53. Межсетевой экран:

a) достоинства и недостатки основных технологий межсетевых экранов;

Межсетевой экран или сетевой экран — комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов на различных уровнях модели OSI в соответствии с заданными правилами.

Основной задачей сетевого экрана является защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа. Также сетевые экраны часто называют фильтрами, так как их основная задача — не пропускать (фильтровать) пакеты, не подходящие под критерии, определённые в конфигурации. Некоторые сетевые экраны также позволяют осуществлять трансляцию адресов

Существуют два основных типа межсетевых экранов: межсетевые экраны прикладного уровня и межсетевые экраны с пакетной фильтрацией.

Межсетевые экраны прикладного уровня. Межсетевые экраны прикладного уровня, или прокси-экраны, представляют собой программные пакеты, базирующиеся на операционных системах общего назначения или на аппаратной платформе межсетевых экранов. Межсетевой экран обладает несколькими интерфейсами, по одному на каждую из сетей, к которым он подключен. Набор правил политики определяет, каким образом трафик передается из одной сети в другую. Если в правиле отсутствует явное разрешение на пропуск трафика, межсетевой экран отклоняет или аннулирует пакеты.

Правила политики безопасности усиливаются посредством использования модулей доступа. В межсетевом экране прикладного уровня каждому разрешаемому протоколу должен соответствовать свой собственный модуль доступа. При использовании межсетевого экрана прикладного уровня все соединения проходят через него соединение начинается на системе-клиенте и поступает на внутренний интерфейс межсетевого экрана. Межсетевой экран принимает соединение, анализирует содержимое пакета и используемый протокол и определяет, соответствует ли данный трафик правилам политики безопасности. Если это так, то межсетевой экран инициирует новое соединение между своим внешним интерфейсом и системой-сервером.

Межсетевые экраны прикладного уровня используют модули доступа для входящих подключений. Модуль доступа в межсетевом экране принимает входящее подключение и обрабатывает команды перед отправкой трафика получателю. Таким образом, межсетевой экран защищает системы от атак, выполняемых посредством приложений.

Межсетевые экраны с пакетной фильтрацией. Межсетевые экраны с пакетной фильтрацией могут также быть программными пакетами, базирующимися на операционных системах общего назначения либо на аппаратных платформах межсетевых экранов. Межсетевой экран имеет несколько интерфейсов, по одному на каждую из сетей, к которым подключен экран. Аналогично межсетевым экранам прикладного уровня, доставка трафика из одной сети в другую определяется набором правил политики. Если правило не разрешает явным образом определенный трафик, то соответствующие пакеты будут отклонены или аннулированы межсетевым экраном.

Правила политики усиливаются посредством использования фильтров пакетов. Фильтры изучают пакеты и определяют, является ли трафик разрешенным, согласно правилам политики и состоянию протокола. Если протокол приложения функционирует через TCP, определить состояние относительно просто, так как TCP сам по себе поддерживает состояния. Это означает, что когда протокол находится в определенном состоянии, разрешена передача только определенных пакетов.

Если протоколом соединения является UDP, межсетевой экран с пакетной фильтрацией не может использовать присущее протоколу состояние, вместо чего отслеживает состояние трафика UDP. Как правило, межсетевой экран принимает внешний пакет UDP и ожидает входящий пакет от получателя, соответствующий исходному пакету по адресу и порту, в течение определенного времени. Если пакет принимается в течение этого отрезка времени, его передача разрешается. В противном случае межсетевой экран определяет, что трафик UDP не является ответом на запрос, и аннулирует его.

При использовании межсетевого экрана с пакетной фильтрацией соединения не прерываются на межсетевом экране, а направляются непосредственно к конечной системе. При поступлении пакетов межсетевой экран выясняет, разрешен ли данный пакет и состояние соединения правилами политики. Если это так, пакет передается по своему маршруту. В противном случае пакет отклоняется или аннулируется.

Гибридные межсетевые экраны. В то время как базовая функциональность межсетевых экранов обоих типов осталась прежней, (что является причиной большинства "слабых мест" этих устройств), сегодня на рынке присутствуют гибридные межсетевые экраны. Практически невозможно найти межсетевой экран, функционирование которого построено исключительно на прикладном уровне или фильтрации пакетов. Это обстоятельство отнюдь не является недостатком, так как оно позволяет администраторам, отвечающим за безопасность, настраивать устройство для работы в конкретных условиях. Межсетевые экраны прикладного уровня. +приложению очень сложно, если не невозможно, "скрыть" трафик внутри других служб, + внутренние системы сети не видны напрямую извне, что позволяет скрыть схему внутренней адресации сети.

-модули доступа межсетевого экрана сами по себе могут содержать ошибки и быть уязвимыми, -высокая ресурсоемкость за счет использования модулей доступа, детального анализа трафика, создания новых соединений

Межсетевые экраны с пакетной фильтрацией +не используют модули доступа для каждого протокола и поэтому могут использоваться с любым протоколом, работающим через IP + межсетевые экраны с фильтрацией пакетов имеют возможность поддержки большего объема трафика, т. к. в них отсутствует нагрузка, создаваемая дополнительными процедурами настройки и вычисления, имеющими место в программных модулях доступа.

- Если сервер будет атакован через открытую службу, разрешенную правилами политики межсетевого экрана, межсетевой экран никак не отреагирует на атаку - Межсетевые экраны с пакетной фильтрацией позволяют видеть извне внутреннюю структуру адресации. Внутренние адреса скрывать не требуется, так как соединения не прерываются на межсетевом экране.

б) сравнительный анализ сетевых и хостовых систем обнаружения вторжений.

Сетевая система обнаружения вторжений (англ. network intrusion detection system, NIDS) — система обнаружения вторжений, которая отслеживает такие виды вредоносной деятельности, как DoS атаки, сканирование портов или даже попытки проникновения в сеть.

Сетевая СОВ просматривает все входящие пакеты на наличие в них подозрительных признаков. Если, например, обнаружено большое количество запросов на TCP соединение с широким диапазоном различных портов, то, вероятней всего, проводится сканирование портов. Также подобная система чаще всего отслеживает входящий шелкод схожим образом с обычной СОВ.

Сетевая СОВ не ограничивается отслеживанием только входящего сетевого трафика. Часто важную информацию а происходящем вторжении можно получить также из исходящего или локального трафика. Действие некоторых атак может разворачиваться внутри наблюдаемой сети или сегмента сети, и никак не отражаться на входящем трафике.

Зачастую, сетевая СОВ хорошо взаимодействует с другими защитными системами. СОВ могут на основе результатов своей работы обновлять черные списки межсетевых экранов, занося туда IP адреса машин, заподозренных в осуществлении атаки злоумышленников.

Системы обнаружения вторжений на основе выявления аномальной активности

Вместо применения статических сигнатур, с помощью которых можно выявлять только явно вредоносную деятельность, системы нового поколения отслеживают нормальные уровни для различных видов активности в сети. Если наблюдается внезапный всплеск трафика FTP, то система предупредит об этом. Проблема с системами такого рода состоит в том, что они весьма склонны к ложным срабатываниям - то есть выдаче сигналов тревоги, когда в сети имеет место нормальная, допустимая деятельность. Так, в примере с FTP-трафиком загрузка особенно большого файла будет возбуждать сигнал тревоги.

Следует учитывать также, что системе обнаружения вторжений на основе выявления аномальной активности требуется время, чтобы построить точную модель сети. Вначале система генерирует так много тревожных сигналов, что пользы от нее почти никакой. Кроме того, подобные системы обнаружения вторжений можно обмануть, хорошо зная сеть. Если хакеры достаточно незаметны и используют протоколы, которые активно применяются в сети, они не привлекут внимания систем такого рода. С другой стороны, важное преимущество подобных систем - отсутствие необходимости постоянно обновлять набор сигнатур. Когда эта технология достигнет зрелости и достаточной интеллектуальности, она, вероятно, станет употребительным методом обнаружения вторжений.

Системы предотвращения вторжений. Основная идея состоит в том, чтобы при генерации тревожных сигналов предпринимать ответные действия, такие как написание на лету индивидуальных правил для межсетевых экранов и маршрутизаторов, блокирующих активность подозрительных IP-адресов, запрос или даже контратака систем-нарушителей.

Хотя эта новая технология постоянно развивается и совершенствуется, ей еще слишком далеко до проведения анализа и принятия решений на уровне человека.

Недостатки сетевой СОВ. Проблема ложных срабатываний сетевых систем обнаружения вторжений

• Работа системы мониторинга сети

• Сетевое сканирование уязвимостей/сканеры портов

• Пользовательская активность

Большинство сетевых систем обнаружения вторжений настроены для сигнализации об опасной активности пользователей, такой как одноранговое разделение файлов, мгновенный обмен сообщениями и т.д. Однако, если подобная активность допускается либо формальной политикой, либо просто несоблюдением существующих политик, то она будет фиксироваться в журналах в виде сигналов.

• Длинные базовые цепочки аутентификации

Сигнал такого типа ориентирован на чрезмерно длинные входные строки Web, поскольку некоторые программы использования уязвимостей применяют подобный метод для переполнения буфера и несанкционированного получения доступа.

Хостовая система обнаружения вторжений (Host-based intrusion detection system, HIDS) - это система обнаружения вторжений, которая ведет наблюдение и анализ событий, происходящих внутри системы (в отличие от сетевой СОВ, которая отслеживает в первую очередь сетевой трафик)

Целью хостовой СОВ является слежение за всеми событиями, происходящими в компьютерной системе и проверка их на соответствие модели безопасности. Хостовая СОВ просто ведет наблюдение за текущим состоянием системы, за хранимой информацией (как в оперативной памяти, так и в файловой системе), за данными системных логов и проверяет, насколько это состояние соответствует "нормальному".

Если машина скомпрометирована, то зачастую оказываются измененными определенные системные файлы. Например, может быть модифицирован файл паролей, добавлены пользователи, изменены системные конфигурационные файлы или режимы доступа к файлам. Обычно эти системные файлы не должны существенно меняться. Просматривая внесенные в них изменения, можно обнаружить вторжение или другую нетипичную активность.

Этот метод обнаружения вторжений может быть значительно более точным, генерирующим меньше ложных срабатываний, так как тревога поднимается только тогда, когда система на самом деле подверглась определенному воздействию.