Илья Медведовский - Атака на Internet

Отсутствие возможности контроля за маршрутом сообщений

Невозможность контроля в Internet за виртуальными каналами обусловлено отсутствием в Сети контроля за маршрутом сообщений, а именно: в существующем стандарте IPv4 нельзя по пришедшему на хост сообщению определить путь, через который оно прошло, а следовательно, невозможно проверить подлинность адреса отправителя (см. главу 4).

Отсутствие полной информации об объектах Internet

Очевидно, что в глобальной сети невозможно обеспечить на каждом ее объекте наличие информации о любом другом объекте. Поэтому, как говорилось ранее, необходимо использовать потенциально опасные алгоритмы удаленного поиска. В сети Internet используются, по меньшей мере, два алгоритма удаленного поиска: ARP и DNS. Удаленные атаки, направленные на эти протоколы, рассмотрены в главе 4.

Отсутствие криптозащиты сообщений

В существующих базовых протоколах семейства TCP/IP, обеспечивающих взаимодействие на сетевом и транспортном уровнях, не предусмотрена возможность шифрования сообщений, хотя очевидно, что добавить ее в протокол TCP не составляло труда. Разработчики решили переложить задачу криптозащиты на протоколы более высоких уровней, например прикладного уровня. При этом базовые протоколы прикладного уровня (FTP, TELNET, HTTP и др.) также не предусматривали никакого шифрования сообщений. Только не так давно появился общедоступный прикладной протокол SSL, встроенный в Netscape Navigator, позволяющий как надежно зашифровать сообщение, так и подтвердить его подлинность.

В заключение хотелось бы заметить, что все описанные выше причины, по которым возможна успешная реализация угроз безопасности РВС, делают сеть Internet небезопасной (см. рис. 6.1). А следовательно, все пользователи Сети могут быть атакованы в любой момент.

Рис. 6.1. Причины успеха удаленных атак

Описанные в предыдущих главах причины успеха удаленных атак на распределенные системы наглядно продемонстрировали, что несоблюдение требований безопасности к защищенным системам связи удаленных объектов РВС приводит к нарушению безопасности системы в целом. Поэтому данная глава посвящена выработке требований для защищенного взаимодействия объектов в распределенной ВС. Чтобы определить, из каких принципов нужно исходить при построении защищенной системы связи удаленных объектов в РВС, расскажем о технологии создания таких систем.

Очевидно, что при построении защищенных систем следует бороться не с угрозами, основанными на недостатках системы, а с причинами возможного их успеха. Поэтому для ликвидации угроз, осуществление которых возможно по каналам связи, необходимо устранить причины, их порождающие. Это основной принцип, руководствуясь которым, мы и сформулируем требования к защищенным системам взаимодействия объектов в распределенных ВС.

Выделенный канал связи

Все объекты распределенной ВС взаимодействуют между собой по каналам связи. Ранее рассматривалась причина успеха удаленных атак, состоящая в использовании в РВС для связи между хостами широковещательной среды передачи, что означает подключение всех объектов РВС к одной общей шине (сетевая топология «общая шина», рис. 7.1). Это приводит к тому, что сообщение, адресованное только одному объекту системы, будет получено всеми ее объектами. Однако только тот объект, адрес которого указан в заголовке сообщения, будет считаться получателем. Очевидно, что в РВС с топологией «общая шина» на уровнях, начиная с сетевого и выше, необходимо использовать специальные методы идентификации объектов (см. далее раздел «Виртуальный канал связи»), так как идентификация на канальном уровне возможна только в случае использования сетевых криптокарт (что на сегодняшний день является экзотикой).

Рис. 7.1. Сетевая топология «общая шина»

Очевидно, что идеальным с точки зрения безопасности будет взаимодействие объектов РВС по выделенным каналам. Существуют два возможных способа организации топологии распределенной ВС с выделенными каналами. В первом случае каждый объект связывается физическими линиями связи со всеми объектами системы (рис. 7.2). Во втором случае в системе может использоваться сетевой коммутатор (switch), через который осуществляется связь между объектами (топология «звезда», рис. 7.3).

Рис. 7.3. Сетевая топология «звезда»

Плюсы распределенной ВС с выделенными каналами связи между объектами состоят в следующем:

• передача сообщений осуществляется напрямую между источником и приемником, минуя остальные объекты системы. В такой системе при отсутствии доступа к объектам, через которые осуществляется передача сообщения, не существует программной возможности анализа сетевого трафика;

• имеется возможность идентифицировать объекты распределенной системы на канальном уровне по их адресам без использования специальных криптоалгоритмов шифрования трафика, поскольку система построена так, что по данному выделенному каналу осуществима связь только с одним определенным объектом. Появление в такой распределенной системе ложного объекта невозможно без аппаратного вмешательства (подключение дополнительного устройства к каналу связи);

• система с выделенными каналами связи – это система, в которой отсутствует неопределенность с информацией о ее объектах. Каждый объект в такой системе однозначно идентифицируется и обладает полной информацией о других объектах системы.

Но у РВС с выделенными каналами есть и минусы:

• сложность реализации и высокие затраты на создание системы;

• ограниченное число объектов системы (зависит от числа входов у коммутатора);

• сложность внесения в систему нового объекта.

Очевидно также, что создание глобальной РВС с выделенными каналами на сегодняшний день невозможно.

Анализируя плюсы и минусы использования выделенных каналов для построения защищенных систем взаимодействия объектов РВС, можно сделать вывод, что создание распределенных систем только с выделенными каналами или только с использованием широковещательной среды передачи неэффективно. Поэтому при построении распределенных вычислительных систем с разветвленной топологией и большим числом объектов представляется правильным использование комбинированных сетевых топологий для создания «гибких» распределенных систем. Чтобы обеспечить связь между объектами большой степени значимости, можно использовать выделенный канал. Связь менее значимых объектов системы может осуществляться с применением комбинации общей шины и выделенного канала.