Система обнаружения вторжений. Обнаружение атак

Сетевая система обнаружения вторжений может защитить от атак, которые проходят через межсетевой экран во внутреннюю ЛВС . Межсетевые экраны могут быть неправильно сконфигурированы, пропуская в сеть нежелательный трафик. Даже при правильной работе межсетевые экраны обычно пропускают внутрь трафик некоторых приложений, который может быть опасным. Порты часто переправляются с межсетевого экрана внутренним серверам с трафиком, предназначенным для почтового или другого общедоступного сервера. Сетевая система обнаружения вторжений может отслеживать этот трафик и сигнализировать о потенциально опасных пакетах. Правильно сконфигурированная сетевая система обнаружения вторжений может перепроверять правила межсетевого экрана и предоставлять дополнительную защиту для серверов приложений .

Сетевые системы обнаружения вторжений полезны при защите от внешних атак, однако одним из их главных достоинств является способность выявлять внутренние атаки и подозрительную активность пользователей. Межсетевой экран защитит от многих внешних атак, но, когда атакующий находится в локальной сети, межсетевой экран вряд ли сможет помочь. Он видит только тот трафик, что проходит через него, и обычно слеп по отношению к активности в локальной сети. Считайте сетевую систему обнаружения вторжений и межсетевой экран взаимодополняющими устройствами безопасности - вроде надежного дверного замка и системы сигнализации сетевой безопасности. Одно из них защищает вашу внешнюю границу, другое -внутреннюю часть (рис. 7.1).

Рис. 7.1.

Имеется веская причина, чтобы внимательно следить за трафиком внутренней сети . Как показывает статистика ФБР, более 70 процентов компьютерных преступлений исходят из внутреннего источника. Хотя мы склонны считать, что наши коллеги не сделают ничего, чтобы нам навредить, но иногда это бывает не так. Внутренние злоумышленники - не всегда ночные хакеры . Это могут быть и обиженные системные администраторы, и неосторожные служащие. Простое действие по загрузке файла или по открытию файла, присоединенного к электронному сообщению, может внедрить в вашу систему "троянскую" программу, которая создаст дыру в межсетевом экране для всевозможных бед. С помощью сетевой системы обнаружения вторжений вы сможете пресечь подобную активность , а также другие возможные компьютерные интриги. Хорошо настроенная сетевая система обнаружения вторжений может играть роль электронной "системы сигнализации" для вашей сети.

Дмитрий Костров ,
ЗАО "Эквант"
[email protected]

Не рост и мощь, а разум
Сулит в войне победу.
Уильям Шекспир

Системы обнаружения компьютерных атак (IDS - Intrusion Detection Systems) - один из важнейших элементов систем информационной безопасности сетей любого современного предприятия, учитывая, как растет в последние годы число проблем, связанных с компьютерной безопасностью (рис. 1). Хотя технология IDS не обеспечивает полную защиту информации, тем не менее она играет весьма заметную роль в этой области. Краткая история вопроса, а также некоторые экспериментальные и коммерческие системы были рассмотрены в статье ("BYTE/Россия", № 10"2001). Здесь же мы подробнее обсудим современные представленные на рынке продукты и направления дальнейшего развития IDS.

Рынок систем IDS бурно развивается с 1997 г. Именно в это время компания ISS (http://www.iss.com) предложила свой продукт под названием Real Secure. Год спустя Cisco Systems (http://www.cisco.com), осознав целесообразность разработки IDS, купила продукт NetRanger вместе с компанией Wheel Group. Нельзя не упомянуть здесь и объединение SAIC и Haystack Labs в Centrax Corporation (http://www.centrax.com).

Необходимо отметить, что обычные IDS своевременно обнаруживают только известные типы атак. Они работают в том же режиме, что и антивирусные программы: известные - ловятся, неизвестные - нет. Обнаружение неизвестной атаки - трудная задача, граничащая с областью систем искусственного интеллекта и адаптивного управления безопасностью. Современные IDS способны контролировать работу сетевых устройств и операционной системы, выявлять несанкционированные действия и автоматически реагировать на них практически в реальном масштабе времени. При анализе текущих событий могут учитываться уже произошедшие, что позволяет идентифицировать атаки, разнесенные во времени, и тем самым прогнозировать будущие события.

В 80-е годы большинство злоумышленников были экспертами в части взлома и сами создавали программы и методы несанкционированного проникновения в компьютерные сети; автоматизированные средства использовались редко. Сейчас появилось большое число "любителей", со слабым уровнем знаний в данной области, которые используют автоматические средства вторжения и эксплойты (exploit - вредоносный код, использующий известные ошибки в ПО и применяемый злоумышленником для нарушения нормальной работы программно-аппаратного комплекса). Иными словами, по мере усовершенствования автоматических средств вторжения снижались уровень знаний и квалификация большинства злоумышленников.

Существует много различных типов атак, и их можно ранжировать в соответствии с возрастанием возможной опасности следующим образом:

• угадывание паролей
• репликационный код
• взлом паролей
• использование известных уязвимых мест
• отключение/обход систем аудита
• воровство данных
• back doors (специальные входы в программу, возникающие из-за ошибок при ее написании или оставленные программистами для отладки)
• использование снифферов и sweepers (систем контроля содержимого)
• использование программ диагностики сети для получения необходимых данных
• использование автоматизированных сканеров уязвимостей
• подмена данных в IP-пакетах
• атаки типа "отказ в обслуживании" (DoS)
• атаки на Web-серверы (CGI-скрипты)
• технологии скрытого сканирования
• распределенные средства атаки.

Теперь атака длится не больше нескольких секунд и может нанести очень чувствительный вред. Например, атака типа "отказ в обслуживании" может вывести из строя Web-магазин или online-биржу на длительное время. Такие атаки наиболее распространены, и способы защиты от них развиваются быстрыми темпами.

Цель любой IDS - обнаружить атаку с наименьшими ошибками. При этом объект атаки (жертва) обычно хочет получить ответ на следующие вопросы.

• Что случилось с моей системой?
• Что подверглось нападению, и насколько опасна атака?
• Кто злоумышленник?
• Когда атака началась и откуда?
• Как и почему произошло вторжение?

Злоумышленник, в свою очередь, как правило, пытается узнать следующее. ·

• Что представляет собой цель атаки?
• Есть ли уязвимости и какие?
• Какой вред можно нанести?
• Какие эксплойты или средства проникновения имеются?
• Есть ли риск быть раскрытым?

Типы IDS

Надежда победить приближает победу,
уверенность в победе лишает нас ее.
Тит Ливий

В первую очередь в IDS используются различные способы определения несанкционированной активности. Хорошо известны проблемы, связанные с атаками через межсетевой экран (брандмауэр). Межсетевой экран разрешает или запрещает доступ к определенным сервисам (портам), но не проверяет поток информации, проходящий через открытый порт. IDS, в свою очередь, пытается обнаружить атаку на систему или на сеть в целом и предупредить об этом администратора безопасности, в то время как атакующий полагает, что он остался незамеченным.

Здесь можно провести аналогию с защитой дома от воров. Закрытые на замок двери и окна - это межсетевой экран. А сигнализация для оповещения о взломе соответствует IDS.

Для классификации IDS существуют различные способы. Так, по способу реагирования различают пассивные и активные IDS. Пассивные просто фиксируют факт атаки, записывают данные в файл журнала и выдают предупреждения. Активные IDS пытаются противодействовать атаке, например, переконфигурируя межсетевой экран или генерируя списки доступа маршрутизатора. Продолжая аналогию, можно сказать, что если сигнализация в доме включает звуковую сирену для отпугивания вора - это аналог активной IDS, а если подает сигнал в милицию - это соответствует пассивной IDS.

По способу выявления атаки различают системы signature-based и anomaly-based. Первый тип основан на сравнении информации с предустановленной базой сигнатур атак. В свою очередь, можно классифицировать атаки по типу (например, Ping-of-Death, Smurf). Однако системы данного типа не могут отлавливать новые, неизвестные виды атак. Второй тип основан на контроле частоты событий или обнаружении статистических аномалий. Такая система ориентирована на выявление новых типов атак. Однако недостаток ее - необходимость постоянного обучения. В примере с охраной дома аналогом такой более продвинутой системы IDS выступают соседи, которые знают, кто приходил к вам, внимательно смотрят за незнакомыми людьми и собирают информацию о нештатной ситуации на улице. Это соответствует типу anomalous IDS.

Наиболее популярна классификация по способу сбора информации об атаке: network-based, host-based, application-based. Система первого типа работает по типу сниффера, "прослушивая" трафик в сети и определяя возможные действия злоумышленников. Поиск атаки идет по принципу "от хоста до хоста". Работа таких систем до последнего времени была затруднена в сетях, где использовались коммутация, шифрование и высокоскоростные протоколы (более 100 Мбит/с). Но недавно появились решения компаний NetOptics (http://www.netoptics.com) и Finisar (http://www.finisar.com) для работы в коммутируемой среде, в частности, технологии SPAN-портов (Switched Port Analyzer) и Network Tap (Test Access Port). Network Tap (в виде отдельного устройства или встроенного в коммутатор блока) позволяет проводить мониторинг всего трафика на коммутаторе. В то же время фирмы Cisco и ISS добились определенных успехов в реализации таких систем в высокоскоростных сетях.

Системы второго типа, host-based,предназначены для мониторинга, детектирования и реагирования на действия злоумышленников на определенном хосте. Система, располагаясь на защищаемом хосте, проверяет и выявляет направленные против него действия. Третий тип IDS, application-based, основан на поиске проблем в определенном приложении. Существуют также гибридные IDS, представляющие собой комбинацию различных типов систем.

Работа современных IDS и различные виды атак

Общая схема функционирования IDS приведена на рис. 2. В последнее время появилось много публикаций о системах, называемых distributed IDS (dIDS). dIDS состоит из множества IDS, которые расположены в различных участках большой сети и связаны между собой и с центральным управляющим сервером. Такая система усиливает защищенность корпоративной подсети благодаря централизации информации об атаке от различных IDS. dIDS состоит из следующих подсистем: центральный анализирующий сервер, агенты сети, сервер сбора информации об атаке.

Рис. 2. Общая схема функционирования IDS.

Центральный анализирующий сервер обычно состоит из базы данных и Web-сервера, что позволяет сохранять информацию об атаках и манипулировать данными с помощью удобного Web-интерфейса.

Агент сети - один из наиболее важных компонентов dIDS. Он представляет собой небольшую программу, цель которой - сообщать об атаке на центральный анализирующий сервер.

Сервер сбора информации об атаке - часть системы dIDS, логически базирующаяся на центральном анализирующем сервере. Сервер определяет параметры, по которым группируется информация, полученная от агентов сети. Группировка может осуществляться по следующим параметрам:

• IP-адресу атакующего;
• порту получателя;
• номеру агента;
• дате, времени;
• протоколу;
• типу атаки и т. д.

Несмотря на многочисленные упреки и сомнения в работоспособности IDS, пользователи уже широко применяют как коммерческие средства, так и свободно распространяемые. Разработчики оснащают свои продукты возможностями активного реагирования на атаку. Система не только определяет, но и пытается остановить атаку, а также может провести ответное нападение на атакующего. Наиболее распространенные типы активного реагирования - прерывание сессии и переконфигурирование межсетевого экрана.

Прерывание сессии наиболее популярно, потому что для этого не используются драйверы внешних устройств, таких, как межсетевой экран. В оба конца соединения, например, просто посылаются пакеты TCP RESET (с корректным номером sequence/acknowledgement). Однако уже существуют и описаны способы обхода такой защиты злоумышленниками (например, использование флага PUSH в пакете TCP/IP или использование трюка с current pointer).

Второй способ - переконфигурирование межсетевого экрана, позволяет злоумышленнику узнать о наличии экрана в системе. Посылая большой поток ping-пакетов на хост и видя, что через некоторое время доступ прекратился (ping не проходит), атакующий может сделать вывод, что IDS провела переконфигурацию межсетевого экрана, установив новые правила запрета ping на хост. Однако есть способы обойти и эту защиту. Один из них заключается в применении эксплойтов до переконфигурирования межсетевого экрана. Существует и более простой путь. Злоумышленник, атакуя сеть, может задавать в качестве адреса отправителя IP-адреса известных фирм (ipspoofing). В ответ на это механизм переконфигурирования межсетевого экрана исправно закрывает доступ на сайты этих компаний (к примеру, ebay.com, cnn.com, cert.gov, aol.com), после чего начинаются многочисленные звонки возмущенных пользователей в службу поддержки "закрытых" компаний, и администратор вынужден отключить данный механизм. Это очень напоминает отключение ночью автомобильной сигнализации, постоянные срабатывания которой не дают уснуть жителям окрестных домов. После этого машина становится намного доступнее для автомобильных воров.

При этом необходимо помнить, что уже существуют средства для выявления IDS, работающих в режиме "прослушивания" трафика (http://www.securitysoftwaretech.com/antisniff/download.html); кроме того, многие IDS подвержены атакам типа DoS (отказ в обслуживании).

Наиболее продвинулись в этой области "вольные" разработчики мира posix. Простейшие атаки используют уязвимости, связанные с использованием signature-based IDS. Например, использование одной из версий свободно распространяемого продукта Snort может быть сведено к нулю следующим образом. При попытке доступа к файлу /etc/passwd, где в UNIX хранятся имена пользователей, принадлежность к группам и shell, Snort использует следующую сигнатуру для выявления данной активности:

Alert tcp $EXTERNAL_NET any -> $HTTP_SERVERS 80 (msg:"WEB-MISC /etc/passwd";flags: A+; content:"/etc/passwd"; nocase; classtype:attempted-recon; sid:1122; rev:1;)

Однако можно просто поменять символы в запросе - GET /etc//\//passwd или /etc/rc.d/.././\passwd и обойти эту сигнатуру.

Конечно, разработчики систем IDS уже давно учитывают эти изменения и отлавливают атаки, однако все еще встречаются плохо написанные сигнатуры атак.

Существуют атаки, основанные на полиморфном shell code. Данный код был разработан автором http://ktwo.ca / и основан на использовании вирусов. Данная технология более эффективна против систем signature-based, чем против anomaly- или protocol analysis-based. Полиморфный код использует различные способы для обхода систем на базе string-matching (их можно найти по адресу http://cansecwest.com/noplist-v1-1.txt).

Можно также вспомнить атаки, использующие фрагментацию пакетов, отказ сервиса IDS, разделение атаки между несколькими пользователями, кодировку атаки в кодировке "ebcdic" с изменением типа терминала на "ebcdic", реализацию атаки по зашифрованному каналу, подавление порта модуля слежения, изменение таблицы маршрутизации, чтобы избежать попадания трафика к системе обнаружения атак, и т. п.

Системы IDS используются для выявления не только внешних, но и внутренних нарушителей. Их, как показывает практика, порой гораздо больше, чем внешних. Внутренние атаки не относятся к общим типам атак. В отличие от внешних нарушителей, внутренний - это авторизованный пользователь, имеющий официальный доступ к ресурсам интрасети, в том числе к тем, на которых циркулирует конфиденциальная информация. Общая же практика состоит в использовании служб информационной безопасности для защиты периметра интрасети, при этом защите от внутренних угроз уделяется гораздо меньше внимания. Здесь-то и помогают IDS. Настройка IDS для защиты от внутренних атак - непростая задача; она требует кропотливой работы с правилами и профилями пользователей. Для борьбы с внутренними атаками необходимо использовать комбинацию различных IDS.

Компании и продукты

На рынке представлено несколько десятков коммерческих систем IDS, что обеспечивает выбор наиболее приемлемого решения. К сожалению, отечественные продукты пока отсутствуют, хотя две российские компании к концу этого года готовят выпуск своих систем обнаружения атак.

Ниже описаны продукты более двадцати компаний. По мнению автора, порядок их расположения в статье примерно соответствует степени известности в России.

Cisco Systems

Серия продуктов Cisco IDS содержит решения для различных уровней. В нее входят три системы 42xx версии v.2.2.1 (network-based), среди которых 4210 (рис. 3) оптимизирована для среды 10/100Base-T (45 Мбит/с), 4235 - для среды 10/100/1000Base-TX, (200 Мбит/с) и 4250 - для 10/100/1000Base-TX (500 Мбит/с).

Подсистема IDS имеется в коммутаторе Сatalyst - Catalyst 6000 Intrusion Detection System Module (swithed-integrated network-based).

Cisco IDS Host Sensor 2.0 и Cisco IDS Host Sensor Web Server, разработанные компанией Entercept, обеспечивают защиту на уровне хоста (host-based). IDS на уровне маршрутизатора (Firewall Feature Set 12.1(4)T) способна отражать 59 наиболее опасных видов атак (система network-based). При использовании IDS на уровне межсетевого экрана PIX 535, 525, 515Е, 506Е, 501 (v.6.2.2) отражается более 55 наиболее опасных видов атак (система network-based). Управление системами защиты осуществляется с помощью CiscoWorks VPN/Security Management Solution (VMS) или Cisco IDS software version 3.1(2). Рис. 4 иллюстрирует работу сетевого сенсора Сisco при попытке узнать имена хостов.

Рис. 4. Работа сетевого сенсора Сisco при попытке узнать имена хостов.

Internet Security Systems

Компания ISS в свое время совершила резкий скачок в данной области и занимает ведущие позиции в части реализации систем обнаружения атак. Она также предлагает целое семейство решений для различных уровней.

RealSecure Network Sensor - программное решение, предназначенное для установки на выделенный компьютер в критичном сегменте сети. Анализируя сетевой трафик и сопоставляя его с базой сигнатур атак, сенсор обнаруживает различные нарушения политики безопасности (рис. 5).

Система RealSecure Gigabit Sensor обрабатывает более 500 тыс. пакетов в секунду, используя запатентованный алгоритм семиуровневого анализа, обнаруживает большое число атак, пропускаемых другими системами. Применяется главным образом в сетях, работающих с большой нагрузкой.

RealSecure Server Sensor позволяет обнаруживать атаки на всех уровнях, направленные на конкретный узел сети. Кроме того, может проводить анализ защищенности и обнаружения уязвимостей на контролируемом узле.

Программа RealSecure Desktop Protector (ранее называвшаяся BlackICE Agent) предназначена для обнаружения в реальном режиме времени атак, направленных на рабочие станции корпоративной сети.

RealSecure for Nokia - программно-аппаратное решение, разработанное компаниями ISS и Nokia. Оно объединяет все функциональные возможности RealSecure Network Sensor и Nokia IP Network Security Solutions. Система функционирует под управлением защищенной ОС IPSO, базирующейся на FreeBSD.

RealSecure Guard - программное решение, совмещающее в себе возможности межсетевого экрана и системы обнаружения атак в реальном режиме времени. Она устанавливается между защищаемым и открытым сегментами сети (так называемая inline-IDS) и анализирует весь проходящий через нее трафик в поисках запрещенных или опасных пакетов. Система может обнаруживать атаки как на сегменты сети, так и на отдельные, наиболее важные узлы.

Для управления перечисленными системами RealSecure используется модуль RealSecure SiteProtector, который служит основным компонентом централизованного управления и для систем Internet Scanner и System Scanner. Он ориентирован на применение в крупных, территориально распределенных сетях или в организациях, использующих одновременно несколько решений компании ISS.

Более простой модуль RealSecure WorkGroup Manager предназначен для управления только RealSecure Network Sensor, Gigabit Sensor, RealSecure Server Sensor и RealSecure for Nokia. Он может использоваться в отсутствие других решений ISS и при небольшом числе сенсоров в сети (до пяти).

RealSecure Command Line Interface предназначен для управления из командной строки только RealSecure Network Sensor и Gigabit Sensor. Этот модуль управления ориентирован на локальное использование.

Symantec

Продукты Intruder Alert и NetProwler (в настоящее время выпущены версии 3.6 и 3.5.1 соответственно) достаточно подробно описаны в упоминавшемся выше обзоре ("BYTE/Россия", № 10"2001, с.14).

Enterasys Networks

Enterasys Networks - часть бывшей компании Cabletron Systems. Она выпускает IDS Dragon (типа network-based). Внутренняя архитектура шестой версии системы обладает повышенной масштабируемостью. Система включает компоненты Network Sensor, Squire Host Sensor, управляющий модуль с Wеb-интерфейсом Dragon Policy Manager и систему централизованного мониторинга безопасности сети в реальном масштабе времени Dragon Security Information Manager.

Computer Associates

Система eTrust Intrusion Detection (прежнее название SessionWall) предоставляет средства для защиты и мониторинга локальной сети. Этот высокоэффективный и достаточно простой программный продукт предоставляет возможности мониторинга, обнаружения атак, контроля за WWW-трафиком, ведения журналов. Обширная библиотека шаблонов атак eTrust Intrusion Detection регулярно обновляется, и с ее помощью автоматически определяются атаки, соответствующие шаблонам.

Система может использоваться как сниффер, кроме того, позволяет ограничить доступ к узлам Интернета с помощью правил, содержащих ключевые слова. eTrust также ведет количественный учет трафика в сети.

Обнаруживаются вирусы и опасные компоненты Java/ActiveX. Идентифицируются и регистрируются попытки пользователей подобрать пароль для входа в систему, что может впоследствии пригодиться для организационных решений руководства компании.

eTrust Intrusion Detection обеспечивает контекстный просмотр всех циркулирующих в локальной сети пакетов и их блокировку при наличии определенных администратором ключевых слов.

NFR Security

Компания была основана в 1996 году с целью разработки перспективных систем IDS.

Система NFR NID обеспечивает мониторинг сетевого трафика в реальном масштабе времени, выявляя подозрительную активность, различные атаки, запрещенное поведение пользователей в сети и различные статистические отклонения. Используемые сенсоры могут работать со скоростями 1 Гбит/с и 100 Мбит/с без потерь пакетов. В отличие от традиционных систем IDS (сравнение трафика с сигнатурами атак), NFR NID использует специализированную базу знаний, проверяет активность в сети с использованием известных эксплойтов, что дает возможность выявлять в трафике новые виды атаки - такие, как Code Red и Nimda.

NFR HID работает на уровне хоста, позволяет идентифицировать уязвимости и слабые политики безопасности, выявлять подозрительную активность пользователей, проводить мониторинг защищаемого хоста на уровне сетевых атак. Способна поддерживать до 10 тыс. хостов, что очень удобно в больших сетях. В системе используются два типа программ-агентов: Log Analysis Agent проводит мониторинг ядра и файлов сетевых журналов, включая syslogs. Network Node Agent осуществляет мониторинг сетевого трафика и выявляет DoS-атаки на защищаемый хост (отказ в обслуживании), атаки FTP password grabbing, Web phf attacks, CGI scans, BackOrifice scans и т. п. Хорошо подходит для работы в сетях с шифрованием и в коммутируемых сетях.

Tripwire

История развития компаний Tripwire и NFR, а также некоторые функциональные особенности их продуктов изложены в том же обзоре в . Отметим, что существуют три основных продукта этой компании, названия которых говорят сами за себя (for Servers, for Network Devices и for Web Pages). Их главная технологическая особенность - вычисление контрольных сумм основных файлов и модулей.

Snort

Snort - облегченная система обнаружения вторжения. Программа анализирует протокол передачи, выявляет различные атаки, например, переполнение буфера, сканирование, CGI-атаки, попытки определения ОС и т. п. Snort использует специальные правила для поиска атак в трафике. Система проста в настройке и обслуживании, однако в ней довольно много приходится настраивать "руками", без удобного графического интерфейса.

Программа работает в трех режимах: sniffer, packet logger и network intrusion detection system. В первом случае система просматривает пакеты на сетевом уровне и выводит информацию о них на консоль, во втором - записывает файлы журнала на диск, в третьем - анализирует сетевой трафик на предмет совпадения сигнатур атак и сигнализирует о них.

Internetwork Research group, BBN Technologies

Продукты серии NIDS, SecureNet, включают устройства, предназначенные для высокоскоростных сетей (SecureNet 5000 и 7000), защиты персонального компьютера (SecureNet 2000), а также систему мониторинга SecureNet Provider и специальное ПО SecureNet Pro.

Система SecureHost (host-based IDS) разработана для защиты ПК и серверов с помощью внедрения специальных сенсоров - программ-агентов. Агенты обеспечивают принятие решения при возникновении атаки в реальном масштабе времени в соответствии с принятой политикой защиты. Набор программ Intrusion SecureHost состоит из управляющей консоли на базе ОС Microsoft Windows 2000 Server и агентов, работающих в системах с Microsoft Windows NT, Windows 2000 или Sun Solaris 2.8.

Firestorm

Высокоскоростная NIDS Firestorm, разработанная Джиани Тедеско и свободно распространяемая, пока представлена в основном в качестве сенсора, работающего под управлением ОС Linux. Особенности системы таковы:

• сбор информации идет с помощью библиотек libpcap, позволяющих перехватывать пакеты из сетевого трафика;
• система поддерживает правила, написанные для Snort;
• легко настраивается путем редактирования файла firestorm.conf;
• понимает режим работы stateful inspection (технология инспекции пакетов с учетом состояния протокола);
• готовит файлы журналов в формате ASCII или tcpdump;
• проводит корреляцию событий;
• выдает сигналы об атаке на удаленное устройство - консоль.

Однако (как это часто бывает с бесплатными программами) данная система подвержена атакам. Существует возможность атаки на данную систему, которая приведет к "зависанию" NIDS. Атака уже описана в лентах новостей, проблема оказалась в ошибке модуля обработки памяти.

Psionic Technologies

Продукт TriSentry (ранее Abacus Project tools) предназначен для повышения защищенности сети компании путем выявления различных атак. Система состоит из трех базовых компонентов: PortSentry, HostSentry и LogSentry. IDS предназначена для работы в UNIX-окружении.

PortSentry - простой детектор сканирования, который прекращает связь между хостом-жертвой и атакующим. Хост "сбрасывает" локальные маршруты, устанавливает динамические правила доступа и добавляет хост в специальные файлы TCP wrappers hosts.deny, причем все это происходит в реальном времени.

Программа HostSentry позволяет администратору безопасности выявлять необычную активность пользователей (Login Anomaly Detection, LAD).

LogSentry (прежнее название Logcheck) автоматически проводит мониторинг файлов системных журналов нарушений безопасности в почтовых системах. Этот набор программ, ранее поставляемых с TIS Gauntlet firewall, был существенно переработан для аудита более широкого спектра систем.

Lancope

Программно-аппаратный комплекс StealthWatch - мощная система для мониторинга, детектирования и реагирования на атаки в высокоскоростной среде. В отличие от традиционных систем, имеет архитектуру flow-based, которая позволяет выявлять новые атаки без обращения к базе данных существующих сигнатур. Новая архитектура обеспечивает углубленное выявление атак на основе аномальной активности, работу в высокоскоростной среде (от полного дуплекса 100 Мбит/с до 1 Гбит/с), а также значительно меньше реагирует на ложные атаки.

OneSecure

В системе The OneSecure Intrusion Detection and Prevention (IDP) компания предложила специальный механизм - Multi-Method Detection (MMD), который объединяет наиболее известные способы выявления уязвимостей.

Recourse Technologies

Компания предлагает два продукта: ManTrap обеспечивает защиту наиболее критичных серверов, ManHunt выявляет атаки на уровне сети, в том числе в гигабитном окружении. Используются распределенные сенсоры и центральный сервер обработки и принятия решений. При этом разработанная компанией методика (zero-day) выявляет не только известные, но и новые атаки.

Продукты Emerald, NetStat, Shadow и Bro подробно рассмотрены в в "BYTE/Россия", № 10"2001.

Новые веяния

Коммутаторы все шире используются в корпоративных сетях, поскольку они обладают большей пропускной способностью по сравнению с концентраторами и защищают от атак с использованием программ-снифферов для перехвата конфиденциальной информации. Тем не менее проблемы с применением NIDS сохраняются. Существуют коммутаторы с зеркалированием портов (SPAN-порты), которые копируют данные, проходящие через коммутатор, на выделенный порт. Теоретически с помощью SPAN-порта возможно проверить весь поток данных, однако если объем зеркалируемого трафика превысит допустимый предел, то начинаются потери пакетов.

Сейчас уже существуют решения для гигабитной сети, но есть еще одна проблема - шифрование. Сегодня ни один уважающий себя администратор не работает удаленно со своими системами без SSH или SSL, а поскольку передача данных идет в шифрованном виде, проблема использования IDS остается. Она заключается в невозможности расшифровать весь трафик и, как следствие, проверить сигнатуры атак. В ближайшем будущем практически все производители (если они хотят занимать достойное место на рынке IDS) доработают свои продукты для применения в гигабитной сети.

Еще один вопрос - сбор информации и ее анализ. Даже самый серьезный специалист по безопасности - тоже человек и может не заметить некоторых деталей, которые скроют от него подготовку или проведение атаки на хост компании. Начаты проекты Spice и Spade, направленные на развитие технологии выявления аномальной активности, и они должны помочь в решении данной проблемы.

Несомненно, что IDS развиваются в направлении сбора и корреляции информации. При этом информация должна поступать от разнообразных источников (сенсоров). Скорее всего, различия между NIDS и HIDS постепенно исчезнут, и в дальнейшем будут созданы системы централизованного управления с возможностями принятия решения (хотя бы в простых случаях), что заметно снизит нагрузку на администраторов, ответственных за безопасность компьютерных сетей.

Подсистема обнаружения и предотвращения вторжений включает в себя:

Таблица 1. Подсистемы обнаружения и предотвращения вторжений

Обнаружение вторжений - это процесс мониторинга событий, происходящих в информационной системе и их анализа на наличие признаков, указывающих на попытки вторжения: нарушения конфиденциальности, целостности, доступности информации или нарушения политики информационной безопасности. Предотвращение вторжений - процесс блокировки выявленных вторжений.

Средства подсистемы обнаружения и предотвращения вторжений автоматизируют данные процессы и необходимы в организации любого уровня, чтобы предотвратить ущерб и потери, к которым могут привести вторжения.

По способу мониторинга средства подсистемы делятся на:

• средства предотвращения вторжений сетевого уровня (network-based IDS/IPS), которые осуществляют мониторинг сетевого трафика сегментов сети.
• средства предотвращения вторжений системного уровня (host-based IDS/IPS), которые выявляют события информационной безопасности и выполняют корректирующие действия в пределах защищаемого узла.

Выделяется несколько методов анализа событий:

• обнаружение злоупотреблений, при котором событие или множество событий проверяются на соответствие заранее определенному образцу (шаблону), который описывает известную атаку. Шаблон известной атаки называется сигнатурой.
• обнаружение аномалий, при котором определяются ненормальные (аномальные) события. Данный метод предполагает, что при попытке вторжении, полученные события отличаются от событий нормальной деятельности пользователей или взаимодействия узлов сети и могут, следовательно, быть определены. Сенсоры собирают данные о событиях, создают шаблоны нормальной деятельности и используют различные метрики для определения отклонения от нормального состояния.

В подсистеме выделяются средства защиты от DDoS атак, которые анализируют пограничный сетевой трафик методом обнаружения аномалий.

Решение по предотвращению вторжений состоит из сенсоров, одного или нескольких серверов управления, консоли оператора и администраторов. Иногда выделяется внешняя база данных для хранения информации о событиях информационной безопасности и их параметров.

Сервер управления получает информацию от сенсоров и управляет ими. Обычно на серверах осуществляется консолидация и корреляция событий. Для более глубокой обработки важных событий, средства предотвращения вторжений системного уровня интегрируются с подсистемой мониторинга и управления инцидентами.

Консоли представляют интерфейсы для операторов и администраторов подсистемы. Обычно это программное средство, устанавливаемое на рабочей станции.

Для организации централизованного администрирования, управления обновлениями сигнатур, управления конфигурациями применяется интеграция с подсистемой управления средствами защиты организации.

Необходимо учитывать, что только комплексное использование разных типов средств подсистемы позволяет достигнуть всестороннего и точного обнаружения и предотвращения вторжений.

Предотвращение вторжений системного уровня

Подсистема предотвращения вторжений системного уровня (host-based IDS/IPS) обеспечивает незамедлительное блокирование атак системного уровня и оповещение ответственных лиц. Агенты (сенсоры) обнаружения атак системного уровня собирают информацию, отражающую деятельность, которая происходит в отдельной операционной системе.

Преимуществами данной подсистемы является возможность контроля доступа к информационным объектам узла, проверка их целостности, регистрацию аномальной деятельности конкретного пользователя.

К недостаткам можно отнести не возможность обнаруживать комплексных аномальных событий, использование дополнительные ресурсы защищаемой системы, необходимость установки на все защищаемые узлы. Кроме того, уязвимости операционной системы могут нарушить целостность и работу сенсоров.

Варианты решения:

Предотвращение вторжений сетевого уровня

Подсистема предотвращения вторжений сетевого уровня (network-based IPS или NIPS) обеспечивает немедленное блокирование сетевых атак и оповещение ответственных лиц. Преимуществом применения средств сетевого уровня является возможность защиты одним средством сразу нескольких узлов или сегментов сети.

Программные или программно-аппаратные сенсоры, устанавливаются в разрыв соединения или пассивно просматривают сетевой трафик определенных узлов или сегментов сети и анализируют сетевые, транспортные и прикладные протоколы взаимодействия.

Захваченный трафик сравнивается с набором определенных образцов (сигнатур) атак или нарушений правил политики безопасности. Если сигнатуры будут обнаружены в сетевом пакете, применяются меры противодействия.

В качестве мер противодействия, может выполняться:

• блокирование выбранных сетевых пакетов;
• изменение конфигурации средств других подсистем обеспечения информационной безопасности (например, межсетевого экрана) для более эффективного предотвращения вторжения;
• сохранения выбранных пакетов для последующего анализа;
• регистрация событий и оповещение ответственных лиц.

Дополнительной возможностью данных средств может являться сбор информации о защищаемых узлах. Для получения информации о защищенности и критичности узла или сегмента сети применяется интеграция с подсистемой контроля эффективности защиты информации.

Пример решения предотвращения вторжений сетевого уровня на основе продуктов Cisco Systems приведен на рисунке:

Рисунок 1. Пример решения предотвращения вторжений сетевого уровня на основе продуктов Cisco Systems

Варианты решения:

Защита от DDoS атак

Одним из наиболее критичных, по последствиям, классов компьютерных атак являются атаки типа «Распределенный отказ в обслуживании» (Distributed Denial of Service, DDoS), направленные на нарушение доступности информационных ресурсов. Эти атаки осуществляются с использованием множества программных компонентов, размещаемых на хостах в сети Интернет. Они могут привести не только к выходу из строя отдельных узлов и сервисов, но и остановить работу корневых DNS-серверов и вызвать частичное или полное прекращение функционирования сети.

Основная цель защиты против DDoS-атак заключается в предотвращении их реализации, точном обнаружении этих атак и быстром реагировании на них. При этом важно также эффективно распознавать легитимный трафик, который имеет признаки, схожие с трафиком вторжения, и обеспечивать надежную доставку легитимного трафика по назначению.

Общий подход к защите от атак DDoS включает реализацию следующих механизмов:

• обнаружение вторжения;
• определение источника вторжения;
• предотвращение вторжения.

Решение для операторов связи

Бизнес-преимущества внедряемого решения:

• возможность предложить новый сервис высокого уровня с перспективой масштабирования для больших, средних и малых предприятий;
• возможность позиционировать себя как доверенное лицо, участвующее в предотвращении ущерба и потерь клиентов;
• улучшается управляемость сетевой инфраструктурой;
• возможность предоставления абонентам отчетов об атаках.

Данное решение позволяет операторам связи предложить своим клиентам защиту от распределенных DoS-атак, одновременно укрепить и защитить собственные сети. Фундаментальной задачей решения является удаление аномального трафика из канала связи и доставка только легитимного трафика.

Провайдер услуг может предлагать защиту от DDoS-атак своим корпоративным клиентам по двум схемам:

• выделенная услуга – подходит для компаний, бизнес которых связан с сетью Интернет: это компании, занимающиеся «онлайновой» торговлей, финансовые структуры и другие предприятия, занимающиеся электронной коммерцией. Выделенная услуга обеспечивает возможность очистки передаваемого трафика, а также дополнительные возможности обнаружения DDoS-атак и активацию процедур очистки трафика по требованию клиента;
• услуга коллективного пользования – предназначена для корпоративных клиентов, которым необходим определенный уровень защиты от DDoS-атак для своих «онлайновых» сервисов. Однако эта проблема не стоит для них остро. Услуга предлагает возможность очистки трафика коллективно для всех клиентов и стандартную политику для обнаружения DDoS-атаки

Архитектура решения

Рисунок 2. Архитектура решения защиты от DDoS-атак для операторов связи

Архитектура решения предлагает упорядоченный подход к обнаружению распределенных DoS-атак, отслеживанию их источника и подавлению распределенных DoS-атак.

В начале своей работы средствам защиты от DDoS-атак необходимо пройти процесс обучения и создать модель нормального поведения трафика в пределах сети, используя поток данных, доступный с маршрутизаторов. После процесса обучения система переходит в режим мониторинга трафика и в случае обнаружения аномальной ситуации, системному администратору отправляется уведомление. Если атака подтверждается, администратор безопасности сети переводит устройство очистки трафика в режим защиты. Также возможно настроить устройства мониторинга на автоматическую активацию средств очистки трафика в случае обнаружения аномального трафика. При включении в режим защиты средство фильтрации изменяет таблицу маршрутизации граничного маршрутизатора с целью перенаправления входящего трафика на себя и производит очистку его очистку. После этого очищенный трафик перенаправляется в сеть.

Решение для предприятий

При разработке данного решения применялся комплексный подход для построения системы защиты, способной защитить не только отдельные сервера предприятия, но и каналы связи с соответствующими операторами связи. Решение представляет собой многоуровневую систему с четко выстроенной линией обороны. Внедрение решения позволяет повысить защищенность корпоративной сети, устройств маршрутизации, канала связи, почтовых серверов, web-серверов и DNS-серверов.

• осуществление компаниями своего бизнеса через Интернет;
• наличие корпоративного web-сайта компании;
• использование сети Интернет для реализации бизнес-процессов.

Архитектура решения

Рисунок 3. Архитектура решения защиты от DDoS-атак для предприятий

В данном решении применяются сенсоры обнаружения аномалий, просматривающие проходящий внешний трафик в непрерывном режиме. Данная система находится на границе с оператором связи, таким образом, процесс очистки начинается еще до попадания трафика атаки во внутреннюю сеть компании.

Метод обнаружения аномалий не может обеспечить 100% вероятность очистки трафика, поэтому появляется необходимость интеграции с подсистемами предотвращения атак на сетевом и системном уровне.

Технические преимущества внедряемых решений:

• мгновенная реакция на DDoS-атаки;
• возможность включения системы только по требованию обеспечивает максимальную надежность и минимальные затраты на масштабирование.

Варианты решения:

Обнаружения вторжений представляет собой процесс выявления несанкционированного доступа или попыток несанкционированного доступа к ресурсам АС.

Система обнаружения вторжений(Intrusion Detection System(IDS)) в общем случае представляет собой программно-аппаратный комплекс, решающий данную задачу.

Сигнатура – совокупность событий или действий, характерные для данного типа угрозы безопасности.

Сенсор получает сетевой пакет.

Пакет передается ядру для анализа.

Проверяется совпадение сигнатуры.

Если совпадений нет, то от узла получается следующий пакет.

Если есть совпадение, то появляется предупреждающее сообщение.

Происходит вызов модуля ответного реагирования.

Ошибки первого и второго рода:

Ошибки второго рода, когда нарушитель воспринимается системой безопасности, как авторизованный субъект доступа.

Все системы, использующие сигнатуры для проверки доступа, подвержены ошибкам второго рода, в том числе антивирусы, работающие на антивирусной базе.

Функционирование системы IDS во многом аналогично межсетевому экрану. Сенсоры получают сетевой трафик, а ядро, путем сравнения полученного трафика, с записями имеющихся базами сигнатур, пытается выявить следы попыток несанкционированного доступа. Модуль ответного реагирования представляет собой дополнительный компонент, который может быть использован для оперативного блокирования угрозы, например, может быть сформированного новое правило для межсетевого экрана.

Существует две основных категории IDS:

IDS уровня сети. В таких системах сенсор функционирует на выделенном для этих целей хосте(узле), защищаемом сегменте сети. Обычно он работает в прослушивающем режиме, чтобы анализировать весь ходящий по сегменту сетевой трафик.

IDS уровня хоста. В случае, если сенсор функционирует на уровне хоста для анализа может быть использована следующая информация:

1. Записи стандартных средств. Протоколирование ОС.

   Информация об использованных ресурсах.

   Профили ожидаемого поведения пользователя.

Каждый из типов IDS имеет свои достоинства и недостатки.

IDS уровня сети не снижает общую производительность системы, а IDS уровня хоста более эффективно выявляет атаки и позволяет анализировать активность, связанную с отдельным хостом. На практике целесообразно применять оба этих типа.

Протоколирование и аудит

Подсистема протоколирования и аудита является обязательным компонентом любой АС. Протоколирование(регистрация) представляет собой механизм подотчетности системы обеспечения информационной безопасности, фиксирующая все события, относящиеся к информационной безопасности. Аудит – анализ протоколирования информации с целью оперативного выявления и предотвращения нарушений режима информационной безопасности.

Назначения механизма регистрации и аудита:

Обеспечение подотчетности пользователей и администратора.

Обеспечение возможности реконструкции последовательности событий(например при инцидентах).

Обнаружение попыток нарушения режима информационной безопасности.

Выявление технических проблем, напрямую не связанных с информационной безопасностью.

Протоколируемые данные заносятся в регистрационный журнал, который представляет собой хронологически-упорядоченную совокупность записи результатов деятельности субъектов АС, влияющих на режим информационной безопасности. Основными полями такого журнала являются следующие:

Временная метка.

Тип события.

Инициатор события.

Результат события.

Так, как системные журналы являются основными источниками информации для последующего аудита и выявления нарушения безопасности должен быть поставлен вопрос о защите их от не санкционированной модификации. Система протоколирования должна быть спроектирована таким образом, чтобы не один пользователь, включая администраторов, не мог произвольным образом изменять записи системных журналов.

Поскольку файлы журналов хранятся на том или ином носителе, рано или поздно может возникнуть проблема нехватки пространства на этом носителе, при этом реакция системы может быть различной, например:

Продолжить работу системы, без протоколирования.

Заблокировать систему до решения проблемы.

Автоматически удалять самые старые записи в системном журнале.

Первый вариант является наименее приемлемым с точки зрения безопасности.