Сетевая безопасность

Вирусы
Троянский конь
Кролики
Черви
Макровирусы
Молдавская связь
Человек-по-середине
Атаки DNS
Проверка добротности пароля
Инсайдеры

Совсем недавно персональная ЭВМ стоила в России дороже автомашины, сегодня же десятки (а может быть и сотни) тысяч ЭВМ работают дома, развлекая и зарабатывая деньги своим хозяевам. Сети ЭВМ из достояния научных центров постепенно стали обязательным атрибутом процветающих торговых фирм, банков, милиции, таможни, налоговой службы и т.д. Если раньше главной проблемой было создание сети и обеспечение доступа к Интернет, то сегодня по мере увеличения размеров сети проблема безопасности выходит на лидирующие позиции. Безопасность - комплексное понятие, это и ограничение нежелательного доступа, и сохранность информации, и живучесть самой сети. Актуальность проблемы подтверждает количество RFC-документов, опубликованных за последнее время [1-14, 18] по данной тематике (см. библиографию в конце данного раздела). Эту статью и несколько последующих следует рассматривать как обзор возможных угроз и способов защиты. В основном это касается обычных сетей, не содержащих конфиденциальную или тем более секретную информацию. Но многие соображения, приводимые здесь, носят достаточно универсальный характер.

Уязвимость сетевых объектов в заметной степени определяется монопольным статусом основных видов программного обеспечения. Windows и UNIX занимают более 90% рынка ОС, Apache и IIS охватывают более 90% рынка программ WEB-сервиса. Когда на каждый десяток разработчиков программного обеспечения приходится миллион тесно сотрудничаюших хакеров, сокращение числа объектов атаки (ОС и основные приложения) создает благоприятные условия для уязвимости потенциальных жертв.

Все это лишний раз подтверждает, что монополии до добра не доводят.

Резонен вопрос, можно ли создать безопасное программное обеспечение? Вообще говоря, нет, но можно разрабатывать достаточно эффективные в отношении безопасности программы. Примером может служить ОС OpenBSD, для которой за семь лет была найдена только одна уязвимость. Но здесь, разумеется следует учесть то, что OpenBSD не слишком популярный продукт (нет многоих нужных сервисов), а хакеры народ рациональный и они предпочитают копать под популярные продукты, так как это дает большие доходы.

Распространению эпидемий взломов способствует с одной строны незаинтересованность разработчиков программного обеспечения уведомлять пользователей о выявленных уязвимостях, с другой стороны то, что редкий пользователь по доброй воле устанавливает обновления программ, которые блокируют некоторые выявленные уязвимости.

Существуют юридические аспекты сетевой безопасности, организационные и программно-технические. Проблема усугубляется тем, что законодательство различных стран, связанное с обеспечением конфиденциальности и безопасности, отличается значительно, а Интернет по своей природе носит всемирный характер. Следует помнить, что практически любые меры безопасности ограничивают возможности и свободу клиентов сети. Здесь будут рассмотрены организационные и программно-технические подходы обеспечения безопасности, тем более что следование букве закона не относится к числу главных добродетелей программистов (особенно российских).

Если для защиты от обычных видов преступности мы в основном полагаемся на милицию и правоохранительные органы, то защититься от киберпреступлений мы можем в основном сами. Абсолютная неуязвимость практически невозможна. Но повысить защищенность своего компьютера и сети безусловно можно. К сожалению, киберпреступник часто физически находится за пределами страны жертвы. Более того, законодательство некоторых стран не предполагает выдачу преступников. Более того, киберпреступления часто совершаются с ведома и по поручению руководства.

Рассмотрим сначала факторы, влияющие на надежность сети. Источниками ненадежности сети могут быть:

стихийные явления, к которым можно отнести отказы оборудования или питания, а также некомпетентность обслуживающего персонала;
несанкционированные действия операторов удаленных ЭВМ.

Основу стабильности сети составляют надежность ЭВМ и сетевого оборудования, а также устойчивость каналов связи. Каналы связи, особенно если речь идет о проводных, достались нам от проклятого царизма, их создатели давно умерли, и спросить не с кого. Начинать надо с того, что в вашей власти, а это, прежде всего, правильная конфигурация узла, разумное распределение ответственности и качество сетевого питания (стабильность напряжения и частоты, амплитуда помех). Для решения последней проблемы используют специальные фильтры, мотор-генераторы и UPS(Uninterruptable Power Supply). Выбор того или иного решения зависит от конкретных условий, но для серверов использование UPS крайне желательно (ведь вы не хотите восстанавливать дисковую систему, которая разрушилась из-за отключения питания в момент записи в FAT или dir). При выборе UPS нужно учесть суммарную потребляемую мощность оборудования, подключаемого к источнику питания, и время, в течение которого UPS способен работать без напряжения в сети. При этом главная задача UPS - обеспечение завершения операций обмена с диском до того, как произойдет полное обесточивание сервера, или когда будет произведено переключение на резервный канал питания. Это осуществимо при использовании специального интерфейса и соответствующего программного обеспечения, работающего согласно протоколу SNMP. Указанный интерфейс обеспечит блокировку начала новых операций обмена или выполнит shutdown, если напряжение в сети упало ниже допустимого уровня. К UPS не следует подключать дисплеи (эти приборы не столь критичны к питанию, как диски и оперативная память) и принтеры (лазерные принтеры запрещено подключать к UPS из-за мощных печек, входящих в состав этих приборов). Сетевые фильтры являются желательными при работе с любыми ЭВМ, так как сеть в России сильно засорена высокочастотными помехами.

С использованием нанотехнологии фирма IBM разработала запоминающее устройство с плотностью записи данных 1 Терабит на квадратный дюйм. Это позволяет записать 25 миллионов страниц или 25 DVD дисков на площади одной почтовой марки. Система использует тысячи сверх тонких иголок из кремния, которые служат для формирования миниатюрных углублений в тонкой синтетической пленке. Вершины иголок имеют размер нескольких атомов (диаметр ≤ 10нм). Технология допускает перезапись. Внедрение этой технологии на какое-то время решит проблему резервного копирования для сохраниения критической информации.

Поскольку абсолютная надежность недостижима, одним из средств сохранения информации является дублирование носителей (напр. дисков), копирование и сохранение копий в надежном месте. Если раньше для этой цели годились гибкие диски или магнитные ленты, сегодня их пригодность может быть подвергнута сомнению. Конечно, ленты типа exabyte емкостью 2.5-20 Гбайт достаточно широко используются, но относительно высокая стоимость таких накопителей ограничивает их применимость (да и скорость записи для них не слишком высока). Альтернативой им могут стать накопители с перезаписываемыми CD, где стоимость устройства несколько ниже, за то емкость одного диска для дешевых моделей пока не превосходит 1 Гбайт. Не исключено, что в скором времени основным средством сохранения информации станет ее дублирование на независимом жестком диске. Это может произойти при широком внедрении компактных жестких дисков емкостью порядка 1 Тбайт и более (а ведь еще несколько лет назад здесь стояла цифра 10Гбайт).

Отдельную проблему может составлять катострофоустойчивостьинформационной системы. Здесь имеется в виду сохранность данных в случае стихийных бедствий (пожаров, землятресений, наводнений или прорывов водопроводной трубы на вышерасположенном этаже). Если вся критическая информация находится на каких-то носителях в пределах одной комнаты или даже здания, при катастрофах указанного типа она может быть утрачена. Интернет предоставляет решение этой проблемы. Ведь можно организоавть резервное копирование критически важных файлов на носители в удаленном здании или даже в другом городе. Понятно, что при резервном копировании через Интернет данные должны быть криптографически защищаться. Криптографическая защита делает возможным бизнес предоставления услуг резервного копирования (SaaS-технология - Software as a Service).

Во многих WEB-приложениях возникает необходимость хранения критически важных данных (паролей, номеров кридитных карт, номеров банковских счетов, персональной информации). Смотри также Insecure Storage (from OWASP). Хранится такая информация в базах данных или просто в файлах. Для защиты таких данных обычно используется криптография. То что данные зашифрованы, делает часто их хозяев беззаботными, а напрасно, так как при этом сохраняется достаточно много уязвимостей, сопряженных с ошибками пользователя:

Сбой, который привел к тому, что данные оказались записаны незашифрованнми
Небезопасное хранение криптоключей, сертификатов и паролей
Неправильное хранение секретов в памяти
Плохой выбор алгоритма
Плохой генератор псевдостучайных чисел
Попытки изобрести новых алгоритм криптозащиты
Некорректные процедуры смены ключей

Решение многих из названных выше проблем можно реализовать достаточно простыми мерами:

Минимизировать применение криптографических методов. Хранить на дисках только ту информацию, которая абсолютно необходима. Например, вместо того, чтобы хранить номера кредитных карт в зашифрованном виде (избавляет от ввода при повторении сессии), предлагать пользователям вводить их каждый раз. Это же относится и к паролям.
Если использование криптографии неизбежно, применяйте библиотеку, которая широко опробована и не имеет известных уязвимостей. Хорошо, когда основной ключ хранится в двух местах и извлекается оттуда непостредственно при исполнении программы.

Существует и другой аспект информационной безопасности. Как защитить персональные данные от разглашения людьми, которые с ними работают? Известно, что базы данных об автомобилях и их владельцах, мобильных телефонах, о прописках, банковских проводках и т.д. стали предметом широкой торговли. Здесь предстоит решить проблемы не только технологического порядка.

Широкое внедрение SaaS (не только для резервного копирования) ставит ряд новых проблем. Среди них сопоставимость средств и политик защиты, а также оборудования и программ противодействия вторжениям и DoS-атакам. Важным пунктом является и согласование методов аутентификации и алгоритмов проверки целостности и неискаженности пересылаемых файлов. Большинство провайдером предлагают 128-битную криптозащиту, но это не всегда является обязательным. Вероятно, это потребует выработки единого стандарта. Практически те же проблемы возникают в случае привлечения аутсорсинга.

К сожалению, помимо объективных причин на надежность и устойчивость работы сети влияет и субъективный фактор. Это, прежде всего некомпетентный персонал, различные компьютерные вирусы и хакеры. Скрытая безработица среди высоко квалифицированных программистов способствует распространению хакерства в России. Практическое отсутствие сетевых вирусов связано с ограниченностью сетей в России и со сложностью их написания, но этот барьер будет скоро преодолен и к этому следует готовиться уже сегодня. Еще в декабре 1994 года я получил предупреждение о распространении сетевых вирусов (good times и xxx-1) по Интернет:

“there are two virus infected messages circulated in the internet.
one is called "good times" and the other "xxx-1".
do not read !! do not download !!! delete right away !!!!”

(Не читайте!! Не загружайте!!! Немедленно уничтожайте!!!!)

Или еще один более свежий пример

"if you receive an email titled "it takes guts to say jesus" do not open it. it will erase everything on your hard drive. this information was announced yesterday morning from ibm; aol states that this is a very dangerous virus, much worse than "melissa," and that there is no remedy for it at this time."

Вирусы. ЭВМ, подключенная к сети, потенциально всегда уязвима. Есть сообщения о вирусе cascade в сетях Novell, созданы вирусы, переносимые с помощью электронной почты (например, вирусы, базирующиеся на макросах WinWord), и т.д. Последние наиболее опасны, так как, проглядывая какое-то очередное сообщение, содержащее приложение (attachment), клиент может и не предполагать, какую угрозу это таит. Макро-вирус может выполнять функцию "троянского коня". Тривиальным и одновременно крайне полезным советом является рекомендация стирать, не читая, сообщения, содержащие исполняемое приложение, даже если это сообщение получено от вашего хорошего знакомого (это может быть рассылка, выполняемая мактро-вирусом, через его адресную книгу). Если есть сомнения, позвоните вашему знакомому, или пошлите ему mail, прежде чем читать подозрительное послание. Аналогичную угрозу может представлять и и копирование через Интернет графических файлов. Они могут содержать в себе, например, фрагменты Java-кодов, которые запускаются при просмотре изображения. Такие коды способствуют более высокому уровню сжатия изображения, но могут использоваться и для вредоносного воздействия на вашу машину.

Троянский конь. К этой категории относят две разновидности объектов. Один из них - программа, засылаемая в атакуемый узел, которая осуществляет перехват всего ввод с терминала, записывает эти данные в файл и позднее пересылает этот файл “хозяину этого коня”. Другой объект является пассивным, выглядит безопасным и привлекательным. Например, находится в каталоге FTP-депозитария games и выглядит как игра. Легковерный клиент может скопировать такой файл и попытаться его запустить. Результатом может стать уничтожение содержимого жесткого диска.

Кролики. Это программы, которые быстро размножаются в памяти или на диске, поглощая ресурсы ЭВМ, что может привести к повисанию или разрушению операционной системы. Сами по себе эти программы, как правило, не несут в себе разрушительных функций.

Черви. Программы, напоминающие “кроликов”, но способные перемещаться по сети Интернет от одного узла к другому (узлы должны иметь идентичную операционную среду).

Макро вирусы. Вирусы, базирующие на макросах таких систем, как excel или winword. Опасность таких вирусов заключается в том, что они могут разноситься электронной почтой, когда соответствующие файлы подсоединены к почтовому сообщению. Попытка просмотра текста excel или winword приводит к заражению ЭВМ этим вирусом. После чего такая машина может стать сама разносчиком вируса. Из-за простоты заражения этот тип вируса в настоящее время наиболее опасен. Кроме того, он может иметь все свойства "троянского коня", что усугубляет опасность.

Все перечисленные программы создавались людьми специально для нанесения вреда, их мотивации предмет изучения психологов и социологов. Но есть потенциально опасные объекты, специально не создаваемые для нанесения вреда. Это, прежде всего, программы, разработанные не профессионалами и не лишенные ошибок. Следует иметь в виду, что любая ошибка в программе опасна сама по себе, но она может стать объектом атаки хакера. По этой причине бездумное использование не сертифицированных программ несет в себе достаточно высокий уровень риска.

Существуют и другие угрозы, например, так называемая “Молдавская связь”. Суть этой уловки, использованной впервые одним из провайдеров в Молдове, заключается в том, что в каком-то депозитарии или web-странице приводится ссылка на некоторый привлекательный объект, например набор эротических картинок. Но для их просмотра предлагается скопировать себе специальную программу. При запуске оговоренной программы канал связи с местным провайдером разрывается и устанавливается связь через модем с другим удаленным провайдером. Это особенно опасно для людей, подключенных к Интернет через модем, так как может стоить им многие сотни долларов за пользование междугородним телефоном.

Cовременные просмотрщики файлов (viewer) и вставные программы (plug-in), предоставляя определенные удобства, несут в себе ощутимые угрозы безопасности. Мало того, что они являются достаточно часто разносчиками вирусов, некоторые из них снабжены интерпретаторами команд. Такие интерпретаторы встраиваются, например, для создания справочной системы, но хакер может ввести туда свои, нужные только ему команды. А некоторые команды могут, скажем, разметить ваш диск. Подводя итоги, можно сказать, что всякая программа, имеющая макро процессор, потенциально опасна. По этой же причине следует избегать применения редактора emacs(UNIX) в качестве внешнего просмотрщика. Опасна и любая программа, способная запустить внешнее приложение. Примером такой программы можно назвать microsoft powerpoint, которая допускает во время презентации запуск любого приложения. Конфигурируя свою систему windows, не желательно объявлять powerpoint в качестве просмотрщика. И чем меньше программ просмотрщиков в системе, тем лучше для ее здоровья.

Современные WEB-серверы довольно широко используют java-аплеты. При этом должны строго выполняться определенные правила.

Аплеты не могут читаться с или писаться на локальный диск.<