Системы Honey Pot и Padded Cell
В настоящее время разрабатываются новые дополнения для традиционных IDS. Важно понимать, чем они отличаются от технологий, используемых в обычных IDS.
Honey Pot являются системами-ловушками, которые разработаны для привлечения потенциального атакующего и отвлечения его от уязвимых систем. Honey Pot создаются для того, чтобы:
отвлечь атакующего от доступа к критичным системам;
собрать информацию о деятельности атакующего;
способствовать тому, чтобы атакующий оставил достаточно следов в системе.
Такие системы заполняются ложной информацией, но информация создается таким образом, чтобы она казалась ценной. Законные пользователи не должны иметь доступ к данной системе. Таким образом, любой вход в Honey Pot является подозрительным. Honey Pot содержит мониторы уязвимостей и логгеры событий, которые определяют, что такие доступы произошли, и также собирают информацию о деятельности атакующих.
Padded Cell используют другой подход. Вместо того, чтобы пытаться привлечь атакующих заманчивыми данными, Padded Cell функционируют вместе с традиционной IDS. Когда IDS определяет атакующего, она перенаправляет его в специальный Padded Cell хост. После того как атакующие попадают в Padded Cell, они находятся внутри эмулированного окружения, где не могут причинить вред. Как и Honey Pot, данное эмулированное окружение заполняется представляющими интерес данными, разработанными для того, чтобы убедить атакующего, будто атака продолжается по его плану. Как и Honey Pot, Padded Cell являются хорошо оборудованными и имеют уникальные возможности для мониторинга действий атакующего. Разработчики IDS используют системы Padded Cell и Honey Pot, начиная с 1980 года. Важно проконсультироваться с законодательством, прежде чем принять решение об использовании тех или иных систем в конкретном функциональном окружении.
Преимущества систем Honey Pot и Padded Cell:
Атакующие могут быть направлены в сторону от целевой системы, тем самым они не в состоянии принести вред.
Администраторы имеют дополнительное время для принятия решения о том, как ответить атакующему.
Действия атакующего могут быть легко и более обширно проанализированы, с получением результатов, которые могут использоваться для уточнения моделей угроз и для улучшения системы защиты.
Honey Pot могут быть эффективны для обнаружения внутренних нарушителей, которые просматривают сеть.
Недостатки систем Honey Pot и Padded Cell:
Законодательные положения для использования таких устройств недостаточно хорошо определены.
Honey Pot и Padded Cell пока еще не являются общеиспользуемыми технологиями безопасности.
Опытный атакующий, однажды попав в ловушку, может стать агрессивным и запустить более враждебную атаку против системы.
Администратору необходим большой опыт, чтобы использовать такие системы.
Выбор IDS
Сегодня доступен широкий выбор продуктов определения проникновения, адресованных широкому спектру целей безопасности. Имея такой спектр продуктов и возможностей, процесс выбора продукта, который является наилучшим для конкретных нужд, становится достаточно трудным. Ниже перечислены вопросы, которые могут использоваться в качестве критерия при приобретении конкретной IDS.
Чтобы определить, какие IDS могут использоваться в конкретном окружении, следует в первую очередь, рассмотреть окружение, в технических и физических терминах и в терминах политики.
Выбор самой подходящей IDS
Самой подходящей IDS в каждом конкретном случае является та, которая наилучшим образом удовлетворяет целям и задачам безопасности в организации, при этом могут учитываться существующие ограничения. Определяющими факторами обычно считаются следующие:
окружение системы, в терминах аппаратной и программной инфраструктур.
окружение безопасности, в терминах политик и существующих механизмов безопасности и ограничений.
организационные цели, в терминах задач функционирования предприятия (например, организации электронной коммерции могут иметь цели и ограничения, отличные от целей и ограничений организаций, которые занимаются производством).
ограничения ресурсов в терминах финансовых возможностей приобретения, кадрового обеспечения и инфраструктуры.
Определение окружения IDS
Во-первых, следует понимать, в каком окружении IDS должна функционировать. Это важно, поскольку если IDS не развернута с учетом информационных источников, которые доступны системе, она может не иметь возможности видеть все, что делается в сети или системе – как атаку, так и нормальную деятельность.
Технические спецификации окружения систем
Во-первых, следует специфицировать технические характеристики окружения систем. Такая спецификация должна включать топологию сети с учетом количества и расположения хостов, ОС на каждом хосте, количества и типов сетевых устройств, таких как роутеры, мосты, коммутаторы, количества и типов граничных маршрутизаторов и dial-up соединений. Должно быть сделано описание всех серверов, включая типы, конфигурации, прикладное ПО и версии, выполняющиеся на каждом из них. Если работает система управления сетью, то нужно описать ее функционирование.
Технические спецификации используемой системы безопасности
После того как описаны технические характеристики окружения системы, следует определить возможности системы обеспечения безопасности, которые уже существуют.
Следует специфицировать количество, типы и расположение сетевых firewall’ов, серверов идентификации и аутентификации, устройств шифрования данных и соединений, антивирусные пакеты, ПО управления доступом, специализированную аппаратуру обеспечения безопасности (такую как аппаратный крипто-акселератор для web-серверов), VPNs и любые другие механизмы обеспечения безопасности.
Цели организации
Некоторые IDS разработаны для обеспечения определенных нужд конкретной индустрии или ниши рынка, например, электронная коммерция, здравоохранение, финансовые рынки. Следует определить соответствие возможностей системы целям организации.
Возможность формализации окружения системы и принципы управления, используемые в организации
Организационные стили могут сильно отличаться, в зависимости от функций организации и ее традиций. Например, военные или аналогичные организации, которые имеют дело с проблемами национальной безопасности, стремятся функционировать с высокой степенью формализации своей деятельности, особенно в сравнении с университетами или другими академическими средами.
Некоторые IDS предлагают возможности, которые поддерживают создание конфигураций с формально заданными политиками и с возможностями создания расширенных отчетов, детализирующих нарушения политики.
Цели и задачи использования IDS
После того как специфицировано техническое описание систем в организации и существующие механизмы безопасности, следует определить цели и задачи, которые должны быть достигнуты при использовании IDS.
Наиболее простой способ описания целей использования состоит в определении категорий возможных угроз.
Защита от внешних угроз
Следует максимально конкретно определить возможные внешние угрозы.
Защита от внутренних угроз
Следует рассмотреть угрозы, которые могут исходить из самой организации, обращая внимание не только на тех пользователей, которые атакуют систему изнутри, не имея никаких прав доступа в системе, но также и на авторизованных пользователей, которые хотят увеличить свои привилегии, тем самым нарушая политику безопасности организации.
Возможность определения необходимости обновления
Система, выполняющая мониторинг, иногда предоставляет инструментальные средства для определения того, когда системы, за которыми ведется наблюдение, требуется модифицировать или заменить. Когда такой мониторинг выполняет IDS, необходимость замены может быть определена при аномальном уровне пользовательской активности.
Возможность использования IDS для контроля поведения пользователя
Существуют системы, где может быть создана политика, целью которой является определение поведения пользователей, а не решение проблем информационной безопасности. Такая политика может включать ограничение возможности доступа к определенным web-сайтам, в зависимости от предоставляемого ими содержимого, или ограничение использования e-mail или других систем обмена сообщениями. Некоторые IDS предоставляют подобные возможности.
Существующая политика безопасности
Политика безопасности должна являться шаблоном, в соответствии с которым будут конфигурироваться IDS. Такая политика должна обладать следующими свойствами.
Структурированность
Следует определить цели политики безопасности в терминах стандартных целей безопасности (целостность, конфиденциальность и доступность), а также общих целей управления.
Описание функций, выполняемых пользователями системы
Следует определить список функций пользователей системы (возможно, что несколько функций будет назначено единственному пользователю), а также необходимые данные и требуемый сетевой доступ для каждой функции.
Реакция на нарушения политики
Следует иметь четкое представление, что предполагается делать, если IDS определит, что политика нарушена. Если не предполагается реагировать на такие нарушения, можно соответствующим образом сконфигурировать IDS. С другой стороны, если предполагается ответ на определенные нарушения, функционирование IDS должно быть сконфигурировано соответствующим образом, чтобы IDS могла сообщать о тревоге, используя конкретные механизмы оповещения.
Организационные требования и ограничения
Цели функционирования организации, ограничения и традиции влияют на выбор IDS, других инструментальных средств безопасности и технологий для защиты системы. Рассмотрим эти требования и ограничения.
Внешние по отношению к IDS требования
Необходимо определить, существуют ли какие-либо внешние требования к IDS и другим конкретным системным ресурсам безопасности.
Требования для публичного доступа к информации в системах
Нужно учитывать, существуют ли постановления, требующие, чтобы информация в системе была публично доступна в течение определенных часов, дней или иных интервалов времени.
Законодательные требования, относящиеся к безопасности и к расследованию инцидентов безопасности
Следует рассмотреть, существуют ли законодательные требования для защиты персональной информации (такой как информация о доходах или медицинские записи), хранящейся в системе. Также следует учесть, существуют ли законодательные требования для рассмотрения нарушений безопасности, которые привели к разглашению или уничтожению данной информации.
Следует специфицировать все функции IDS, относящиеся к сбору и защите логов IDS, которые могут использоваться в качестве судебного доказательства.
Требования внутреннего аудита
Следует рассмотреть, имеются ли какие-либо функции аудита, которые IDS может предоставлять или поддерживать.
Требования аккредитации системы
Следует рассмотреть, какая аккредитация требуется для IDS и других систем.
Ограничения на ресурсы, существующие в организации
Защита, обеспечиваемая IDS, имеет четкую экономическую составляющую. Если в организации нет достаточного количества ресурсов и персонала, который может обслуживать IDS, это может привести к дополнительным расходам или неэффективному функционированию IDS. Необходимо учитывать следующие экономические и организационные параметры.
Бюджет для приобретения и поддержки жизненного цикла аппаратуры, ПО и инфраструктуры IDS
Следует помнить, что приобретение ПО IDS не определяет полную стоимость владения; нужно также приобрести систему, на которой будет выполняться ПО, специализированные вспомогательные устройства для инсталлирования и конфигурирования системы. Также необходимо обеспечить определенные тренинги для персонала.
Специалисты по эксплуатации IDS
Некоторые IDS разработаны в предположении, что персонал будет присутствовать около них в течение всего времени. Если это не представляется возможным, то следует рассмотреть те системы, которые требуют меньшего присутствия.
Полномочия для осуществления изменений на основе результатов, предоставленных IDS
Надо понимать, что можно столкнуться с определенными организационными и административными проблемами. Например, может встать вопрос, достаточно ли полномочий для обработки инцидентов, которые возникли в результате мониторинга, выполненного IDS.
Возможности IDS
IDS должна обеспечивать следующие возможности.
Масштабируемость используемого программного продукта для конкретного окружения
Многие IDS не имеют возможности масштабирования для больших и сильно распределенных сетевых окружений.
Протестированность программного продукта
Простого утверждения, что IDS имеет определенные возможности, недостаточно для доказательства того, что эти возможности реально существуют. Следует иметь возможность демонстрации соответствия конкретной IDS требуемому окружению и целям безопасности.
Следует иметь информацию производителя о тестировании предотвращения разных типов атак. Если программный продукт включает возможности оценки сетевых уязвимостей, следует знать о параметрах тестирования, при которых анализировались эти уязвимости.
Учет возможного роста организации
Следует проанализировать, разработан ли программный продукт с учетом возможности постоянной адаптации к требованиям организации.
Адаптируемость программного продукта к возрастающей квалификации пользователей
Следует проанализировать, может ли интерфейс IDS конфигурироваться для использования настраиваемых по мере необходимости различных shortcut-ключей, возможностей тревоги и т.п. Следует проанализировать также, насколько такие возможности документированы и поддерживаются.
Адаптируемость программного продукта к возрастанию и изменению инфраструктуры организации
Это означает возможность масштабирования IDS при расширении и увеличении разнородности сети. Большинство производителей могут хорошо адаптировать свои продукты к возрастанию сетей. Следует также узнать о поддержке новых стандартов протоколов и типов платформ.
Адаптируемость программного продукта к возрастанию и изменению угроз безопасности
Данный вопрос особенно актуален для текущего состояния угроз в Интернете, когда каждый месяц появляется по 30-40 новых атак.
Предоставляемая поддержка программного продукта
Подобно другим программным продуктам, IDS требуют постоянного сопровождения и поддержки.
Поддержка инсталляции и конфигурирования
Многие производители предоставляют квалифицированную помощь при инсталляции и конфигурировании IDS; другие считают, что это могут делать собственные специалисты потребителя, и обеспечивают только поддержку по телефону или e-mail.
Возможность непрерывной поддержки программного продукта
Существует ли подписка на обновления.
В большинстве IDS, которые определяют злоупотребления, программный продукт настолько хорош, насколько база данных сигнатур соответствует текущему состоянию. Большинство производителей предоставляют подписку на обновления сигнатур, которые создаются с некоторой периодичностью.
Как часто подписчики получают обновления.
При современных угрозах, когда ежемесячно публикуется 30-40 новых атак, это является важным фактором.
Как быстро после обнаружения новой атаки производитель поставит новую сигнатуру.
Если IDS используется для защиты популярных сайтов в Интернете, особенно важно получать сигнатуры для новых атак как можно быстрее.
Включает ли подписка на обновление также и обновление ПО.
Большинство IDS являются программными продуктами и, следовательно, могут содержать ошибки и уязвимости. Таким образом, возможность частого обновления ПО также является весьма существенным фактором.
Как быстро выпускаются обновления ПО после того, как о проблеме было сообщено производителю.
Так как ошибки ПО в IDS могут позволить атакующему обойти всю защиту, особенно важно, чтобы проблемы фиксировались надежно и быстро.
Включены ли сервисы технической поддержки и сколько они стоят.
Сервисы технической поддержки означают помощь производителя в настройке и адаптации IDS для конкретных нужд, мониторинге наследуемых систем на предприятии или создание отчетов о результатах IDS с использованием протокола или формата заказчика.
Какой способ контакта (e-mail, телефон, on-line chat, web-интерфейс) осуществляется для выполнения технической поддержки.
Следует выяснить, как доступны сервисы технической поддержки для обработки инцидентов или других критичных по времени ситуаций.
Какие имеются гарантии, связанные с IDS.
Как и в случае других продуктов ПО, IDS должны иметь определенные гарантии, связанные с их функционированием.
Ресурсы по обучению, предоставляемые производителем как часть пакета услуг
После того как IDS выбрана, инсталлирована и сконфигурирована, она должна обслуживаться персоналом предприятия. Для того чтобы эти люди могли оптимально использовать IDS, они должны сначала научиться ее использовать. Некоторые производители предоставляют программы обучения как часть пакета услуг.
Дополнительные ресурсы, доступные для обучения
В случае, если производитель IDS не предоставляет обучение как часть пакета IDS, следует выделить определенный бюджет для обучения персонала.
Развертывание IDS
Технология обнаружения проникновений является необходимым дополнением для инфраструктуры сетевой безопасности в каждой большой организации. Эффективное развертывание IDS требует тщательного планирования, подготовки, прототипирования, тестирования и специального обучения.
Следует тщательно выбирать стратегию обнаружения проникновения, совместимую с сетевой инфраструктурой, политикой безопасности и имеющимися ресурсами.
Стратегия развертывания IDS
Следует определить несколько стадий развертывания IDS, чтобы персонал мог получить опыт и создать необходимый мониторинг и необходимое количество ресурсов для функционирования IDS. Требуемые ресурсы для каждого типа IDS могут сильно различаться, в частности, и в зависимости от системного окружения. Необходимо иметь соответствующую политику безопасности, планы и процедуры, чтобы персонал знал, как обрабатывать различные многочисленные сигналы тревоги, выдаваемые IDS.
Для защиты сети предприятия рекомендуется рассмотреть комбинацию network-based IDS и host-based IDS. Далее следует определить стадии развертывания, начиная с network-based IDS, так как они обычно являются более простыми для инсталлирования и сопровождения. После этого следует защитить критичные серверы с помощью host-based IDS. Используя инструментальные средства анализа уязвимостей, следует протестировать IDS и другие механизмы безопасности относительно правильного конфигурирования и функционирования.
Такие технологии, как Honey Pot и аналогичные, должны использоваться только в том случае, если имеется достаточная техническая квалификация администратора. Более того, эти технологии должны использоваться только после анализа существующего законодательства.
Развертывание network-based IDS
Единственный вопрос, который следует тщательно продумать при развертывании network-based IDS, — это расположение системных сенсоров. Существует много вариантов расположения network-based IDS, каждый из которых имеет свои преимущества:
(рис 5.1) Возможные варианты расположения сенсоров network-based IDSОсновная подсеть
Подсеть с критичными ресурсами и дополнительными точками доступа
DMZ-сеть
Позади внешнего firewall’а в DMZ-сети (расположение 1)
Преимущества:
Видит атаки, исходящие из внешнего мира, которым удалось преодолеть первую линию обороны сетевого периметра.
Может анализировать проблемы, которые связаны с политикой или производительностью firewall’а, обеспечивающего первую линию обороны.
Видит атаки, целями которых являются прикладные серверы (такие как web или ftp), обычно расположенные в DMZ.
Даже если входящая атака не распознана, IDS иногда может распознать исходящий трафик, который возникает в результате компрометации сервера.
Перед внешним firewall’ом (расположение 2)
Преимущества:
Документирует количество атак, исходящих из Интернета, целью которых является сеть.
Документирует типы атак, исходящих из Интернета, целью которых является сеть.
На основной магистральной сети (расположение 3)
Преимущества:
Просматривает основной сетевой трафик; тем самым увеличивается вероятность распознания атак.
Определяет неавторизованную деятельность авторизованных пользователей внутри периметра безопасности организации.
В критичных подсетях (расположение 4)
Преимущества:
Определяет атаки, целью которых являются критичные системы и ресурсы.
Позволяет фокусироваться на ограниченных ресурсах наиболее значимых информационных ценностей, расположенных в сети.
Развертывание host-based IDS
После того как network-based IDS размещены и функционируют, для увеличения уровня защиты системы дополнительно может быть рассмотрено использование host-based IDS. Однако инсталлирование host-based IDS на каждый хост может потребовать существенных временных затрат. Поэтому рекомендуется, чтобы в первую очередь host-based IDS были инсталлированы на критичных серверах. Это может уменьшить общую стоимость развертывания и позволит основное внимание уделить реагированию на тревоги, касающиеся наиболее важных хостов. После того как host-based IDS начали функционировать в обычном режиме, организации с повышенными требованиями к безопасности могут обсудить возможность инсталлирования host-based IDS на другие хосты. В этом случае следует приобретать host-based системы, которые имеют централизованное управление и функции создания отчетов. Такие возможности могут существенно понизить сложность управления сообщениями о тревогах от большого числа хостов.
Далее следует рассмотреть возможность повышения квалификации администраторов. В большинстве случаев эффективность конкретной host-based IDS зависит от возможности администратора различать ложные и верные тревоги.
Также важно (так как часто администратор не сопровождает постоянно host-based IDS) установить график проверки результатов IDS. Если это не сделано, риск, что противник изменит что-либо в IDS в течение осуществления атаки, возрастает.
Стратегии оповещения о тревогах
Наконец, при развертывании IDS важной проблемой является определение того, какие именно возможности оповещения IDS о тревогах использовать в каждом конкретном случае. Большинство IDS поставляются с уже сконфигурированными возможностями оповещения о тревогах, которые допускают широкий диапазон опций, включая посылку сообщений на e-mail, пейджер, использование протоколов сетевого управления и даже автоматическое блокирование источника атаки.
Важно быть консервативным в использовании этих возможностей до тех пор, пока не будет стабильной инсталляции IDS и некоторого понимания поведения IDS в данном окружении. Иногда рекомендуется не активизировать оповещения о тревогах IDS в течение нескольких месяцев после инсталляции.
В случаях, когда возможности оповещения о тревоге включают автоматический ответ на атаку (особенно если допустимо, чтобы IDS непосредственно обращалась к firewall’у для блокирования трафика от явных источников атак), надо быть особенно внимательным, чтобы атакующие не использовали данную возможность для запрещения доступа законным пользователям.
Сильные стороны и ограниченность IDS
Хотя IDS являются ценным дополнением к инфраструктуре безопасности организации, существуют функции, которые они выполняют хорошо, и существуют функции, которые они не могут делать хорошо. При планировании стратегии безопасности важно понимать, что следует доверить IDS и что лучше оставить для других типов механизмов безопасности.
Сильные стороны IDS
IDS хорошо выполняют следующие функции:
мониторинг и анализ событий в системе и поведения пользователей;
тестирование состояний системных конфигураций относительно их безопасности;
проверка базового безопасного состояния системы и затем отслеживание любых изменений этого базового состояния (тем самым это будет означать реализацию политики информационной безопасности по умолчанию);
распознавание шаблонов системных событий, которые соответствуют известным атакам;
распознавание шаблонов деятельности, которая статистически отличается от нормальной деятельности;
управление механизмами аудита и создания логов ОС и любых других данных, которые они создают.
оповещение руководства некоторым заданным образом при обнаружении атак;
политика безопасности может быть выражена в терминах инструментов анализа;
обеспечение специалистам, не являющимся экспертами в области безопасности, возможности выполнять функции мониторинга информационной безопасности.
Ограничения IDS
IDS имеют много ограничений. Наиболее существенные следующие:
они плохо масштабируются на большие или распределенные сети предприятия;
они могут быть трудны в управлении, с неудобным интерфейсом управления и сообщениями о тревогах;
различные коммерческие IDS редко взаимодействуют друг с другом, если они созданы разными производителями;
на эффективности функционирования IDS существенно сказываются ошибочные оповещения о тревогах, так называемые ложные позитивности. На них может тратиться большое количество времени администратора и большое количество ресурсов;
они не могут компенсировать отсутствие в организации стратегии безопасности, политики или архитектуры безопасности;
они не могут компенсировать слабые места в сетевых протоколах;
они не могут заменить другие типы механизмов безопасности (такие как идентификацию и аутентификацию, шифрование, single sign on, firewall’ы или управление доступом);
они не могут использоваться в качестве единственного механизма, который полностью защищает систему от всех угроз безопасности.
IDS не могут выполнять следующие функции:
компенсировать слабые или отсутствующие механизмы безопасности в защищаемой инфраструктуре. Такие механизмы включают firewall’ы, идентификацию и аутентификацию, шифрование передаваемой информации, механизмы управления доступом и определение и удаление вирусов;
мгновенно определять атаки, создавать отчеты и ответы на атаку, когда существует сильно загруженная сеть или большая обработка;
определять новые атаки или варианты существующих атак;
эффективно распознавать атаки, вызванные ложными атакующими;
автоматически (без человеческого вмешательства) исследовать атаки;
противодействовать атакам, которые предназначены для разрушения или обмана самих IDS;
компенсировать проблемы, связанные с правильностью и точностью источников информации;
эффективно функционировать в сетях, использующих коммутаторы.
Обработка выходной информации IDS
Типичные выходные данные IDS
Почти все IDS имеют в качестве выходной информации строку сообщения о каждой обнаруженной атаке. Эта строка обычно содержит перечисленные ниже поля:
время и дату;
IP-адрес сенсора;
название атаки, специфичное для производителя;
стандартное название атаки (если оно существует);
IP-адреса источника и назначения;
номера портов источника и назначения;
сетевой протокол, используемый для атаки.
Многие IDS также предоставляют более подробное описание каждого типа атаки. Данное описание важно, так как оно дает возможность администратору уменьшить ущерб, наносимый атакой.
Данное описание обычно содержит следующую информацию:
текстовое описание атаки;
уровень серьезности атаки;
тип ущерба, наносимого в результате атаки;
тип уязвимости, используемый атакой;
список типов ПО и номера версий, которые являются уязвимыми для атаки;
информация о существующих обновлениях, которые позволяют сделать систему менее уязвимой для атаки;
ссылки на публично доступные публикации об атаке или уязвимости, которую она использует.
Выполняемые IDS действия при обнаружении атаки
Возможно лучшим результатом, соответствующим успешной трактовке выходной информации IDS, должно быть сообщение, что атака "Be Prepared", т.е. полностью ликвидирована.
Однако реально автоматическая обработка атаки не всегда возможна. Поэтому следует иметь планы и процедуры обработки инцидентов, таких как обнаружение вирусов, внутренних угроз системам и внешние атаки.
Данный план должен, как минимум, определять роли и ответственности в организации, определять действия, которые должны быть выполнены при возникновении инцидента, и устанавливать график обучения и его содержание, которое необходимо при обработке инцидента. Более того, следует предусмотреть периодические тестирования этих процедур реагирования на инциденты, при которых каждый должен продемонстрировать умение действовать в соответствии со своими обязанностями.
Компьютерные атаки и уязвимости, определяемые IDS
Многие организации приобретают IDS, потому что они знают, что IDS являются необходимым дополнением всеобъемлющей архитектуры безопасности системы. Однако, приобретая соответствующие коммерческие IDS, большинство организаций испытывают недостаток в квалифицированных операторах IDS. Несмотря на утверждения производителя о простоте использования, обучение абсолютно необходимо. IDS эффективна настолько, насколько эффективно ее использует человек.
Пользовательские интерфейсы IDS сильно отличаются. Некоторые создают ответы в форме зашифрованного текста, который записывается в логи, а другие предоставляют описание атак на сеть в графическом виде. Несмотря на широкий диапазон технологий представления информации, большинство выходной информации IDS имеет общую базу, касающуюся компьютерных атак. Если пользователи понимают данное базовое множество выходной информации, они быстро начинают понимать большинство выходных данных коммерческих IDS.
Типы атак
Большинство компьютерных атак нарушают безопасность системы некоторыми конкретными способами. Например, атаки могут давать возможность атакующему читать конкретные файлы, но не позволяют заменить какие-либо системные компоненты. Другие атаки могут позволить атакующему выполнить останов (shut down) некоторых компонент системы, но не предоставят доступ ни к каким файлам. Несмотря на различные возможности компьютерных атак, результатом обычно является нарушение следующих четырех свойств безопасности: доступность, конфиденциальность, целостность и управляемость. Рассмотрим эти нарушения.
Конфиденциальность. Атака осуществляет нарушение конфиденциальности, если она позволяет атакующему получить доступ к данным без авторизации (явно или неявно).
Целостность. Атака осуществляет нарушение целостности, если она позволяет (неавторизованному) атакующему изменить состояние системы либо данных, хранящихся или передаваемых через систему.
Доступность. Атака осуществляет нарушение доступности, если она удерживает авторизованного пользователя (человека или машину) от доступа к конкретному ресурсу системы там, тогда и в той форме, которая ему нужна.
Управляемость. Атака осуществляет нарушение управляемости, если она предоставляет (неавторизованному) атакующему привилегии, которые не предусмотрены политикой управления доступом в системе. Данная привилегия дает возможность в дальнейшем нарушить конфиденциальность, целостность или доступность.
Типы компьютерных атак, обычно определяемые IDS
Три типа компьютерных атак обычно определяются IDS: сканирование системы, denial of service (DoS) и проникновение в систему. Эти атаки могут быть осуществлены локально, с атакованной машины, или удаленно, используя сеть для доступа к цели. Оператор IDS должен понимать различие между этими типами атак, так как каждый тип требует различного множества ответов.
Атаки сканирования
Атаки сканирования возникают тогда, когда атакующий прощупывает целевую сеть или систему, посылая различные типы пакетов. Это аналогично деятельности, описанной выше относительно сетевых инструментальных средств анализа уязвимостей. Действительно, технологии могут быть идентичными, но мотивация для выполнения действий разная!
Используя ответы, посылаемые целью, атакующий может много узнать о характеристиках и уязвимостях системы. Таким образом, атака сканирования является для атакующего средством идентификации цели. Эти атаки не выполняют проникновение или другую компрометацию систем. Различные названия инструментальных средств, используемых для выполнения таких действий, включают: сетевые mappers, порт mappers, сетевые сканеры, порт сканеры или сканеры уязвимостей. Атаки сканирования могут определять:
топологию целевой сети;
типы сетевого трафика, пропускаемые firewall’ом;
активные хосты в сети;
операционные системы, которые выполняются на хостах;
ПО сервера, которое выполняется на них;
номера версий для всего обнаруженного ПО.
Сканеры уязвимостей являются специальным типом сканеров, которые проверяют наличие конкретных уязвимостей на хостах. Таким образом, атакующий может запустить сканер уязвимостей, и он выдаст список хостов (IP-адресов), которые являются уязвимыми для конкретной атаки.
По этой информации атакующий может точно идентифицировать систему жертвы в целевой сети для осуществления конкретных атак с целью проникновения в эти системы. Иными словами, атакующие используют сканирование ПО для "выбора" цели перед запуском реальной атаки. К несчастью для жертвы, по аналогии с тем, как любой человек может войти в банк или осмотреть видимую систему безопасности, некоторые законодатели считают, что сканирование сети или хоста является законным действием. С точки зрения того, кто выполняет сканирование, он просто бродит по Интернету в поисках публично доступных ресурсов.
Существуют законодательные оправдания для сканирования. Инструменты поиска в web могут сканировать Интернет для поиска новых web-страниц. Каждый может сканировать Интернет для поиска свободных музыкальных репозиториев или публично доступных многопользовательских игр. Главным является то, что, как правило, технология, которая позволяет обнаруживать публично доступные ресурсы, также позволяет анализировать систему для поиска слабых мест в безопасности. Лучшие IDS, которые могут определять сканирование, обычно имеют возможность делать различие между законным и враждебным сканированием. Сканирование подобно большинству общих атак, так как оно является предвестником любой серьезной попытки проникновения. Если сеть подсоединена к Интернету, это почти всегда означает, что она будет просканирована, если не сегодня, то, по крайней мере, в ближайшую неделю.
DoS-атаки
DoS-атаки пытаются замедлить или остановить системы или сервисы в целевой сети. Существует два типа DoS-атак: шквальная эксплуатация и наводнение (flooding). Важно понимать разницу между ними.
DoS-атаки шквальной эксплуатации
Атаки шквальной эксплуатации вызывают "шквал" в ПО целевой системы, чтобы вызвать невозможность обработки или исчерпание системных ресурсов. Например, результатом "ping of death" атаки является невозможность дальнейшей обработки. Данная атака включает отправку очень большого пакета ping некоторым Windows-системам. Целевая система может не обработать такой анормальный пакет, в результате чего произойдет крах системы. Что касается исчерпания ресурсов, то под ресурсами в данном случае понимается время ЦП, память, дисковое пространство, пространство в некотором буфере или пропускная способность сети. Во многих случаях достаточно установить последние версии ПО, чтобы предотвратить данный тип DoS-атаки.
Flooding DoS-атаки
Flooding-атаки посылают системе или компоненту системы больше информации, чем она может обработать. В случаях, когда атакующий не может послать системе достаточно информации для подавления ее возможностей обработки, он может попытаться монополизировать сетевое соединение к цели и посредством этого запретить доступ всякому, кому требуется ресурс. При таких атаках не создается шквала на целевой системе.
Термин "распределенная DoS-атака" (DDoS) означает подмножество DoS-атак. DDoS-атаки являются простыми flooding DoS-атаками, когда атакующий использует несколько компьютеров для запуска атаки. Эти компьютеры обычно управляются компьютером атакующего и, таким образом, действуют как единая огромная атакующая система. Атакующий обычно не может нанести вред большому сайту электронной коммерции с помощью наводнения сетевыми пакетами с единственного хоста. Однако, если он получит управление над 20 000 хостами и взломает их таким образом, чтобы заставить их выполнять атаку под своим управлением, то он может получить достаточно средств для успешной атаки на самые большие системы.
Атаки проникновения
Атаки проникновения включают неавторизованное приобретение и/или изменение системных привилегий, ресурсов или данных. Будем воспринимать эти нарушения целостности и управляемости как противоположность DoS-атакам, которые нарушают доступность ресурсов, и атакам сканирования, которые не делают ничего незаконного. Атака проникновения может получить управление над системой, используя различные изъяны ПО. Наиболее общие изъяны и последствия для безопасности каждого из них перечислены ниже.
Хотя атаки проникновения очень различаются как в деталях осуществления, так и по воздействию на атакуемую систему, наиболее общие типы следующие:
User to Root. Локальный пользователь на хосте получает полное управление над целевым хостом.
Remote to User. Атакующий по сети получает доступ к пользовательскому аккаунту на целевом хосте.
Remote to Root. Атакующий по сети получает полное управление на сетевом хосте.
Remote Disk Read. Атакующий по сети получает возможность читать файлы данных на целевом хосте без выполнения авторизации.
Remote Disk Write. Атакующий по сети получает возможность записывать в файлы данных на целевом хосте без выполнения авторизации.
Удаленные vs. локальные атаки
DoS-атаки и атаки проникновения имеют два варианта: локальный и удаленный.
Атака авторизованного пользователя
Атаки авторизованного пользователя – это те атаки, при которых атакующий имеет возможность войти в целевую систему под законным пользовательским аккаунтом. Большинство атак авторизованного пользователя означают некоторый способ расширения привилегий.
Атаки публичного доступа
Атаки публичного доступа представляют собой атаки, которые запускаются без использования какого-либо аккаунта или возможности привилегированного доступа на целевой системе, — они запускаются удаленно через сетевое соединение, используя только публичный доступ, предоставленный целевой системой.
Одна типичная стратегия атаки состоит в использовании атаки публичного доступа для получения начального доступа в систему. Затем, уже в системе, атакующий использует атаки авторизованного пользователя для получения полного управления целью.
Определение расположения атакующего на основе анализа выходной информации IDS
При уведомлениях об обнаруженной атаке, IDS часто сообщает о расположении атакующего. Данное расположение обычно представляет собой IP-адрес источника. Сообщаемый адрес является просто IP-адресом источника, который появляется в пакетах атакующего, но вовсе не обязательно представляет собой корректный адрес источника, так как атакующий обычно подменяет IP-адреса в своих пакетах.
Чтобы понять, является ли IP-адреса источника реальным, следует определить тип атаки и затем определить, нужно ли атакующему получать ответные пакеты, посланные жертвой.
Если атакующий запустил одностороннюю атаку, подобную многим flooding DoS-атакам, когда ему не нужно видеть никаких ответных пакетов, то он может проставить в своих пакетах случайные IP-адреса. Атакующий действует аналогично тому, что происходит в реальном мире при посылке открытки с фальшивым обратным адресом, заполняя тем самым почтовый ящик, чтобы никто другой не мог отправить почту. В данном случае атакующий не может получать никаких ответов от жертвы.
Однако, если необходимо видеть ответы жертвы, то атакующий не может изменить IP-адрес источника.
В общем случае, атакующие должны использовать корректный IP-адрес, когда они запускают атаки проникновения, но не DoS-атаки.
Однако существует одно исключение, связанное с квалифицированными атакующими. Атакующий может послать пакеты, используя поддельный IP-адрес источника, но установить ловушку для ответа жертвы на поддельный адрес. Это можно сделать без доступа к компьютеру с поддельным адресом. Такая манипуляция с IP-адресацией называется "IP- Spoofing".
Чрезмерная отчетность об атаках
Многие операторы IDS бывают подавлены большим количеством атак, отмечаемых IDS. Для оператора просто невозможно исследовать сотни и тысячи атак, которые указываются ежедневно некоторыми IDS. Суть проблемы не в количестве атак, а в том, как IDS создает отчеты об этих атаках.
Некоторые IDS сообщают об отдельной атаке каждый раз, когда атакующий получает доступ к определенному хосту. Таким образом, атакующий, сканирующий подсеть из сотни хостов, должен вызвать сотни сообщений об атаках. Некоторые производители предлагают решение данной проблемы. Эти новейшие IDS начинают эффективно комбинировать многочисленные записи и указывать оператору только на те атаки, которые являются самыми важными.
Соглашения по именованию атак
До недавнего времени не было общего соглашения по именованию компьютерных атак или уязвимостей. Это затрудняло сравнение различных IDS, так как каждый производитель IDS создавал свой список результатов при анализе событий, отражающих некоторое множество атак. Это также затрудняло координированное использование в сети более одного типа IDS, так как различные IDS создавали различные сообщения при определении некоторой атаки.
В настоящее время приложены определенные усилия по разработке общей номенклатуры компьютерных уязвимостей и атак. Наиболее популярным из них является Common Vulnerabilities and Exposures List (CVE), который поддерживается MITRE, получающим информацию от различных профессиональных сообществ по безопасности. Многие производители программных и аппаратных продуктов, связанных с безопасностью, делают их CVE-совместимыми. Список CVE может быть найден на сайте http://cve.mitre.org.
Уровни важности атак
Многие IDS связывают с определяемыми атаками уровень важности. Это делается, чтобы помочь оператору правильно определить воздействие атаки и тем самым выполнить соответствующие действия. Однако воздействие и важность атаки являются очень субъективными и не обязательно должны быть одними и теми же во всех случаях, а могут зависеть от топологии сети и окружения в каждом конкретном случае. Например, если атакующий запускает высокоэффективную UNIX-атаку против большой гетерогенной сети, воздействие атаки на сетевой сегмент, который в основном состоит из Windows-систем, может быть низким, тогда как воздействие атаки на всю сеть (и, таким образом, важность атаки) остается высоким. Следовательно, уровни важности, о которых говорится в отчетах IDS, являются полезной информацией для менеджеров безопасности, но должны рассматриваться в контексте конкретного системного окружения, в котором выполняется IDS.
Типы компьютерных уязвимостей
Многие IDS предоставляют описания атак, которые они определяют. Это описание часто включает типы уязвимостей, которые используют атаки. Данная информация является очень полезной после того, как атака произошла, потому что системный администратор может исследовать и скорректировать использованную уязвимость. NIST рекомендует использовать ICAT Metabase проект для исследования и фиксации уязвимостей в сетях организации. ICAT содержит тысячи примеров реальных компьютерных уязвимостей со ссылками на детальное описание. ICAT доступна по адресу http://icat.nist.gov.
Здесь мы обсудим основные типы уязвимостей. Может быть предложено много различных схем для их классификации, мы не будем перечислять их все. Ниже приведен список некоторых наиболее общих типов.
Ошибка корректности входных данных
При такой ошибке входные данные, полученные некоторой системой, не проверяются на корректность, в результате чего возникает уязвимость, которая может быть использована с помощью посылки определенной входной последовательности. Существует два основных типа ошибок корректности входа: переполнение буфера и ошибки граничных условий.
Переполнение буфера
При переполнении буфера входные данные, получаемые системой, являются длиннее, чем ожидаемая длина входа, но система не проверяет данный факт. Входной буфер заполняется и переполняет память, выделенную для входных данных. При грамотном конструировании таких входных данных, выходящих за границу выделенного для них буфера, атакующий может заставить систему выполнять команды от имени атакующего.
Ошибка граничного условия
При такой ошибке входные данные, полученные системой, вызывают в системе нарушение некоторого граничного условия. Данное нарушение само по себе и представляет уязвимость. Например, у системы может переполниться память, дисковое пространство или ширина пропускания сети. Другим примером данной уязвимости является переменная, которая может достигнуть своего максимального значения и перейти в минимальное. Еще одним примером с переменной может быть множество таких ситуаций, как возникновение деления на ноль. Ошибка граничного условия является подмножеством класса ошибок корректности входа. Хотя можно показать, что переполнение буфера является типом ошибки граничного условия, мы поместим данную ошибку в отдельную категорию, понимая ее важность и тот факт, что переполнение буфера возникает чаще других ошибок.
Ошибка управления доступом
При такой ошибке система является уязвимой, потому что механизм управления доступом не функционирует. Проблема заключается не в конфигурации механизма управления доступом, а в самом механизме.
Исключительное условие при обработке ошибки
При возникновении исключительного условия при обработке ошибки система также иногда может стать уязвимой.
Ошибка окружения
При такой ошибке окружение, в котором система инсталлирована, каким-либо образом приводит к тому, что система становится уязвимой. Это может произойти, например, при непредвиденном взаимодействии приложения и ОС или при взаимодействии двух приложений на некотором хосте. Такая уязвимая система может быть правильно сконфигурирована и с большой вероятностью безопасна в тестовом окружении разработчиков, но какие-то предположения, касающиеся безопасности, были нарушены в инсталлируемом окружении.
Ошибка конфигурирования
Ошибка конфигурирования возникает, когда установки управления определены таким образом, что система стала уязвимой. Данная уязвимость говорит не о том, как система была разработана, а о том, как администратор сконфигурировал систему. Можно также считать конфигурационной ошибкой ситуацию, при которой система поставляется от разработчика со слабой, с точки зрения безопасности, конфигурацией.
Race-условие
Race-условия цикла возникают, если существует задержка между временем, когда система проверяет, что операция допустима моделью безопасности, и временем, когда система реально выполняет операцию. Реальная проблема возникает, если окружение в течение интервала времени, когда была выполнена проверка безопасности, и времени, когда была выполнена операция, изменилось таким образом, что модель безопасности более не разрешает операцию. Атакующий имеет возможность в течение данного небольшого окна выполнить незаконные действия, подобные записи в файл паролей, пока состояние является привилегированным.
Будущие направления развития IDS
Хотя функция аудита системы, которая являлась первоначальной задачей IDS, стала формальной дисциплиной за последние пятьдесят лет, поле для исследований IDS все еще остается обширным, большинство исследований датировано не позднее 1980-х годов. Более того, широкое коммерческое использование IDS не начиналось до середины 1990-х.
Intrusion Detection и Vulnerability Assessment является быстро развивающейся областью исследований.
Коммерческое использование IDS находится в стадии формирования. Некоторые коммерческие IDS получили негативную публичную оценку за большое число ложных срабатываний, неудобные интерфейсы управления и получения отчетов, огромное количество отчетов об атаках, плохое масштабирование и плохую интеграцию с системами сетевого управления. Тем не менее потребность в хороших IDS возрастает, поэтому с большой вероятностью эти проблемы будут успешно решаться в ближайшее время.
Ожидается, что улучшение качества функционирования IDS будет осуществляться аналогично антивирусному ПО. Раннее антивирусное ПО создавало большое число ложных тревог при нормальных действиях пользователя и не определяло все известные вирусы. Однако сейчас положение существенно улучшилось, антивирусное ПО стало прозрачным для пользователей и достаточно эффективным.
Более того – очень вероятно, что основные возможности IDS скоро станут ключевыми в сетевой инфраструктуре (такой как роутеры, мосты и коммутаторы) и в операционных системах. При этом, скорее всего, разработчики IDS сфокусируют свое внимание на решении проблем, связанных с масштабируемостью и управляемостью IDS.
Имеются также и другие тенденции, которые, скорее всего, будут влиять на функциональности IDS следующего поколения. Существует заметное движение в сторону аппаратно-программных (appliance) решений для IDS. Также вероятно, что в будущем некоторые функции определения соответствия шаблону могут быть реализованы в аппаратуре, что увеличит скорость обработки.
Наконец, механизмы, связанные с управлением рисками в области сетевой безопасности, будут оказывать влияние на требования к IDS.
Системы Honey Pot и Padded Cell
В настоящее время разрабатываются новые дополнения для традиционных IDS. Важно понимать, чем они отличаются от технологий, используемых в обычных IDS.
Honey Pot являются системами-ловушками, которые разработаны для привлечения потенциального атакующего и отвлечения его от уязвимых систем. Honey Pot создаются для того, чтобы:
отвлечь атакующего от доступа к критичным системам;
собрать информацию о деятельности атакующего;
способствовать тому, чтобы атакующий оставил достаточно следов в системе.
Такие системы заполняются ложной информацией, но информация создается таким образом, чтобы она казалась ценной. Законные пользователи не должны иметь доступ к данной системе. Таким образом, любой вход в Honey Pot является подозрительным. Honey Pot содержит мониторы уязвимостей и логгеры событий, которые определяют, что такие доступы произошли, и также собирают информацию о деятельности атакующих.
Padded Cell используют другой подход. Вместо того, чтобы пытаться привлечь атакующих заманчивыми данными, Padded Cell функционируют вместе с традиционной IDS. Когда IDS определяет атакующего, она перенаправляет его в специальный Padded Cell хост. После того как атакующие попадают в Padded Cell, они находятся внутри эмулированного окружения, где не могут причинить вред. Как и Honey Pot, данное эмулированное окружение заполняется представляющими интерес данными, разработанными для того, чтобы убедить атакующего, будто атака продолжается по его плану. Как и Honey Pot, Padded Cell являются хорошо оборудованными и имеют уникальные возможности для мониторинга действий атакующего. Разработчики IDS используют системы Padded Cell и Honey Pot, начиная с 1980 года. Важно проконсультироваться с законодательством, прежде чем принять решение об использовании тех или иных систем в конкретном функциональном окружении.
Преимущества систем Honey Pot и Padded Cell:
Атакующие могут быть направлены в сторону от целевой системы, тем самым они не в состоянии принести вред.
Администраторы имеют дополнительное время для принятия решения о том, как ответить атакующему.
Действия атакующего могут быть легко и более обширно проанализированы, с получением результатов, которые могут использоваться для уточнения моделей угроз и для улучшения системы защиты.
Honey Pot могут быть эффективны для обнаружения внутренних нарушителей, которые просматривают сеть.
Недостатки систем Honey Pot и Padded Cell:
Законодательные положения для использования таких устройств недостаточно хорошо определены.
Honey Pot и Padded Cell пока еще не являются общеиспользуемыми технологиями безопасности.
Опытный атакующий, однажды попав в ловушку, может стать агрессивным и запустить более враждебную атаку против системы.
Администратору необходим большой опыт, чтобы использовать такие системы.
Выбор IDS
Сегодня доступен широкий выбор продуктов определения проникновения, адресованных широкому спектру целей безопасности. Имея такой спектр продуктов и возможностей, процесс выбора продукта, который является наилучшим для конкретных нужд, становится достаточно трудным. Ниже перечислены вопросы, которые могут использоваться в качестве критерия при приобретении конкретной IDS.
Чтобы определить, какие IDS могут использоваться в конкретном окружении, следует в первую очередь, рассмотреть окружение, в технических и физических терминах и в терминах политики.
Выбор самой подходящей IDS
Самой подходящей IDS в каждом конкретном случае является та, которая наилучшим образом удовлетворяет целям и задачам безопасности в организации, при этом могут учитываться существующие ограничения. Определяющими факторами обычно считаются следующие:
окружение системы, в терминах аппаратной и программной инфраструктур.
окружение безопасности, в терминах политик и существующих механизмов безопасности и ограничений.
организационные цели, в терминах задач функционирования предприятия (например, организации электронной коммерции могут иметь цели и ограничения, отличные от целей и ограничений организаций, которые занимаются производством).
ограничения ресурсов в терминах финансовых возможностей приобретения, кадрового обеспечения и инфраструктуры.
Определение окружения IDS
Во-первых, следует понимать, в каком окружении IDS должна функционировать. Это важно, поскольку если IDS не развернута с учетом информационных источников, которые доступны системе, она может не иметь возможности видеть все, что делается в сети или системе – как атаку, так и нормальную деятельность.
Технические спецификации окружения систем
Во-первых, следует специфицировать технические характеристики окружения систем. Такая спецификация должна включать топологию сети с учетом количества и расположения хостов, ОС на каждом хосте, количества и типов сетевых устройств, таких как роутеры, мосты, коммутаторы, количества и типов граничных маршрутизаторов и dial-up соединений. Должно быть сделано описание всех серверов, включая типы, конфигурации, прикладное ПО и версии, выполняющиеся на каждом из них. Если работает система управления сетью, то нужно описать ее функционирование.
Технические спецификации используемой системы безопасности
После того как описаны технические характеристики окружения системы, следует определить возможности системы обеспечения безопасности, которые уже существуют.
Следует специфицировать количество, типы и расположение сетевых firewall’ов, серверов идентификации и аутентификации, устройств шифрования данных и соединений, антивирусные пакеты, ПО управления доступом, специализированную аппаратуру обеспечения безопасности (такую как аппаратный крипто-акселератор для web-серверов), VPNs и любые другие механизмы обеспечения безопасности.
Цели организации
Некоторые IDS разработаны для обеспечения определенных нужд конкретной индустрии или ниши рынка, например, электронная коммерция, здравоохранение, финансовые рынки. Следует определить соответствие возможностей системы целям организации.
Возможность формализации окружения системы и принципы управления, используемые в организации
Организационные стили могут сильно отличаться, в зависимости от функций организации и ее традиций. Например, военные или аналогичные организации, которые имеют дело с проблемами национальной безопасности, стремятся функционировать с высокой степенью формализации своей деятельности, особенно в сравнении с университетами или другими академическими средами.
Некоторые IDS предлагают возможности, которые поддерживают создание конфигураций с формально заданными политиками и с возможностями создания расширенных отчетов, детализирующих нарушения политики.
Цели и задачи использования IDS
После того как специфицировано техническое описание систем в организации и существующие механизмы безопасности, следует определить цели и задачи, которые должны быть достигнуты при использовании IDS.
Наиболее простой способ описания целей использования состоит в определении категорий возможных угроз.
Защита от внешних угроз
Следует максимально конкретно определить возможные внешние угрозы.
Защита от внутренних угроз
Следует рассмотреть угрозы, которые могут исходить из самой организации, обращая внимание не только на тех пользователей, которые атакуют систему изнутри, не имея никаких прав доступа в системе, но также и на авторизованных пользователей, которые хотят увеличить свои привилегии, тем самым нарушая политику безопасности организации.
Возможность определения необходимости обновления
Система, выполняющая мониторинг, иногда предоставляет инструментальные средства для определения того, когда системы, за которыми ведется наблюдение, требуется модифицировать или заменить. Когда такой мониторинг выполняет IDS, необходимость замены может быть определена при аномальном уровне пользовательской активности.
Возможность использования IDS для контроля поведения пользователя
Существуют системы, где может быть создана политика, целью которой является определение поведения пользователей, а не решение проблем информационной безопасности. Такая политика может включать ограничение возможности доступа к определенным web-сайтам, в зависимости от предоставляемого ими содержимого, или ограничение использования e-mail или других систем обмена сообщениями. Некоторые IDS предоставляют подобные возможности.
Существующая политика безопасности
Политика безопасности должна являться шаблоном, в соответствии с которым будут конфигурироваться IDS. Такая политика должна обладать следующими свойствами.
Структурированность
Следует определить цели политики безопасности в терминах стандартных целей безопасности (целостность, конфиденциальность и доступность), а также общих целей управления.
Описание функций, выполняемых пользователями системы
Следует определить список функций пользователей системы (возможно, что несколько функций будет назначено единственному пользователю), а также необходимые данные и требуемый сетевой доступ для каждой функции.
Реакция на нарушения политики
Следует иметь четкое представление, что предполагается делать, если IDS определит, что политика нарушена. Если не предполагается реагировать на такие нарушения, можно соответствующим образом сконфигурировать IDS. С другой стороны, если предполагается ответ на определенные нарушения, функционирование IDS должно быть сконфигурировано соответствующим образом, чтобы IDS могла сообщать о тревоге, используя конкретные механизмы оповещения.
Организационные требования и ограничения
Цели функционирования организации, ограничения и традиции влияют на выбор IDS, других инструментальных средств безопасности и технологий для защиты системы. Рассмотрим эти требования и ограничения.
Внешние по отношению к IDS требования
Необходимо определить, существуют ли какие-либо внешние требования к IDS и другим конкретным системным ресурсам безопасности.
Требования для публичного доступа к информации в системах
Нужно учитывать, существуют ли постановления, требующие, чтобы информация в системе была публично доступна в течение определенных часов, дней или иных интервалов времени.
Законодательные требования, относящиеся к безопасности и к расследованию инцидентов безопасности
Следует рассмотреть, существуют ли законодательные требования для защиты персональной информации (такой как информация о доходах или медицинские записи), хранящейся в системе. Также следует учесть, существуют ли законодательные требования для рассмотрения нарушений безопасности, которые привели к разглашению или уничтожению данной информации.
Следует специфицировать все функции IDS, относящиеся к сбору и защите логов IDS, которые могут использоваться в качестве судебного доказательства.
Требования внутреннего аудита
Следует рассмотреть, имеются ли какие-либо функции аудита, которые IDS может предоставлять или поддерживать.
Требования аккредитации системы
Следует рассмотреть, какая аккредитация требуется для IDS и других систем.
Ограничения на ресурсы, существующие в организации
Защита, обеспечиваемая IDS, имеет четкую экономическую составляющую. Если в организации нет достаточного количества ресурсов и персонала, который может обслуживать IDS, это может привести к дополнительным расходам или неэффективному функционированию IDS. Необходимо учитывать следующие экономические и организационные параметры.
Бюджет для приобретения и поддержки жизненного цикла аппаратуры, ПО и инфраструктуры IDS
Следует помнить, что приобретение ПО IDS не определяет полную стоимость владения; нужно также приобрести систему, на которой будет выполняться ПО, специализированные вспомогательные устройства для инсталлирования и конфигурирования системы. Также необходимо обеспечить определенные тренинги для персонала.
Специалисты по эксплуатации IDS
Некоторые IDS разработаны в предположении, что персонал будет присутствовать около них в течение всего времени. Если это не представляется возможным, то следует рассмотреть те системы, которые требуют меньшего присутствия.
Полномочия для осуществления изменений на основе результатов, предоставленных IDS
Надо понимать, что можно столкнуться с определенными организационными и административными проблемами. Например, может встать вопрос, достаточно ли полномочий для обработки инцидентов, которые возникли в результате мониторинга, выполненного IDS.
Возможности IDS
IDS должна обеспечивать следующие возможности.
Масштабируемость используемого программного продукта для конкретного окружения
Многие IDS не имеют возможности масштабирования для больших и сильно распределенных сетевых окружений.
Протестированность программного продукта
Простого утверждения, что IDS имеет определенные возможности, недостаточно для доказательства того, что эти возможности реально существуют. Следует иметь возможность демонстрации соответствия конкретной IDS требуемому окружению и целям безопасности.
Следует иметь информацию производителя о тестировании предотвращения разных типов атак. Если программный продукт включает возможности оценки сетевых уязвимостей, следует знать о параметрах тестирования, при которых анализировались эти уязвимости.
Учет возможного роста организации
Следует проанализировать, разработан ли программный продукт с учетом возможности постоянной адаптации к требованиям организации.
Адаптируемость программного продукта к возрастающей квалификации пользователей
Следует проанализировать, может ли интерфейс IDS конфигурироваться для использования настраиваемых по мере необходимости различных shortcut-ключей, возможностей тревоги и т.п. Следует проанализировать также, насколько такие возможности документированы и поддерживаются.
Адаптируемость программного продукта к возрастанию и изменению инфраструктуры организации
Это означает возможность масштабирования IDS при расширении и увеличении разнородности сети. Большинство производителей могут хорошо адаптировать свои продукты к возрастанию сетей. Следует также узнать о поддержке новых стандартов протоколов и типов платформ.
Адаптируемость программного продукта к возрастанию и изменению угроз безопасности
Данный вопрос особенно актуален для текущего состояния угроз в Интернете, когда каждый месяц появляется по 30-40 новых атак.
Предоставляемая поддержка программного продукта
Подобно другим программным продуктам, IDS требуют постоянного сопровождения и поддержки.
Поддержка инсталляции и конфигурирования
Многие производители предоставляют квалифицированную помощь при инсталляции и конфигурировании IDS; другие считают, что это могут делать собственные специалисты потребителя, и обеспечивают только поддержку по телефону или e-mail.
Возможность непрерывной поддержки программного продукта
Существует ли подписка на обновления.
В большинстве IDS, которые определяют злоупотребления, программный продукт настолько хорош, насколько база данных сигнатур соответствует текущему состоянию. Большинство производителей предоставляют подписку на обновления сигнатур, которые создаются с некоторой периодичностью.
Как часто подписчики получают обновления.
При современных угрозах, когда ежемесячно публикуется 30-40 новых атак, это является важным фактором.
Как быстро после обнаружения новой атаки производитель поставит новую сигнатуру.
Если IDS используется для защиты популярных сайтов в Интернете, особенно важно получать сигнатуры для новых атак как можно быстрее.
Включает ли подписка на обновление также и обновление ПО.
Большинство IDS являются программными продуктами и, следовательно, могут содержать ошибки и уязвимости. Таким образом, возможность частого обновления ПО также является весьма существенным фактором.
Как быстро выпускаются обновления ПО после того, как о проблеме было сообщено производителю.
Так как ошибки ПО в IDS могут позволить атакующему обойти всю защиту, особенно важно, чтобы проблемы фиксировались надежно и быстро.
Включены ли сервисы технической поддержки и сколько они стоят.
Сервисы технической поддержки означают помощь производителя в настройке и адаптации IDS для конкретных нужд, мониторинге наследуемых систем на предприятии или создание отчетов о результатах IDS с использованием протокола или формата заказчика.
Какой способ контакта (e-mail, телефон, on-line chat, web-интерфейс) осуществляется для выполнения технической поддержки.
Следует выяснить, как доступны сервисы технической поддержки для обработки инцидентов или других критичных по времени ситуаций.
Какие имеются гарантии, связанные с IDS.
Как и в случае других продуктов ПО, IDS должны иметь определенные гарантии, связанные с их функционированием.
Ресурсы по обучению, предоставляемые производителем как часть пакета услуг
После того как IDS выбрана, инсталлирована и сконфигурирована, она должна обслуживаться персоналом предприятия. Для того чтобы эти люди могли оптимально использовать IDS, они должны сначала научиться ее использовать. Некоторые производители предоставляют программы обучения как часть пакета услуг.
Дополнительные ресурсы, доступные для обучения
В случае, если производитель IDS не предоставляет обучение как часть пакета IDS, следует выделить определенный бюджет для обучения персонала.
Развертывание IDS
Технология обнаружения проникновений является необходимым дополнением для инфраструктуры сетевой безопасности в каждой большой организации. Эффективное развертывание IDS требует тщательного планирования, подготовки, прототипирования, тестирования и специального обучения.
Следует тщательно выбирать стратегию обнаружения проникновения, совместимую с сетевой инфраструктурой, политикой безопасности и имеющимися ресурсами.
Стратегия развертывания IDS
Следует определить несколько стадий развертывания IDS, чтобы персонал мог получить опыт и создать необходимый мониторинг и необходимое количество ресурсов для функционирования IDS. Требуемые ресурсы для каждого типа IDS могут сильно различаться, в частности, и в зависимости от системного окружения. Необходимо иметь соответствующую политику безопасности, планы и процедуры, чтобы персонал знал, как обрабатывать различные многочисленные сигналы тревоги, выдаваемые IDS.
Для защиты сети предприятия рекомендуется рассмотреть комбинацию network-based IDS и host-based IDS. Далее следует определить стадии развертывания, начиная с network-based IDS, так как они обычно являются более простыми для инсталлирования и сопровождения. После этого следует защитить критичные серверы с помощью host-based IDS. Используя инструментальные средства анализа уязвимостей, следует протестировать IDS и другие механизмы безопасности относительно правильного конфигурирования и функционирования.
Такие технологии, как Honey Pot и аналогичные, должны использоваться только в том случае, если имеется достаточная техническая квалификация администратора. Более того, эти технологии должны использоваться только после анализа существующего законодательства.
Развертывание network-based IDS
Единственный вопрос, который следует тщательно продумать при развертывании network-based IDS, — это расположение системных сенсоров. Существует много вариантов расположения network-based IDS, каждый из которых имеет свои преимущества:
(рис 5.1) Возможные варианты расположения сенсоров network-based IDSОсновная подсеть
Подсеть с критичными ресурсами и дополнительными точками доступа
DMZ-сеть
Позади внешнего firewall’а в DMZ-сети (расположение 1)
Преимущества:
Видит атаки, исходящие из внешнего мира, которым удалось преодолеть первую линию обороны сетевого периметра.
Может анализировать проблемы, которые связаны с политикой или производительностью firewall’а, обеспечивающего первую линию обороны.
Видит атаки, целями которых являются прикладные серверы (такие как web или ftp), обычно расположенные в DMZ.
Даже если входящая атака не распознана, IDS иногда может распознать исходящий трафик, который возникает в результате компрометации сервера.
Перед внешним firewall’ом (расположение 2)
Преимущества:
Документирует количество атак, исходящих из Интернета, целью которых является сеть.
Документирует типы атак, исходящих из Интернета, целью которых является сеть.
На основной магистральной сети (расположение 3)
Преимущества:
Просматривает основной сетевой трафик; тем самым увеличивается вероятность распознания атак.
Определяет неавторизованную деятельность авторизованных пользователей внутри периметра безопасности организации.
В критичных подсетях (расположение 4)
Преимущества:
Определяет атаки, целью которых являются критичные системы и ресурсы.
Позволяет фокусироваться на ограниченных ресурсах наиболее значимых информационных ценностей, расположенных в сети.
Развертывание host-based IDS
После того как network-based IDS размещены и функционируют, для увеличения уровня защиты системы дополнительно может быть рассмотрено использование host-based IDS. Однако инсталлирование host-based IDS на каждый хост может потребовать существенных временных затрат. Поэтому рекомендуется, чтобы в первую очередь host-based IDS были инсталлированы на критичных серверах. Это может уменьшить общую стоимость развертывания и позволит основное внимание уделить реагированию на тревоги, касающиеся наиболее важных хостов. После того как host-based IDS начали функционировать в обычном режиме, организации с повышенными требованиями к безопасности могут обсудить возможность инсталлирования host-based IDS на другие хосты. В этом случае следует приобретать host-based системы, которые имеют централизованное управление и функции создания отчетов. Такие возможности могут существенно понизить сложность управления сообщениями о тревогах от большого числа хостов.
Далее следует рассмотреть возможность повышения квалификации администраторов. В большинстве случаев эффективность конкретной host-based IDS зависит от возможности администратора различать ложные и верные тревоги.
Также важно (так как часто администратор не сопровождает постоянно host-based IDS) установить график проверки результатов IDS. Если это не сделано, риск, что противник изменит что-либо в IDS в течение осуществления атаки, возрастает.
Стратегии оповещения о тревогах
Наконец, при развертывании IDS важной проблемой является определение того, какие именно возможности оповещения IDS о тревогах использовать в каждом конкретном случае. Большинство IDS поставляются с уже сконфигурированными возможностями оповещения о тревогах, которые допускают широкий диапазон опций, включая посылку сообщений на e-mail, пейджер, использование протоколов сетевого управления и даже автоматическое блокирование источника атаки.
Важно быть консервативным в использовании этих возможностей до тех пор, пока не будет стабильной инсталляции IDS и некоторого понимания поведения IDS в данном окружении. Иногда рекомендуется не активизировать оповещения о тревогах IDS в течение нескольких месяцев после инсталляции.
В случаях, когда возможности оповещения о тревоге включают автоматический ответ на атаку (особенно если допустимо, чтобы IDS непосредственно обращалась к firewall’у для блокирования трафика от явных источников атак), надо быть особенно внимательным, чтобы атакующие не использовали данную возможность для запрещения доступа законным пользователям.
Сильные стороны и ограниченность IDS
Хотя IDS являются ценным дополнением к инфраструктуре безопасности организации, существуют функции, которые они выполняют хорошо, и существуют функции, которые они не могут делать хорошо. При планировании стратегии безопасности важно понимать, что следует доверить IDS и что лучше оставить для других типов механизмов безопасности.
Сильные стороны IDS
IDS хорошо выполняют следующие функции:
мониторинг и анализ событий в системе и поведения пользователей;
тестирование состояний системных конфигураций относительно их безопасности;
проверка базового безопасного состояния системы и затем отслеживание любых изменений этого базового состояния (тем самым это будет означать реализацию политики информационной безопасности по умолчанию);
распознавание шаблонов системных событий, которые соответствуют известным атакам;
распознавание шаблонов деятельности, которая статистически отличается от нормальной деятельности;
управление механизмами аудита и создания логов ОС и любых других данных, которые они создают.
оповещение руководства некоторым заданным образом при обнаружении атак;
политика безопасности может быть выражена в терминах инструментов анализа;
обеспечение специалистам, не являющимся экспертами в области безопасности, возможности выполнять функции мониторинга информационной безопасности.
Ограничения IDS
IDS имеют много ограничений. Наиболее существенные следующие:
они плохо масштабируются на большие или распределенные сети предприятия;
они могут быть трудны в управлении, с неудобным интерфейсом управления и сообщениями о тревогах;
различные коммерческие IDS редко взаимодействуют друг с другом, если они созданы разными производителями;
на эффективности функционирования IDS существенно сказываются ошибочные оповещения о тревогах, так называемые ложные позитивности. На них может тратиться большое количество времени администратора и большое количество ресурсов;
они не могут компенсировать отсутствие в организации стратегии безопасности, политики или архитектуры безопасности;
они не могут компенсировать слабые места в сетевых протоколах;
они не могут заменить другие типы механизмов безопасности (такие как идентификацию и аутентификацию, шифрование, single sign on, firewall’ы или управление доступом);
они не могут использоваться в качестве единственного механизма, который полностью защищает систему от всех угроз безопасности.
IDS не могут выполнять следующие функции:
компенсировать слабые или отсутствующие механизмы безопасности в защищаемой инфраструктуре. Такие механизмы включают firewall’ы, идентификацию и аутентификацию, шифрование передаваемой информации, механизмы управления доступом и определение и удаление вирусов;
мгновенно определять атаки, создавать отчеты и ответы на атаку, когда существует сильно загруженная сеть или большая обработка;
определять новые атаки или варианты существующих атак;
эффективно распознавать атаки, вызванные ложными атакующими;
автоматически (без человеческого вмешательства) исследовать атаки;
противодействовать атакам, которые предназначены для разрушения или обмана самих IDS;
компенсировать проблемы, связанные с правильностью и точностью источников информации;
эффективно функционировать в сетях, использующих коммутаторы.
Обработка выходной информации IDS
Типичные выходные данные IDS
Почти все IDS имеют в качестве выходной информации строку сообщения о каждой обнаруженной атаке. Эта строка обычно содержит перечисленные ниже поля:
время и дату;
IP-адрес сенсора;
название атаки, специфичное для производителя;
стандартное название атаки (если оно существует);
IP-адреса источника и назначения;
номера портов источника и назначения;
сетевой протокол, используемый для атаки.
Многие IDS также предоставляют более подробное описание каждого типа атаки. Данное описание важно, так как оно дает возможность администратору уменьшить ущерб, наносимый атакой.
Данное описание обычно содержит следующую информацию:
текстовое описание атаки;
уровень серьезности атаки;
тип ущерба, наносимого в результате атаки;
тип уязвимости, используемый атакой;
список типов ПО и номера версий, которые являются уязвимыми для атаки;
информация о существующих обновлениях, которые позволяют сделать систему менее уязвимой для атаки;
ссылки на публично доступные публикации об атаке или уязвимости, которую она использует.
Выполняемые IDS действия при обнаружении атаки
Возможно лучшим результатом, соответствующим успешной трактовке выходной информации IDS, должно быть сообщение, что атака "Be Prepared", т.е. полностью ликвидирована.
Однако реально автоматическая обработка атаки не всегда возможна. Поэтому следует иметь планы и процедуры обработки инцидентов, таких как обнаружение вирусов, внутренних угроз системам и внешние атаки.
Данный план должен, как минимум, определять роли и ответственности в организации, определять действия, которые должны быть выполнены при возникновении инцидента, и устанавливать график обучения и его содержание, которое необходимо при обработке инцидента. Более того, следует предусмотреть периодические тестирования этих процедур реагирования на инциденты, при которых каждый должен продемонстрировать умение действовать в соответствии со своими обязанностями.
Компьютерные атаки и уязвимости, определяемые IDS
Многие организации приобретают IDS, потому что они знают, что IDS являются необходимым дополнением всеобъемлющей архитектуры безопасности системы. Однако, приобретая соответствующие коммерческие IDS, большинство организаций испытывают недостаток в квалифицированных операторах IDS. Несмотря на утверждения производителя о простоте использования, обучение абсолютно необходимо. IDS эффективна настолько, насколько эффективно ее использует человек.
Пользовательские интерфейсы IDS сильно отличаются. Некоторые создают ответы в форме зашифрованного текста, который записывается в логи, а другие предоставляют описание атак на сеть в графическом виде. Несмотря на широкий диапазон технологий представления информации, большинство выходной информации IDS имеет общую базу, касающуюся компьютерных атак. Если пользователи понимают данное базовое множество выходной информации, они быстро начинают понимать большинство выходных данных коммерческих IDS.
Типы атак
Большинство компьютерных атак нарушают безопасность системы некоторыми конкретными способами. Например, атаки могут давать возможность атакующему читать конкретные файлы, но не позволяют заменить какие-либо системные компоненты. Другие атаки могут позволить атакующему выполнить останов (shut down) некоторых компонент системы, но не предоставят доступ ни к каким файлам. Несмотря на различные возможности компьютерных атак, результатом обычно является нарушение следующих четырех свойств безопасности: доступность, конфиденциальность, целостность и управляемость. Рассмотрим эти нарушения.
Конфиденциальность. Атака осуществляет нарушение конфиденциальности, если она позволяет атакующему получить доступ к данным без авторизации (явно или неявно).
Целостность. Атака осуществляет нарушение целостности, если она позволяет (неавторизованному) атакующему изменить состояние системы либо данных, хранящихся или передаваемых через систему.
Доступность. Атака осуществляет нарушение доступности, если она удерживает авторизованного пользователя (человека или машину) от доступа к конкретному ресурсу системы там, тогда и в той форме, которая ему нужна.
Управляемость. Атака осуществляет нарушение управляемости, если она предоставляет (неавторизованному) атакующему привилегии, которые не предусмотрены политикой управления доступом в системе. Данная привилегия дает возможность в дальнейшем нарушить конфиденциальность, целостность или доступность.
Типы компьютерных атак, обычно определяемые IDS
Три типа компьютерных атак обычно определяются IDS: сканирование системы, denial of service (DoS) и проникновение в систему. Эти атаки могут быть осуществлены локально, с атакованной машины, или удаленно, используя сеть для доступа к цели. Оператор IDS должен понимать различие между этими типами атак, так как каждый тип требует различного множества ответов.
Атаки сканирования
Атаки сканирования возникают тогда, когда атакующий прощупывает целевую сеть или систему, посылая различные типы пакетов. Это аналогично деятельности, описанной выше относительно сетевых инструментальных средств анализа уязвимостей. Действительно, технологии могут быть идентичными, но мотивация для выполнения действий разная!
Используя ответы, посылаемые целью, атакующий может много узнать о характеристиках и уязвимостях системы. Таким образом, атака сканирования является для атакующего средством идентификации цели. Эти атаки не выполняют проникновение или другую компрометацию систем. Различные названия инструментальных средств, используемых для выполнения таких действий, включают: сетевые mappers, порт mappers, сетевые сканеры, порт сканеры или сканеры уязвимостей. Атаки сканирования могут определять:
топологию целевой сети;
типы сетевого трафика, пропускаемые firewall’ом;
активные хосты в сети;
операционные системы, которые выполняются на хостах;
ПО сервера, которое выполняется на них;
номера версий для всего обнаруженного ПО.
Сканеры уязвимостей являются специальным типом сканеров, которые проверяют наличие конкретных уязвимостей на хостах. Таким образом, атакующий может запустить сканер уязвимостей, и он выдаст список хостов (IP-адресов), которые являются уязвимыми для конкретной атаки.
По этой информации атакующий может точно идентифицировать систему жертвы в целевой сети для осуществления конкретных атак с целью проникновения в эти системы. Иными словами, атакующие используют сканирование ПО для "выбора" цели перед запуском реальной атаки. К несчастью для жертвы, по аналогии с тем, как любой человек может войти в банк или осмотреть видимую систему безопасности, некоторые законодатели считают, что сканирование сети или хоста является законным действием. С точки зрения того, кто выполняет сканирование, он просто бродит по Интернету в поисках публично доступных ресурсов.
Существуют законодательные оправдания для сканирования. Инструменты поиска в web могут сканировать Интернет для поиска новых web-страниц. Каждый может сканировать Интернет для поиска свободных музыкальных репозиториев или публично доступных многопользовательских игр. Главным является то, что, как правило, технология, которая позволяет обнаруживать публично доступные ресурсы, также позволяет анализировать систему для поиска слабых мест в безопасности. Лучшие IDS, которые могут определять сканирование, обычно имеют возможность делать различие между законным и враждебным сканированием. Сканирование подобно большинству общих атак, так как оно является предвестником любой серьезной попытки проникновения. Если сеть подсоединена к Интернету, это почти всегда означает, что она будет просканирована, если не сегодня, то, по крайней мере, в ближайшую неделю.
DoS-атаки
DoS-атаки пытаются замедлить или остановить системы или сервисы в целевой сети. Существует два типа DoS-атак: шквальная эксплуатация и наводнение (flooding). Важно понимать разницу между ними.
DoS-атаки шквальной эксплуатации
Атаки шквальной эксплуатации вызывают "шквал" в ПО целевой системы, чтобы вызвать невозможность обработки или исчерпание системных ресурсов. Например, результатом "ping of death" атаки является невозможность дальнейшей обработки. Данная атака включает отправку очень большого пакета ping некоторым Windows-системам. Целевая система может не обработать такой анормальный пакет, в результате чего произойдет крах системы. Что касается исчерпания ресурсов, то под ресурсами в данном случае понимается время ЦП, память, дисковое пространство, пространство в некотором буфере или пропускная способность сети. Во многих случаях достаточно установить последние версии ПО, чтобы предотвратить данный тип DoS-атаки.
Flooding DoS-атаки
Flooding-атаки посылают системе или компоненту системы больше информации, чем она может обработать. В случаях, когда атакующий не может послать системе достаточно информации для подавления ее возможностей обработки, он может попытаться монополизировать сетевое соединение к цели и посредством этого запретить доступ всякому, кому требуется ресурс. При таких атаках не создается шквала на целевой системе.
Термин "распределенная DoS-атака" (DDoS) означает подмножество DoS-атак. DDoS-атаки являются простыми flooding DoS-атаками, когда атакующий использует несколько компьютеров для запуска атаки. Эти компьютеры обычно управляются компьютером атакующего и, таким образом, действуют как единая огромная атакующая система. Атакующий обычно не может нанести вред большому сайту электронной коммерции с помощью наводнения сетевыми пакетами с единственного хоста. Однако, если он получит управление над 20 000 хостами и взломает их таким образом, чтобы заставить их выполнять атаку под своим управлением, то он может получить достаточно средств для успешной атаки на самые большие системы.
Атаки проникновения
Атаки проникновения включают неавторизованное приобретение и/или изменение системных привилегий, ресурсов или данных. Будем воспринимать эти нарушения целостности и управляемости как противоположность DoS-атакам, которые нарушают доступность ресурсов, и атакам сканирования, которые не делают ничего незаконного. Атака проникновения может получить управление над системой, используя различные изъяны ПО. Наиболее общие изъяны и последствия для безопасности каждого из них перечислены ниже.
Хотя атаки проникновения очень различаются как в деталях осуществления, так и по воздействию на атакуемую систему, наиболее общие типы следующие:
User to Root. Локальный пользователь на хосте получает полное управление над целевым хостом.
Remote to User. Атакующий по сети получает доступ к пользовательскому аккаунту на целевом хосте.
Remote to Root. Атакующий по сети получает полное управление на сетевом хосте.
Remote Disk Read. Атакующий по сети получает возможность читать файлы данных на целевом хосте без выполнения авторизации.
Remote Disk Write. Атакующий по сети получает возможность записывать в файлы данных на целевом хосте без выполнения авторизации.
Удаленные vs. локальные атаки
DoS-атаки и атаки проникновения имеют два варианта: локальный и удаленный.
Атака авторизованного пользователя
Атаки авторизованного пользователя – это те атаки, при которых атакующий имеет возможность войти в целевую систему под законным пользовательским аккаунтом. Большинство атак авторизованного пользователя означают некоторый способ расширения привилегий.
Атаки публичного доступа
Атаки публичного доступа представляют собой атаки, которые запускаются без использования какого-либо аккаунта или возможности привилегированного доступа на целевой системе, — они запускаются удаленно через сетевое соединение, используя только публичный доступ, предоставленный целевой системой.
Одна типичная стратегия атаки состоит в использовании атаки публичного доступа для получения начального доступа в систему. Затем, уже в системе, атакующий использует атаки авторизованного пользователя для получения полного управления целью.
Определение расположения атакующего на основе анализа выходной информации IDS
При уведомлениях об обнаруженной атаке, IDS часто сообщает о расположении атакующего. Данное расположение обычно представляет собой IP-адрес источника. Сообщаемый адрес является просто IP-адресом источника, который появляется в пакетах атакующего, но вовсе не обязательно представляет собой корректный адрес источника, так как атакующий обычно подменяет IP-адреса в своих пакетах.
Чтобы понять, является ли IP-адреса источника реальным, следует определить тип атаки и затем определить, нужно ли атакующему получать ответные пакеты, посланные жертвой.
Если атакующий запустил одностороннюю атаку, подобную многим flooding DoS-атакам, когда ему не нужно видеть никаких ответных пакетов, то он может проставить в своих пакетах случайные IP-адреса. Атакующий действует аналогично тому, что происходит в реальном мире при посылке открытки с фальшивым обратным адресом, заполняя тем самым почтовый ящик, чтобы никто другой не мог отправить почту. В данном случае атакующий не может получать никаких ответов от жертвы.
Однако, если необходимо видеть ответы жертвы, то атакующий не может изменить IP-адрес источника.
В общем случае, атакующие должны использовать корректный IP-адрес, когда они запускают атаки проникновения, но не DoS-атаки.
Однако существует одно исключение, связанное с квалифицированными атакующими. Атакующий может послать пакеты, используя поддельный IP-адрес источника, но установить ловушку для ответа жертвы на поддельный адрес. Это можно сделать без доступа к компьютеру с поддельным адресом. Такая манипуляция с IP-адресацией называется "IP- Spoofing".
Чрезмерная отчетность об атаках
Многие операторы IDS бывают подавлены большим количеством атак, отмечаемых IDS. Для оператора просто невозможно исследовать сотни и тысячи атак, которые указываются ежедневно некоторыми IDS. Суть проблемы не в количестве атак, а в том, как IDS создает отчеты об этих атаках.
Некоторые IDS сообщают об отдельной атаке каждый раз, когда атакующий получает доступ к определенному хосту. Таким образом, атакующий, сканирующий подсеть из сотни хостов, должен вызвать сотни сообщений об атаках. Некоторые производители предлагают решение данной проблемы. Эти новейшие IDS начинают эффективно комбинировать многочисленные записи и указывать оператору только на те атаки, которые являются самыми важными.
Соглашения по именованию атак
До недавнего времени не было общего соглашения по именованию компьютерных атак или уязвимостей. Это затрудняло сравнение различных IDS, так как каждый производитель IDS создавал свой список результатов при анализе событий, отражающих некоторое множество атак. Это также затрудняло координированное использование в сети более одного типа IDS, так как различные IDS создавали различные сообщения при определении некоторой атаки.
В настоящее время приложены определенные усилия по разработке общей номенклатуры компьютерных уязвимостей и атак. Наиболее популярным из них является Common Vulnerabilities and Exposures List (CVE), который поддерживается MITRE, получающим информацию от различных профессиональных сообществ по безопасности. Многие производители программных и аппаратных продуктов, связанных с безопасностью, делают их CVE-совместимыми. Список CVE может быть найден на сайте http://cve.mitre.org.
Уровни важности атак
Многие IDS связывают с определяемыми атаками уровень важности. Это делается, чтобы помочь оператору правильно определить воздействие атаки и тем самым выполнить соответствующие действия. Однако воздействие и важность атаки являются очень субъективными и не обязательно должны быть одними и теми же во всех случаях, а могут зависеть от топологии сети и окружения в каждом конкретном случае. Например, если атакующий запускает высокоэффективную UNIX-атаку против большой гетерогенной сети, воздействие атаки на сетевой сегмент, который в основном состоит из Windows-систем, может быть низким, тогда как воздействие атаки на всю сеть (и, таким образом, важность атаки) остается высоким. Следовательно, уровни важности, о которых говорится в отчетах IDS, являются полезной информацией для менеджеров безопасности, но должны рассматриваться в контексте конкретного системного окружения, в котором выполняется IDS.
Типы компьютерных уязвимостей
Многие IDS предоставляют описания атак, которые они определяют. Это описание часто включает типы уязвимостей, которые используют атаки. Данная информация является очень полезной после того, как атака произошла, потому что системный администратор может исследовать и скорректировать использованную уязвимость. NIST рекомендует использовать ICAT Metabase проект для исследования и фиксации уязвимостей в сетях организации. ICAT содержит тысячи примеров реальных компьютерных уязвимостей со ссылками на детальное описание. ICAT доступна по адресу http://icat.nist.gov.
Здесь мы обсудим основные типы уязвимостей. Может быть предложено много различных схем для их классификации, мы не будем перечислять их все. Ниже приведен список некоторых наиболее общих типов.
Ошибка корректности входных данных
При такой ошибке входные данные, полученные некоторой системой, не проверяются на корректность, в результате чего возникает уязвимость, которая может быть использована с помощью посылки определенной входной последовательности. Существует два основных типа ошибок корректности входа: переполнение буфера и ошибки граничных условий.
Переполнение буфера
При переполнении буфера входные данные, получаемые системой, являются длиннее, чем ожидаемая длина входа, но система не проверяет данный факт. Входной буфер заполняется и переполняет память, выделенную для входных данных. При грамотном конструировании таких входных данных, выходящих за границу выделенного для них буфера, атакующий может заставить систему выполнять команды от имени атакующего.
Ошибка граничного условия
При такой ошибке входные данные, полученные системой, вызывают в системе нарушение некоторого граничного условия. Данное нарушение само по себе и представляет уязвимость. Например, у системы может переполниться память, дисковое пространство или ширина пропускания сети. Другим примером данной уязвимости является переменная, которая может достигнуть своего максимального значения и перейти в минимальное. Еще одним примером с переменной может быть множество таких ситуаций, как возникновение деления на ноль. Ошибка граничного условия является подмножеством класса ошибок корректности входа. Хотя можно показать, что переполнение буфера является типом ошибки граничного условия, мы поместим данную ошибку в отдельную категорию, понимая ее важность и тот факт, что переполнение буфера возникает чаще других ошибок.
Ошибка управления доступом
При такой ошибке система является уязвимой, потому что механизм управления доступом не функционирует. Проблема заключается не в конфигурации механизма управления доступом, а в самом механизме.
Исключительное условие при обработке ошибки
При возникновении исключительного условия при обработке ошибки система также иногда может стать уязвимой.
Ошибка окружения
При такой ошибке окружение, в котором система инсталлирована, каким-либо образом приводит к тому, что система становится уязвимой. Это может произойти, например, при непредвиденном взаимодействии приложения и ОС или при взаимодействии двух приложений на некотором хосте. Такая уязвимая система может быть правильно сконфигурирована и с большой вероятностью безопасна в тестовом окружении разработчиков, но какие-то предположения, касающиеся безопасности, были нарушены в инсталлируемом окружении.
Ошибка конфигурирования
Ошибка конфигурирования возникает, когда установки управления определены таким образом, что система стала уязвимой. Данная уязвимость говорит не о том, как система была разработана, а о том, как администратор сконфигурировал систему. Можно также считать конфигурационной ошибкой ситуацию, при которой система поставляется от разработчика со слабой, с точки зрения безопасности, конфигурацией.
Race-условие
Race-условия цикла возникают, если существует задержка между временем, когда система проверяет, что операция допустима моделью безопасности, и временем, когда система реально выполняет операцию. Реальная проблема возникает, если окружение в течение интервала времени, когда была выполнена проверка безопасности, и времени, когда была выполнена операция, изменилось таким образом, что модель безопасности более не разрешает операцию. Атакующий имеет возможность в течение данного небольшого окна выполнить незаконные действия, подобные записи в файл паролей, пока состояние является привилегированным.
Будущие направления развития IDS
Хотя функция аудита системы, которая являлась первоначальной задачей IDS, стала формальной дисциплиной за последние пятьдесят лет, поле для исследований IDS все еще остается обширным, большинство исследований датировано не позднее 1980-х годов. Более того, широкое коммерческое использование IDS не начиналось до середины 1990-х.
Intrusion Detection и Vulnerability Assessment является быстро развивающейся областью исследований.
Коммерческое использование IDS находится в стадии формирования. Некоторые коммерческие IDS получили негативную публичную оценку за большое число ложных срабатываний, неудобные интерфейсы управления и получения отчетов, огромное количество отчетов об атаках, плохое масштабирование и плохую интеграцию с системами сетевого управления. Тем не менее потребность в хороших IDS возрастает, поэтому с большой вероятностью эти проблемы будут успешно решаться в ближайшее время.
Ожидается, что улучшение качества функционирования IDS будет осуществляться аналогично антивирусному ПО. Раннее антивирусное ПО создавало большое число ложных тревог при нормальных действиях пользователя и не определяло все известные вирусы. Однако сейчас положение существенно улучшилось, антивирусное ПО стало прозрачным для пользователей и достаточно эффективным.
Более того – очень вероятно, что основные возможности IDS скоро станут ключевыми в сетевой инфраструктуре (такой как роутеры, мосты и коммутаторы) и в операционных системах. При этом, скорее всего, разработчики IDS сфокусируют свое внимание на решении проблем, связанных с масштабируемостью и управляемостью IDS.
Имеются также и другие тенденции, которые, скорее всего, будут влиять на функциональности IDS следующего поколения. Существует заметное движение в сторону аппаратно-программных (appliance) решений для IDS. Также вероятно, что в будущем некоторые функции определения соответствия шаблону могут быть реализованы в аппаратуре, что увеличит скорость обработки.
Наконец, механизмы, связанные с управлением рисками в области сетевой безопасности, будут оказывать влияние на требования к IDS.
