. Подобные атаки наиболее характерны для РВС.

Атаки без обратной связи характерны тем, что им не требуется реагировать на изменения на атакуемом объекте. Такие атаки обычно осуществляются при помощи передачи на атакуемый объект одиночных запросов. Ответы на эти запросы атакующему не нужны. Подобную УА можно назвать также однонаправленной УА. Примером однонаправленных атак является типовая УА «DoS-атака».

По условию начала осуществления воздействия

Удалённое воздействие, также как и любое другое, может начать осуществляться только при определённых условиях. В РВС существуют три вида таких условных атак:

Атака по запросу от атакуемого объекта

Атака по наступлению ожидаемого события на атакуемом объекте

Безусловная атака

Воздействие со стороны атакующего начнётся при условии, что потенциальная цель атаки передаст запрос определённого типа. Такую атаку можно назвать атакой по запросу от атакуемого объекта. Данный тип УА наиболее характерен для РВС. Примером подобных запросов в сети Интернет может служить DNS- и ARP-запросы, а в Novell NetWare - SAP-запрос.

Атака по наступлению ожидаемого события на атакуемом объекте. Атакующий непрерывно наблюдает за состоянием ОС удалённой цели атаки и начинает воздействие при возникновении конкретного события в этой системе. Атакуемый объект сам является инициатором начала атаки. Примером такого события может быть прерывание сеанса работы пользователя с сервером без выдачи команды LOGOUT в Novell NetWare.

Безусловная атака осуществляется немедленно и безотносительно к состоянию операционной системы и атакуемого объекта. Следовательно, атакующий является инициатором начала атаки в данном случае.

При нарушении нормальной работоспособности системы преследуются другие цели и получение атакующим незаконного доступа к данным не предполагается. Его целью является вывод из строя ОС на атакуемом объекте и невозможность доступа для остальных объектов системы к ресурсам этого объекта. Примером атаки такого вида может служить УА «DoS-атака».

По расположению субъекта атаки относительно атакуемого объекта

Внутрисегментное

Межсегментное

Некоторые определения:

Источник атаки (субъект атаки) - программа (возможно оператор), ведущая атаку и осуществляющая непосредственное воздействие.

Хост (host) - компьютер, являющийся элементом сети.

Маршрутизатор (router) - устройство, которое обеспечивает маршрутизацию пакетов в сети.

Сегмент сети - объединение хостов на физическом уровне.

С точки зрения удалённой атаки крайне важным является взаимное расположение субъекта и объекта атаки, то есть находятся ли они в разных или в одинаковых сегментах. Во время внутрисегментной атаки, субъект и объект атаки располагаются в одном сегменте. В случае межсегментной атаки субъект и объект атаки находятся в разных сетевых сегментах. Этот классификационный признак дает возможность судить о так называемой «степени удалённости» атаки.

Далее будет показано, что практически внутрисегментную атаку осуществить намного проще, чем межсегментную. Отметим так же, что межсегментная удалённая атака представляет куда большую опасность, чем внутрисегментная. Это связано с тем, что в случае межсегментной атаки объект её и непосредственно атакующий могут находиться на расстоянии многих тысяч километров друг от друга, что может существенно воспрепятствовать мерам по отражению атаки.

По уровню эталонной модели ISO/OSI, на котором осуществляется воздействие

Физический

Канальный

Сетевой

Транспортный

Сеансовый

Представительный

Прикладной

Международной организацией по стандартизации (ISO) был принят стандарт ISO 7498, который описывает взаимодействие открытых систем (OSI), к которым принадлежат также и РВС. Каждый сетевой протокол обмена, также как и каждую сетевую программу, удаётся так или иначе спроецировать на эталонную 7-уровневую модель OSI. Такая многоуровневая проекция даёт возможность описать в терминах модели OSI использующиеся в сетевом протоколе или программе функции. УА - сетевая программа, и логично рассматривать её с точки зрения проекции на эталонную модель ISO/OSI .

Краткое описание некоторых сетевых атак

Фрагментация данных

При передаче пакета данных протокола IP по сети может осуществляться деление этого пакета на несколько фрагментов. Впоследствии, при достижении адресата, пакет восстанавливается из этих фрагментов. Злоумышленник может инициировать посылку большого числа фрагментов, что приводит к переполнению программных буферов на приемной стороне и, в ряде случаев, к аварийному завершению системы.

Атака Ping flooding

Данная атака требует от злоумышленника доступа к быстрым каналам в Интернет.

Программа ping посылает ICMP-пакет типа ECHO REQUEST, выставляя в нем время и его идентификатор. Ядро машины-получателя отвечает на подобный запрос пакетом ICMP ECHO REPLY. Получив его, ping выдает скорость прохождения пакета.

При стандартном режиме работы пакеты высылаются через некоторые промежутки времени, практически не нагружая сеть. Но в «агрессивном» режиме поток ICMP echo request/reply-пакетов может вызвать перегрузку небольшой линии, лишив ее способности передавать полезную информацию.

Нестандартные протоколы, инкапсулированные в IP

Пакет IP содержит поле, определяющее протокол инкапсулированного пакета (TCP, UDP, ICMP). Злоумышленники могут использовать нестандартное значение данного поля для передачи данных, которые не будут фиксироваться стандартными средствами контроля информационных потоков.

Атака smurf

Атака smurf заключается в передаче в сеть широковещательных ICMP запросов от имени компьютера - жертвы.

В результате компьютеры, принявшие такие широковещательные пакеты, отвечают компьютеру-жертве, что приводит к существенному снижению пропускной способности канала связи и, в ряде случаев, к полной изоляции атакуемой сети. Атака smurf исключительно эффективна и широко распространена.

Противодействие: для распознавания данной атаки необходимо анализировать загрузку канала и определять причины снижения пропускной способности.

Атака DNS spoofing

Результатом данной атаки является внесение навязываемого соответствия между IP-адресом и доменным именем в кэш DNS сервера. В результате успешного проведения такой атаки все пользователи DNS сервера получат неверную информацию о доменных именах и IP-адресах. Данная атака характеризуется большим количеством DNS пакетов с одним и тем же доменным именем. Это связано с необходимостью подбора некоторых параметров DNS обмена.

Противодействие: для выявления такой атаки необходимо анализировать содержимое DNS трафика либо использовать DNSSEC.

Атака IP spoofing

Большое количество атак в сети Интернет связано с подменой исходного IP-адреса. К таким атакам относится и syslog spoofing, которая заключается в передаче на компьютер-жертву сообщения от имени другого компьютера внутренней сети. Поскольку протокол syslog используется для ведения системных журналов, путем передачи ложных сообщений на компьютер-жертву можно навязать информацию или замести следы несанкционированного доступа.

Противодействие: выявление атак, связанных с подменой IP-адресов, возможно при контроле получения на одном из интерфейсов пакета с исходным адресом этого же интерфейса или при контроле получения на внешнем интерфейсе пакетов с IP-адресами внутренней сети.

Навязывание пакетов

Злоумышленник отправляет в сеть пакеты с ложным обратным адресом. С помощью этой атаки злоумышленник может переключать на свой компьютер соединения, установленные между другими компьютерами. При этом права доступа злоумышленника становятся равными правам того пользователя, чье соединение с сервером было переключено на компьютер злоумышленника.

Sniffing - прослушивание канала

Возможно только в сегменте локальной сети.

Практически все сетевые карты поддерживают возможность перехвата пакетов, передаваемых по общему каналу локальной сети. При этом рабочая станция может принимать пакеты, адресованные другим компьютерам того же сегмента сети. Таким образом, весь информационный обмен в сегменте сети становится доступным злоумышленнику. Для успешной реализации этой атаки компьютер злоумышленника должен располагаться в том же сегменте локальной сети, что и атакуемый компьютер.

Перехват пакетов на маршрутизаторе

Сетевое программное обеспечение маршрутизатора имеет доступ ко всем сетевым пакетам, передаваемым через данный маршрутизатор, что позволяет осуществлять перехват пакетов. Для реализации этой атаки злоумышленник должен иметь привилегированный доступ хотя бы к одному маршрутизатору сети. Поскольку через маршрутизатор обычно передается очень много пакетов, тотальный их перехват практически невозможен. Однако отдельные пакеты вполне могут быть перехвачены и сохранены для последующего анализа злоумышленником. Наиболее эффективен перехват пакетов FTP, содержащих пароли пользователей, а также электронной почты.

Навязывание хосту ложного маршрута с помощью протокола ICMP

В сети Интернет существует специальный протокол ICMP (Internet Control Message Protocol), одной из функцией которого является информирование хостов о смене текущего маршрутизатора. Данное управляющее сообщение носит название redirect. Существует возможность посылки с любого хоста в сегменте сети ложного redirect-сообщения от имени маршрутизатора на атакуемый хост. В результате у хоста изменяется текущая таблица маршрутизации и, в дальнейшем, весь сетевой трафик данного хоста будет проходить, например, через хост, отославший ложное redirect-сообщение. Таким образом возможно осуществить активное навязывание ложного маршрута внутри одного сегмента сети Интернет.

Наряду с обычными данными, пересылаемыми по TCP-соединению, стандарт предусматривает также передачу срочных (Out Of Band) данных. На уровне форматов пакетов TCP это выражается в ненулевом urgent pointer. У большинства ПК с установленным Windows присутствует сетевой протокол NetBIOS, который использует для своих нужд три IP-порта: 137, 138, 139. Если соединиться с Windows машиной по 139 порту и послать туда несколько байт OutOfBand данных, то реализация NetBIOS-а, не зная, что делать с этими данными, попросту вешает или перезагружает машину. Для Windows 95 это обычно выглядит как синий текстовый экран, сообщающий об ошибке в драйвере TCP/IP, и невозможность работы с сетью до перезагрузки ОС. NT 4.0 без сервиспаков перезагружается, NT 4.0 с ServicePack 2 паком выпадает в синий экран. Судя по информации из сети подвержены такой атаке и Windows NT 3.51 и Windows 3.11 for Workgroups.

Посылка данных в 139-й порт приводит к перезагрузке NT 4.0, либо выводу «синего экрана смерти» с установленным Service Pack 2. Аналогичная посылка данных в 135 и некоторые другие порты приводит к значительной загрузке процесса RPCSS.EXE. На Windows NT WorkStation это приводит к существенному замедлению работы, Windows NT Server практически замораживается.

Подмена доверенного хоста

Успешное осуществление удалённых атак этого типа позволит злоумышленнику вести сеанс работы с сервером от имени доверенного хоста. (Доверенный хост - станция легально подключившаяся к серверу). Реализация данного вида атак обычно состоит в посылке пакетов обмена со станции злоумышленника от имени доверенной станции, находящейся под его контролем.

Технологии обнаружения атак

Сетевые и информационные технологии меняются настолько быстро, что статичные защитные механизмы, к которым относятся системы разграничения доступа, МЭ, системы аутентификации во многих случаях не могут обеспечить эффективной защиты. Поэтому требуются динамические методы, позволяющие оперативно обнаруживать и предотвращать нарушения безопасности. Одной из технологий, позволяющей обнаруживать нарушения, которые не могут быть идентифицированы при помощи традиционных моделей контроля доступа, является технология обнаружения атак.

По существу, процесс обнаружения атак является процессом оценки подозрительных действий, которые происходят в корпоративной сети. Иначе говоря, обнаружение атак (intrusion detection) - это процесс идентификации и реагирования на подозрительную деятельность, направленную на вычислительные или сетевые ресурсы

Методы анализа сетевой информации

Эффективность системы обнаружения атак во многом зависит от применяемых методов анализа полученной информации. В первых системах обнаружения атак, разработанных в начале 1980-х годов, использовались статистические методы обнаружения атак. В настоящее время к статистическому анализу добавился ряд новых методик, начиная с экспертных систем и нечёткой логики и заканчивая использованием нейронных сетей.

Статистический метод

Основные преимущества статистического подхода - использование уже разработанного и зарекомендовавшего себя аппарата математической статистики и адаптация к поведению субъекта.

Сначала для всех субъектов анализируемой системы определяются профили. Любое отклонение используемого профиля от эталонного считается несанкционированной деятельностью. Статистические методы универсальны, поскольку для проведения анализа не требуется знания о возможных атаках и используемых ими уязвимостях. Однако при использовании этих методик возникают и проблемы:

«статистические» системы не чувствительны к порядку следования событий; в некоторых случаях одни и те же события в зависимости от порядка их следования могут характеризовать аномальную или нормальную деятельность;

Трудно задать граничные (пороговые) значения отслеживаемых системой обнаружения атак характеристик, чтобы адекватно идентифицировать аномальную деятельность;

«статистические» системы могут быть с течением времени «обучены» нарушителями так, чтобы атакующие действия рассматривались как нормальные.

Следует также учитывать, что статистические методы не применимы в тех слу-чаях, когда для пользователя отсутствует шаблон типичного поведения или когда для пользователя типичны несанкционированные действия.

Экспертные системы

Экспертные системы состоят из набора правил, которые охватывают знания человека-эксперта. Использование экспертных систем представляет собой распространенный метод обнаружения атак, при котором информация об атаках формулируется в виде правил. Эти правила могут быть записаны, например, в виде последовательности действий или в виде сигнатуры. При выполнении любого из этих правил принимается решение о наличии несанкционированной деятельности. Важным достоинством такого подхода является практически полное отсутствие ложных тревог.

БД экспертной системы должна содержать сценарии большинства известных на сегодняшний день атак. Для того чтобы оставаться постоянно актуальными, экспертные системы требуют постоянного обновления БД. Хотя экспертные системы предлагают хорошую возможность для просмотра данных в журналах регистрации, требуемые обновления могут либо игнорироваться, либо выполняться администратором вручную. Как минимум, это приводит к экспертной системе с ослабленными возможностями. В худшем случае отсутствие надлежащего сопровождения снижает степень защищенности всей сети, вводя ее пользователей в заблуждение относительно действительного уровня защищенности.

Основным недостатком является невозможность отражения неизвестных атак. При этом даже небольшое изменение уже известной атаки может стать серьёзным препятствием для функционирования системы обнаружения атак.

Нейронные сети

Большинство современных методов обнаружения атак используют некоторую форму анализа контролируемого пространства на основе правил или статистического подхода. В качестве контролируемого пространства могут выступать журналы регистрации или сетевой трафик. Анализ опирается на набор заранее определённых правил, которые создаются администратором или самой системой обнаружения атак.

Любое разделение атаки во времени или среди нескольких злоумышленников является трудным для обнаружения при помощи экспертных систем. Из-за большого разнообразия атак и хакеров даже специальные постоянные обновления БД правил экспертной системы никогда не дадут гарантии точной идентификации всего диапазона атак.

Использование нейронных сетей является одним из способов преодоления указанных проблем экспертных систем. В отличие от экспертных систем, которые могут дать пользователю определённый ответ о соответствии рассматриваемых характеристик заложенным в БД правилам, нейронная сеть проводит анализ информации и предоставляет возможность оценить, согласуются ли данные с характеристиками, которые она научена распознавать. В то время как степень соответствия нейросетевого представления может достигать 100 %, достоверность выбора полностью зависит от качества системы в анализе примеров поставленной задачи.

Сначала нейросеть обучают правильной идентификации на предварительно подобранной выборке примеров предметной области. Реакция нейросети анализируется и система настраивается таким образом, чтобы достичь удовлетворительных результатов. В дополнение к начальному периоду обучения, нейросеть набирается опыта с течением времени, по мере того, как она проводит анализ данных, связанных с предметной областью.

Важным преимуществом нейронных сетей при обнаружении злоупотреблений является их способность «изучать» характеристики умышленных атак и идентифицировать элементы, которые не похожи на те, что наблюдались в сети прежде.

Каждый из описанных методов обладает рядом достоинств и недостатков, поэтому сейчас практически трудно встретить систему, реализующую только один из описанных методов. Как правило, эти методы используются в совокупности.