- •Введение
- •Глава 1. Информационно-телекоммуникационная система как объект атак, связанных с удаленным и непосредственным доступом к ее элементам
- •Механизмы взаимодействия элементов иткс
- •1.2. Понятие угрозы информационной безопасности иткс
- •1.3. Уязвимости иткс
- •1.3.1. Уязвимости иткс в отношении угроз удаленного доступа
- •1.4. Классификация и описание процессов реализации угроз удаленного доступа к элементам иткс
- •1.4.1. Классификация атак
- •1.4.1.2. Классификация удаленных атак
- •1.4.2. Описание атак как процессов реализации угроз
- •1.4.2.1. Описание процессов реализации угроз удаленного доступа к элементам иткс
- •Глава 2. Меры и средства защиты от атак, связанных с непосредственным и удаленным доступом к элементам иткс
- •2.1. Общее понятие о мерах и средствах защиты информации. Выбор актуальных направлений для защиты иткс от исследуемых атак
- •2.2. Криптографические меры
- •2.2.1. Применение криптографических протоколов
- •2.2.2. Создание виртуальных частных сетей
- •2.3. Применение межсетевых экранов
- •2.4.1. Виды межсетевых экранов
- •2.4.1.1. Фильтрующие маршрутизаторы
- •2.4.1.2. Шлюзы сеансового уровня
- •2.4.1.3. Шлюзы уровня приложений
- •2.4.2. Реализация функций межсетевых экранов
- •2.4.2.1. Механизм трансляции сетевых адресов
- •2.4.2.2. Дополнительная идентификация и аутентификация
- •2.4.3. Анализ достоинств и недостатков применения межсетевых экранов
- •2.5. Применение специфической конфигурации иткс для защиты от исследуемых атак
- •2.5.1. Применение коммутаторов в сети
- •2.5.2. Применение статических arp-таблиц
- •2.5.3. Специальные правила работы протоколов маршрутизации
- •2.5.4. Применение технологии «тонкого клиента»
- •Глава 3. Определение объектов защиты от угроз удаленного доступа
- •3.1. Определение множества объектов защиты
- •3.1.1. Определение множества типов иткс с учетом их назначения и специфики функционирования
- •3.1.2. Определение функциональных требований к иткс различных типов
- •3.1.3. Определение характеристик атак, реализуемых в отношении иткс различных типов
- •3.2.Определение множеств мер защиты, применимых для иткс различных типов
- •3.2.1. Обоснование требований безопасности для иткс различных типов
- •3.2.2. Рекомендации по реализации защиты иткс различных типов
- •3.3. Определение комплексов мер защиты иткс различных типов
- •3.3.1. Выявление соответствия применяемых мер защиты функциональным требованиям к иткс
- •3.3.2. Определение отношения рассматриваемых мер защиты к противодействию исследуемым атакам
- •Глава 4. Аналитическое моделирование процессов реализации угроз удаленного доступа к элементам иткс
- •4.1.Моделирование процессов реализации сетевого анализа
- •4.1.1. Сниффинг пакетов в сети без коммутаторов
- •4.1.2. Сканирование сети
- •4.2. Моделирование процесса реализации атаки «Отказ в обслуживании» (syn-flood)
- •4.3. Моделирование процессов реализации внедрения в сеть ложного объекта
- •4.3.1. Внедрение в сеть ложного объекта на основе недостатков алгоритмов удаленного поиска (arp-spoofing)
- •4.3.2. Внедрение в сеть ложного объекта путем навязывания ложного маршрута
- •4.4. Моделирование процессов реализации подмены доверенного объекта сети
- •4.4.1. Подмена доверенного объекта сети (ip-spoofing)
- •4.4.2. Подмена доверенного объекта сети. Перехват tcp-сессии (ip-hijacking)
- •4.5. Моделирование процессов реализации внедрения ложного dns-сервера
- •4.5.1. Внедрение ложного dns-сервера
- •4.5.2. Межсегментное внедрение ложного dns-сервера
- •Глава 5. Методика анализа и регулирования рисков при реализации нескольких угроз удаленного доступа к элементам иткс
- •5.1. Выбор параметров для осуществления количественного анализа рисков иткс
- •5.1.1. Определение видов ущерба иткс при реализации угроз удаленного доступа к ее элементам
- •5.1.2. Определение взаимосвязей между атаками и их отношения к видам наносимого ущерба
- •5.2. Определение вероятностей реализации атак
- •5.2.1. Выбор закона Пуассона в качестве закона распределения вероятностей возникновения атак
- •5.2.2. Расчет интенсивности возникновения атак
- •5.2.3. Расчет вероятности реализации атак
- •5.3. Расчет рисков реализации угроз удаленного доступа к элементам иткс
- •5.4. Расчет рисков реализации угроз, наносящих различный ущерб
- •5.4.1. Оценка ущерба от реализации атак
- •5.4.2. Оценка вероятностей реализации атак
- •5.4.3. Нахождение распределения вероятностей нанесения ущерба в условиях воздействия нескольких атак
- •Глава 6. Оценка эффективности применения комплексов мер противодействия угрозам удаленного доступа к элементам иткс
- •6.1. Понятие эффективности защиты информации
- •6.2. Алгоритм оценки эффективности применения комплексов мер
- •6.2.1. Введение функции соответствия исследуемого показателя требованиям
- •6.2.2. Расчет общей эффективности применения комплексов мер защиты иткс
- •6.3.Оценка соответствия функциональным требованиям при применении комплексов мер защиты
- •6.4. Оценка эффективности защиты иткс
- •6.4.1. Оценка вероятностных параметров реализации атак
- •6.4.1.1. Сниффинг пакетов в сети без коммутаторов
- •6.4.1.2. Сканирование сети
- •6.4.1.3. Отказ в обслуживании syn-flood
- •6.4.1.4. Внедрение ложного объекта (arp-спуфинг)
- •6.4.1.5.Внедрение ложного объекта (на основе недостатков протоколов маршрутизации)
- •6.4.1.6. Подмена доверенного объекта (ip-hijacking)
- •6.4.1.7. Подмена доверенного объекта (перехват сессии)
- •6.4.1.8. Внедрение ложного dns-сервера
- •6.4.2. Расчет рисков иткс при использовании мер противодействия угрозам удаленного доступа
- •6.4.3. Численная оценка эффективности защиты иткс
- •6.4.3.1.Оценка эффективности защиты иткс при фиксированной активности злоумышленника
- •6.4.3.2. Оценка защищенности иткс как функции от активности злоумышленника
- •6.5. Оценка общей эффективности применения комплексов мер защиты иткс
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глава 1. Информационно-телекоммуникационная система как объект атак, связанных с удаленным и непосредственным доступом к ее элементам 6
- •Глава 2. Меры и средства защиты от атак, связанных с непосредственным и удаленным доступом к элементам иткс 42
- •Глава 3. Определение объектов защиты от угроз удаленного доступа 87
- •Глава 4. Аналитическое моделирование процессов реализации угроз удаленного доступа к элементам иткс 112
- •Глава 5. Методика анализа и регулирования рисков при реализации нескольких угроз удаленного доступа к элементам иткс 158
- •Глава 6. Оценка эффективности применения комплексов мер противодействия угрозам удаленного доступа к элементам иткс 196
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.4.2. Реализация функций межсетевых экранов
2.4.2.1. Механизм трансляции сетевых адресов
Механизм трансляции (преобразования, замены) адресов (Network Address Translation) позволяет полностью скрыть внутреннее устройство сети (предотвратить распространение информации об адресах корпоративной сети) от пользователей Internet. При прохождении пакетов через МЭ адреса внутренних хостов могут заменяться на адрес внешнего интерфейса межсетевого экрана или на специально определенный адрес.
Дополнительно, механизм трансляции адресов позволяет решить проблемы нехватки реальных адресов путем сокращения необходимого зарегистрированного адресного пула и использования во внутренних сетях адресов из специально отведенных адресных пространств для частных сетей (либо произвольно выбранных адресов).
Указанный механизм транслирует (преобразует) адреса узлов из внутреннего адресного пространства в официально зарегистрированные адреса организации, обеспечивая полноценный доступ пользователей корпоративной сети к ресурсам услугам Internet (или других открытых сетей). Различают два основных способа отображения внутренних адресов на внешние — статический и динамический.
Динамический режим трансляции адресов обеспечивает доступ внутренних пользователей к ресурсам сети Internet, экономя зарегистрированное адресное пространство и скрывая внутренние адреса корпоративной сети. Динамический режим использует единственный реальный внешний IP-адрес для отображения всех соединений, проходящих через защищенную точку доступа (неограниченное количество внутренних адресов динамически отображаться на единственный внешний IP-адрес). Этот IP-адрес используется в динамическом режиме только для установления исходящих (от узлов внутренней сети) соединений. Используя его невозможно получить доступ к внутренним сетевым ресурсам или осуществить взлом каких-либо внутренних узлов сети снаружи.
При расширении сетевой инфраструктуры компании возникает потребность в организации доступа внешних пользователей из сети Internet к определенным ресурсам сети организации, например, для сотрудников, работающих удаленно. Кроме того, организация может создать свой Web- или FTP-сервер, который должен быть доступен для всех внешних пользователей.
Для этого используется статический режим трансляции адресов, устанавливающий однозначное соответствие адресов внутренних ресурсов их реальным адресам в глобальной сети. Этот вариант трансляции обычно используется, если по соображениям безопасности администратор не хочет использовать реальные адреса на сетевых серверах, или если по историческим причинам сеть использует произвольные внутренние адреса которым необходимо сопоставить реальные адреса серверов, чтобы пользователи Internet могли получить к ним доступ [8].
2.4.2.2. Дополнительная идентификация и аутентификация
Одним из важных элементов концепции межсетевых экранов является аутентификация (проверка подлинности пользователя), то есть пользователь получает право воспользоваться тем или иным сервисом только после того, как будет установлено, что он действительно тот, за кого себя выдает. При этом считается, что сервис для данного пользователя разрешен (процесс определения, какие сервисы разрешены конкретному пользователю, называется авторизацией).
При получении запроса на использование сервиса от имени какого-либо пользователя межсетевой экран проверяет, какой способ аутентификации определен для данного субъекта, и передает управление серверу аутентификации. После получения положительного ответа от сервера аутентификации межсетевой экран осуществляет запрашиваемое пользователем соединение. Как правило, большинство коммерческих межсетевых экранов поддерживает несколько различных схем аутентификации, предоставляя администратору сетевой безопасности возможность сделать выбор наиболее приемлемой в сложившихся условиях схемы.
Многие службы сетей TCP/IP (FTP, HTTP, rlogin, Telnet и т.п.) разрабатывались довольно давно и, естественно, не учитывают современных требований по безопасности. Такого рода стандартные службы и некоторые из прикладных пользовательских приложений не требуют какой-либо идентификации и аутентификации удаленных пользователей, либо рассчитаны на управление доступом пользователей к ресурсам на основе имен и паролей, передаваемых по сети в открытом виде («открытым текстом»). Это позволяет получать доступ к таким службам и приложениям всем желающим (или тем кто может перехватить имена и пароли, передаваемые по сети).
МЭ реализуют три основных метода установления подлинности пользователя:
— User Authentication,
— Client Authentication,
— Transparent Session Authentication.
Прозрачный метод установления подлинности пользователя (User Authentication) предоставляет возможность определять привилегии доступа для каждого пользователя в отдельности (даже если это многопользовательская ЭВМ) для протоколов FTP, TELNET, HTTP и RLOGIN, независимо от IP-адреса клиентского компьютера Например, если пользователь вынужден обращаться к серверам организации из внешней сети, то администратор безопасности может разрешить ему доступ во внутреннюю сеть без того, чтобы его привилегии распространялись на всех других пользователей его рабочего компьютера.
МЭ могут выполнять проверку подлинности пользователя при помощи специального Сервера Безопасности, функционирующего на шлюзовом компьютере. МЭ перехватывает все попытки авторизации пользователя на сервере и перенаправляет их соответствующему Серверу Безопасности. После того, как подлинность пользователя установлена Сервером Безопасности МЭ открывает второе соединение на необходимый сервер приложения. Все последующие пакеты сессии также перехватываются и инспектируются межсетевым экраном на шлюзе.
Client Authentication позволяет администратору предоставлять привилегии доступа хостам (сетевым компьютерам) с определенными IP -адресами, пользователи которых, прошли соответствующие процедуры установления подлинности. В противовес User Authentication, Client Authentication не ограничена только определенными службами, и может обеспечить аутентификацию любого приложения, как стандартного, так и специфичного.
Client Authentication не является прозрачной для пользователя, но, в тоже время, не требует какого-либо дополнительного программного обеспечения или модификации существующего. Для такого вида установления подлинности администратор может указать, каким образом каждый из пользователей должен будет авторизоваться, какой сервер и какие службы ему будут доступны, сколько времени, в какие часы и дни и сколько сессий может быть им открыто.
Механизм Transparent Session Authentication можно использовать для любых служб. При этом установление подлинности будет происходить для каждой сессии.