Илья Медведовский - Атака на Internet

Программно-аппаратные методы защиты от удаленных атак

К программно-аппаратным средствам обеспечения информационной безопасности средств связи в вычислительных сетях относятся:

• программно-аппаратные шифраторы сетевого трафика;

• методика Firewall, реализуемая на базе программно-аппаратных средств;

• защищенные сетевые криптопротоколы;

• программные средства обнаружения атак (IDS – Intrusion Detection Systеms) (см. главу 9);

• программные средства анализа защищенности (см. главу 9);

• защищенные сетевые ОС.

Существует огромное количество литературы, посвященной средствам защиты для использования в сети Internet (за последние несколько лет практически в любом номере компьютерного журнала встречаются статьи на эту тему).

Эти средства мы опишем по возможности кратко, чтобы не повторять хорошо известную всем информацию. При этом мы преследуем следующие цели: во-первых, еще раз вернуться к мифу об «абсолютной защите», которую якобы обеспечивают системы Firewall; во-вторых, сравнить существующие версии криптопротоколов, применяемых в Internet, и дать оценку критическому, по сути, положению в этой области.

Методика Firewall

В общем случае методика Firewall как основное программно-аппаратное средство осуществления сетевой политики безопасности в выделенном сегменте IP-сети реализует следующие основные функции.

1. Многоуровневая фильтрация сетевого трафика

Фильтрация обычно происходит на четырех уровнях OSI:

1. Канальном (Ethernet).

2. Сетевом (IP).

3. Транспортном (TCP, UDP).

4. Прикладном (FTP, TELNET, HTTP, SMTP и т. д.).

Фильтрация сетевого трафика является основной функцией систем Firewall и позволяет администратору безопасности сети централизованно осуществлять необходимую сетевую политику в выделенном сегменте IP-сети, то есть, настроив соответствующим образом Firewall, можно разрешить или запретить пользователям как доступ из внешней сети к соответствующим службам хостов или к хостам, находящимся в защищаемом сегменте, так и доступ пользователей из внутренней сети к соответствующим ресурсам внешней сети. Можно провести аналогию с администратором локальной ОС, который для осуществления политики безопасности в системе назначает необходимым образом соответствующие отношения между субъектами (пользователями) и объектами системы (файлами, например), что позволяет разграничить доступ субъектов системы к ее объектам в соответствии с заданными администратором правами доступа. Те же рассуждения применимы к Firewall-фильтрации: в качестве субъектов взаимодействия будут выступать IP-адреса хостов пользователей, а в качестве объектов, доступ к которым необходимо разграничить, – IP-адреса хостов, используемые транспортные протоколы и службы предоставления удаленного доступа.

2. Proxy-схема с дополнительной идентификацией и аутентификацией пользователей на Firewall-хосте

Proxy-схема позволяет, во-первых, при доступе к защищенному Firewall сегменту сети осуществить на нем дополнительную идентификацию и аутентификацию удаленного пользователя и, во-вторых, является основой для создания приватных сетей с виртуальными IP-адресами. Смысл proxy-схемы заключается в создании соединения с конечным адресатом через промежуточный proxy-сервер (в переводе с англ. «proxy» – полномочный) на хосте Firewall.

3. Создание приватных сетей с «виртуальными» IP-адресами

Если администратор безопасности сети считает целесообразным скрыть истинную топологию своей внутренней IP-сети, то ему можно порекомендовать использовать системы Firewall для создания виртуальных сетей с применением технологии NAT (Network Address Translation). Для адресации во внешнюю сеть через Firewall необходимо либо использовать на хосте Firewall описанные выше proxy-серверы, либо применять только специальные системы маршрутизации (через которые и возможна внешняя адресация). Это происходит из-за того, что используемый во внутренней приватной сети «виртуальный» IP-адрес, очевидно, непригоден для внешней адресации, то есть адресации к абонентам, находящимся за ее пределами. Поэтому proxy-сервер должен осуществлять связь с абонентами из внешней сети со своего настоящего IP-адреса. Кстати, эта схема удобна в том случае, если вам для создания IP-сети выделили недостаточное количество IP-адресов: в стандарте IPv4 это случается сплошь и рядом, поэтому для полноценной IP-сети с использованием proxy-схемы достаточно одного выделенного IP-адреса для proxy-сервера.

Итак, любое устройство, реализующее хотя бы одну из этих функций Firewall-методики, и является Firewall-устройством. Например, ничто не мешает вам использовать в качестве Firewall-хоста компьютер с обычной ОС FreeBSD или Linux, у которой соответствующим образом нужно скомпилировать ядро ОС. Firewall такого типа будет обеспечивать только многоуровневую фильтрацию IP-трафика. Другое дело – предлагаемые на рынке мощные Firewall-комплексы, созданные на базе ЭВМ или мини-ЭВМ, обычно реализуют все функции Firewall-методики и являются полнофункциональными системами Firewall.

Но Firewall не является гарантией абсолютной защиты от удаленных атак в Internet. Эта система – не столько средство обеспечения безопасности, сколько возможность централизованно осуществлять сетевую политику разграничения удаленного доступа к ресурсам вашей сети. Да, в том случае, если, например, к данному хосту запрещен удаленный TELNET-доступ, Firewall однозначно предотвратит возможность такого доступа. Однако большинство удаленных атак имеют совершенно другие цели (бессмысленно пытаться получить определенный вид доступа, если он запрещен системой Firewall). Действительно, зададим себе вопрос, а какие из рассмотренных удаленных атак может предотвратить Firewall? Анализ сетевого трафика? Очевидно, нет! Ложный ARP-сервер? И да, и нет (для защиты вовсе не обязательно использовать Firewall). Ложный DNS-сервер? Нет, к сожалению, Firewall вам тут не помощник. Навязывание ложного маршрута при помощи протокола ICMP? Да, эту атаку путем фильтрации ICMP-сообщений Firewall легко отразит (хотя достаточно будет фильтрующего маршрутизатора, например Cisco). Подмена одного из субъектов TCP-соединения? Ответ отрицательный – Firewall тут абсолютно ни при чем. Нарушение работоспособности хоста путем создания направленного шторма ложных запросов или переполнения очереди запросов? В этом случае применение Firewall только ухудшит дело. Взломщику достаточно атаковать только один Firewall, а не несколько хостов (это легко объясняется тем, что связь внутренних хостов с внешним миром возможна лишь через Firewall), чтобы вывести из строя (отрезать от внешнего мира) все хосты внутри защищенного Firewall-системой сегмента.

Из всего вышесказанного отнюдь не следует, что использование Firewall абсолютно бессмысленно. На данный момент этой методике (именно как методике) нет альтернативы. Однако нужно четко понимать и помнить ее основное назначение.