- •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
2.5. Применение специфической конфигурации иткс для защиты от исследуемых атак
2.5.1. Применение коммутаторов в сети
Создание в Ethernet-сети коммутируемой структуры делает невозможным прослушивание трафика злоумышленником, находящимся в одном сегменте сети с атакуемыми узлами, поскольку в сети с коммутатором функция адресации пакетов снимается с самих компьютеров сети, и пакеты, не предназначенные конкретным хостам не проходят через них.
2.5.2. Применение статических arp-таблиц
Можно бороться со слабостями протокола ARP кардинально — просто не использовать его. ARP-таблицу можно сформировать вручную, при этом она становится неуязвимой к ARP-атакам. Для этого нужно добавить необходимые MAC-адреса в таблицу.
Если при этом отключить использование ARP на сетевых интерфейсах, то доступны будут только те системы, MAC-адреса которых добавлены в ARP-таблицу атакуемого узла, и MAC-адрес добавлен в ARP-таблицы узлов, с которыми производится обмен трафиком [28].
Если не отключать использование ARP на сетевых интерфейсах, MAC-адрес заданный статически имеет приоритет. Если MAC-адрес для какого-то IP-адреса не задан, используется ARP-запрос.
Метод ручного формирования ARP-таблиц имеет следующие недостатки:
— добавляется много рутинной работы, связанной с добавлением и модификацией MAC-адресов (каждое изменение в сети, связанное с заменой или перестановкой сетевых карт, должно сопровождаться редактированием ARP-таблиц в файлах);
— клиентские узлы остаются по-прежнему уязвимыми к ARP-спуфингу.
2.5.3. Специальные правила работы протоколов маршрутизации
Для предотвращения атак с использованием ICMP Echo Request/Reply могут быть использованы самые различные способы.
В качестве одного из таких эффективных мероприятий можно использовать запрещение приема и распространения сообщений типа directed broadcast. Использование данной меры рекомендовано документом RFC 1122, в соответствии с которым должны строиться правила функционирования маршрутизаторов в сети IP. В частности, в этом документе указано, что сообщения ICMP Echo Request, которые направлены в адрес типа directed broadcast, могут быть уничтожены без формирования какого либо диагностического сообщения [29].
Радикальным способом противодействия атакам типа smurf является запрещение трафика ICMP Echo Request/Reply на входных интерфейсах [34]. Однако данная мера лишает многих пользователей возможности использования эффективных инструментов, которые широко используются для определения статуса данного компонента сети — утилит ping, tracert и т.д.
Для устранения возможности описываемой атаки необходимо отключить на хосте обработку сообщений Redirect. Несмотря на то, что это действие противоречит требованиям к хостам, установленным в документе RFC-1122, оно выглядит совершенно разумным, особенно для хостов в сетях с единственным шлюзом, однако не все операционные системы могут поддерживать такое отключение.
2.5.4. Применение технологии «тонкого клиента»
Тонкий клиент (далее — терминал) представляет собой несложное устройство, предназначенное для работы в SBC (Server Based Computing) среде. В процессе работы такие клиенты взаимодействуют с развернутыми на сервере приложениями посредством ПО эмуляции терминала, отображающего передаваемую сервером информацию. У терминалов отсутствуют дисковые приводы и устройства хранения информации. Таким образом, без производительного серверного оборудования такие компьютеры работать не способны.
Процесс установки, настройки и интеграции очередного терминала занимает немного времени, как правило, в пределах одной организации используются терминалы стандартной конфигурации и вся настройка заключается в создании учетной записи на стороне сервера.
Существует мнение, что если все вычисления производятся на стороне сервера, значит его производительность должна быть равна совокупной производительности всех компьютеров, которые ранее использовали пользователи. Однако, как показывают исследования, 95% времени персональный компьютер используется на 5%, имея ярко выраженный пиковый характер загрузки. Причем пики эти от всех клиентов не носят одновременный характер.
Можно выделить следующие основные преимущества тонких клиентов.
1. Экономия, защита вложений. Терминалы не нуждаются в модернизации, в терминалах нет большинства дорогостоящих комплектующих — жестких дисков, большого объема памяти, внешней видеокарты и др. Снижается совокупная стоимость владения системой за счет уменьшения времени обслуживания пользовательских рабочих мест, возможности быстрого восстановления вышедшего из строя рабочего места, экономия электроэнергии (до 80%).
2. Надежность. Большее время наработки на отказ. Отсутствие механических компонентов, а также сама по себе упрощенная архитектура повышают надежность системы. Исключается возможность потери информации при сбоях станции (вся информация хранится на сервере).
3. Длительный срок эксплуатации. Терминальные станции значительно менее подвержены моральному устареванию, чем обычные ПК.
4. Безопасность хранения информации. Высокий уровень безопасности системы. Отсутствие дисков и дисководов существенно снижает риски утечки информации и занесения в систему вирусов. Отсутствует передача данных по сети, на клиентские места передается только изображение экрана. Возможность программного шифрования данных без использования дополнительного оборудования исключает вероятность несанкционированного перехвата. Централизованное хранение данных и настроек упрощает процедуры резервного копирования, Отпадает необходимость заботы о сохранности данных и программ на рабочих станциях.
5. Простота администрирования. Упрощение администрирования и снижение расходов на поддержание пользователей. Пользователи не могут повлиять на стабильность работы ПО на своем рабочем месте. Администрирование терминальной системы полностью централизованно. Для разрешения проблем у пользователя администратору достаточно подключиться к пользовательской сессии. Упрощается контроль и управление используемым в компании программным обеспечением. Простая организация контроля пользователей и ограничения нежелательной деятельности.
6. Возможность удаленного доступа. Пользователь получает доступ к своему виртуальному рабочему столу с любого терминала, подключенного к серверу. Тонкий клиент можно подключить даже из своего дома, достаточно подключить его к терминальному серверу (к примеру, через Internet). Предварительная и однократная настройка занимает всего несколько минут, после чего пользователь сразу попадает на свое рабочее место с уже установленными программами (на сервере).
7. Высвобождение ресурсов, снижение загрузки сети. Снижается загрузка локальной сети, так как на терминал передаются только состояния экрана, в то время как на персональный компьютер могут передаваться значительные объемы данных. В случае нехватки вычислительных ресурсов, достаточно провести модернизацию терминального сервера, а не всего парка персональных компьютеров.
8. Эргономичность. Терминалы работают бесшумно, так как тонкие клиенты, как правило, либо не имеют совсем, либо оснащены одним вентилятором. Небольшие размеры и эргономичность. Тонкие клиенты неспроста носят такое название. Их размеры обычно не превышают размеров большой книги, и они не занимают много места на столе.
Тонкие клиенты могут быть применены везде, где большое количество пользователей решают однотипные офисные или специализированные задачи, не требующие больших ресурсов ЭФМ. Это могут быть, например, зал операторов, офисные терминалы, учебные классы и т. д.
Использование терминалов невозможно если работа предполагает обработку значительных объемов данных — работа с графикой, звуком, видео, проведение расчетов и т.д. Также неприменимы приложения, генерирующие излишний трафик (просмотр видеофильмов, современные 3D–игры).
Таким образом, преимущества тонких клиентов делают их достаточно привлекательными для многих организаций. Надо лишь четко определить достоинства и ограничения терминального подхода в организации рабочих мест. Важно также отметить, что совокупная стоимость владения оказывается существенно ниже при использовании на рабочих местах именно тонких клиентов, а не полноценных компьютеров. Ведь стоимость владения складывается не только из затрат на закупку оборудования, но и затрат на администрирование и модернизацию этого оборудования.