Компьютерные сети. Лекция 20 составил Малов Дмитрий Николаевич
Лекция
Программно-аппаратные методы защиты от удаленных атак.
Особенности межсетевого экранирования на различных уровнях OSI.
FireWall.
Программно-аппаратные методы защиты от удаленных атак в сети Internet
К программно-аппаратным средствам обеспечения информационной безопасности средств связи в вычислительных сетях относятся:
аппаратные шифраторы сетевого трафика;
методика Firewall, реализуемая на базе программно-аппаратных средств;
защищенные сетевые криптопротоколы;
программно-аппаратные анализаторы сетевого трафика;
защищенные сетевые ОС.
Существует огромное количество литературы, посвященной этим средствам защиты, предназначенным для использования в сети Internet (за последние два года практически в каждом номере любого компьютерного журнала можно найти статьи на эту тему).
Далее мы, по возможности кратко, чтобы не повторять всем хорошо известную информацию, опишем данные средства защиты, применяемые в Internet. При этом мы преследуем следующие цели: во-первых, еще раз вернемся к мифу об "абсолютной защите" , которую якобы обеспечивают системы Firewall, очевидно, благодаря стараниям их продавцов; во-вторых, сравним существующие версии криптопротоколов, применяемых в Internet, и дадим оценку, по сути, критическому положению в этой области; и, в-третьих, ознакомим читателей с возможностью защиты с помощью сетевого монитора безопасности, предназначенного для осуществления динамического контроля за возникающими в защищаемом сегменте IP-сети ситуациями, свидетельствующими об осуществлении на данный сегмент одной из описанных в 4 главе удаленных атак.
Методика Firewall как основное программно-аппаратное средство осуществления сетевой политики безопасности в выделенном сегменте ip-сети
Для противодействия несанкционированному межсетевому доступу брандмауэр должен располагаться между защищаемой сетью организации, являющейся внутренней, и потенциально враждебной внешней сетью (рис. А.1). При этом все взаимодействия между этими сетями должны осуществляться только через межсетевой экран. Организационно экран входит в состав защищаемой сети.
Межсетевой экран должен учитывать протоколы информационного обмена, положенные в основу функционирования внутренней и внешней сетей. Если эти протоколы отличаются, то брандмауэр должен поддерживать многопротокольный режим работы, обеспечивая протокольное преобразование отличающихся по реализации уровней модели OSIдля объединяемых сетей. Чаще всего возникает необходимость в совместной поддержке стеков протоколов SPX/IPX и TCP/IP.
Рис.А.1. Схема подключения межсетевого экрана
Брандмауэр не является симметричным. Для него отдельно задаются правила, ограничивающие доступ из внутренней сети во внешнюю сеть и наоборот. В общем случае работа межсетевого экрана основана на динамическом выполнении двух групп функций:
фильтрации проходящих через него информационных потоков;
посредничества при реализации межсетевых взаимодействий.
В зависимости от типа экрана эти функции могут выполняться с различной полнотой. Простые межсетевые экраны ориентированы на выполнение только одной из данных функций. Комплексные экраны обеспечивают совместное выполнение указанных функций защиты. Собственная защищенность брандмауэра достигается с помощью тех же средств, что и защищенность универсальных систем.
Чтобы эффективно обеспечивать безопасность сети, комплексный брандмауэр обязан управлять всем потоком, проходящим через него, и отслеживать свое состояние. Для принятия управляющих решений по используемым сервисам межсетевой экран должен получать, запоминать, выбирать и обрабатывать информацию, полученную от всех коммуникационных уровней и от других приложений. Недостаточно просто проверять пакеты по отдельности. Информация о состоянии соединения, полученная из инспекции соединений в прошлом и других приложений — главный фактор в принятии управляющего решения при попытке установления нового соединения. Для принятия решения могут учитываться как состояние соединения (полученное из прошлого потока данных), так и состояние приложения (полученное из других приложений). Полнота и правильность управления требуют, чтобы комплексный брандмауэр имел возможность анализа и использования следующих элементов:
Информации о соединениях — информации от всех семи уровней в пакете.
Истории соединений — информации, полученной от предыдущих соединений. Например, исходящая команда PORTсессииFTPдолжна быть сохранена для того, чтобы в дальнейшем можно было проверить входящее соединениеFTPdata.
Состояния уровня приложения — информации о состоянии, полученной из других приложений. Например, аутентифицированному до настоящего момента пользователю можно предоставить доступ через брандмауэр только для авторизованных видов сервиса.
Агрегирующих элементов — вычислений разнообразных выражений, основанных на всех вышеперечисленных факторах.
Устройство, подобное межсетевому экрану, может использоваться и для защиты отдельного компьютера. В этом случае экран, уже не являющийся межсетевым, устанавливается на защищаемый компьютер. Такой экран, называемый брандмауэром компьютера или системой сетевого экранирования, контролирует весь исходящий и входящий трафик независимо от всех прочих системных защитных средств. При экранировании отдельного компьютера поддерживается доступность сетевых сервисов, но уменьшается или вообще ликвидируется нагрузка, индуцированная внешней активностью. В результате снижается уязвимость внутренних сервисов защищаемого таким образом компьютера, поскольку первоначально сторонний злоумышленник должен преодолеть экран, где защитные средства сконфигурированы особенно тщательно и жестко.