3.4 Общая характеристика угроз безопасности ЛВС ПЦО, реализуемых с использованием протоколов межсетевого взаимодействия

Если АРМ реализован на базе локальной или распределенной информационной системы, подключенной к сетям общего пользования и (или) сетям международного информационного обмена, то в ней могут быть реализованы угрозы безопасности информации путем использования протоколов межсетевого взаимодействия. При этом может обеспечиваться НСД к СИн или реализовываться угроза отказа в обслуживания.

Можно выделить семь наиболее часто реализуемых в настоящее время угроз.

1. Анализ сетевого трафика (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 Схема реализации угрозы «Анализ сетевого трафика»

Эта угроза реализуется с помощью специальной программы-анализатора пакетов (sniffer), перехватывающей все пакеты, передаваемые по сегменту сети, и выделяющей среди них те, в которых передаются телеграммы от УОО к АРМ и от АРМ к УОО. В ходе реализации угрозы нарушитель изучает логику работы СПИ – то есть стремится получить однозначное соответствие событий, происходящих в СПИ, и команд, пересылаемых при этом хостами, в момент появления данных событий. Под хостами в данном случае понимается компьютер или сервер, а также УОО, подключенный к локальной или глобальной сети. В дальнейшем это позволяет злоумышленнику на основе задания соответствующих команд, например, перехватить поток передаваемых данных, которыми обмениваются компоненты СПИ, для подмены информации или модификации.

2. Сканирование сети.

Сущность процесса реализации угрозы заключается в передаче запросов сетевым службам хостов ЛВС ПЦО и анализе ответов от них. Цель – выявление используемых протоколов, доступных портов сетевых служб, законов формирования идентификаторов соединений, определение активных сетевых сервисов.

3. Угроза выявления пароля.

Цель реализации угрозы состоит в получении НСД путем преодоления парольной защиты. Злоумышленник может реализовывать угрозу с помощью целого ряда методов, таких как простой перебор, перебор с использованием специальных словарей, установка вредоносной программы для перехвата пароля, подмена доверенного объекта сети (IP-spoofing) и перехват пакетов (sniffing). В основном для реализации угрозы используются специальные программы, которые пытаются получить доступ к хосту путем последовательного подбора паролей. В случае успеха, злоумышленник может создать для себя «проход» для будущего доступа, который будет действовать, даже если на хосте изменить пароль доступа.

4. Подмена доверенного объекта сети (УОО) и передача по каналам связи сообщений от его имени (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 Схема реализации угрозы «Подмена доверенного объекта сети (УОО)»

Такая угроза эффективно реализуется в системах, где применяются нестойкие алгоритмы идентификации и аутентификации хостов, пользователей и т.д. Под доверенным объектом понимается УОО – устройство оконечное объектовое, легально подключенное к серверу.

Могут быть выделены две разновидности процесса реализации указанной угрозы: с установлением и без установления виртуального соединения.

Процесс реализации с установлением виртуального соединения состоит в присвоении прав УОО, что позволяет нарушителю вести сеанс работы с АРМ от имени УОО.

Реализация угрозы данного типа требует преодоления системы идентификации и аутентификации сообщений (например, атака rsh-службы UNIX-хоста).

Процесс реализации угрозы без установления виртуального соединения может иметь место в сетях, осуществляющих идентификацию передаваемых сообщений только по сетевому адресу отправителя. Сущность заключается в передаче служебных сообщений от имени сетевых управляющих устройств (например, от имени маршрутизаторов) об изменении маршрутно-адресных данных.

В результате реализации угрозы нарушитель получает права доступа, установленные для УОО, к техническому средству ЛВС ПЦО – цели угроз.

5. Навязывание ложного маршрута сети.

Данная угроза реализуется одним из двух способов: путем внутрисегментного или межсегментного навязывания. Возможность навязывания ложного маршрута обусловлена недостатками, присущими алгоритмам маршрутизации (в частности, из-за проблемы идентификации сетевых управляющих устройств), в результате чего можно попасть, например, на хост или в сеть, где можно войти в операционную среду технического средства в составе СПИ. Реализация угрозы основывается на несанкционированном использовании протоколов маршрутизации (RIP, OSPF, LSP) и управления сетью (ICMP, SNMP) для внесения изменений в маршрутно-адресные таблицы. При этом нарушителю необходимо послать от имени сетевого управляющего устройства (например, маршрутизатора) управляющее сообщение (рисунки 3.4. и 3.5.).

Рисунок 3.4. Схема реализации атаки «Навязывание ложного маршрута» (внутрисегментное) с использованием протокола ICMP с целью нарушения связи




Рисунок 3.5. Схема реализации угрозы «Навязывание ложного маршрута» (межсегментное) с целью перехвата трафика

6. Внедрение ложного объекта сети.

Эта угроза основана на использовании недостатков алгоритмов удаленного поиска. В случае если объекты сети изначально не имеют адресной информации друг о друге, используются различные протоколы удаленного поиска (например, ARP, DNS, WINS в сетях со стеком протоколов TCP/IP), заключающиеся в передаче по сети специальных запросов и получении на них ответов с искомой информацией. При этом существует возможность перехвата нарушителем поискового запроса и выдачи на него ложного ответа, использование которого приведет к требуемому изменению маршрутно-адресных данных. В дальнейшем весь поток информации, ассоциированный с объектом-жертвой, будет проходить через ложный объект сети (рисунки 3.6. - 3.9).

Рисунок 3.6. Схема реализации угрозы «Внедрение ложного ARP-сервера»




Рисунок 3.7. Схема реализации угрозы «Внедрение ложного DNS-сервера» путем перехвата DNS-запроса




Рисунок 3.8. Схема реализации угрозы «внедрение ложного DNS-сервера» путем шторма DNS-ответов на компьютер сети




Рисунок 3.9. Схема реализации угрозы «Внедрение ложного DNS-сервера» путем шторма DNS-ответов на DNS-сервер

 

7. Отказ в обслуживании.

Эти угрозы основаны на недостатках сетевого программного обеспечения, его уязвимостях, позволяющих нарушителю создавать условия, когда операционная система оказывается не в состоянии обрабатывать поступающие пакеты.

Могут быть выделены несколько разновидностей таких угроз:

а) скрытый отказ в обслуживании, вызванный привлечением части ресурсов АРМ на обработку пакетов, передаваемых злоумышленником со снижением пропускной способности каналов связи, производительности сетевых устройств, нарушением требований ко времени обработки запросов.

Примерами реализации угроз подобного рода могут служить: направленный шторм эхо-запросов по протоколу ICMP (Ping flooding), шторм запросов на установление TCP-соединений (SYN-flooding);

б) явный отказ в обслуживании, вызванный исчерпанием ресурсов АРМ при обработке пакетов, передаваемых злоумышленником (занятие всей полосы пропускания каналов связи, переполнение очередей запросов на обслуживание), при котором легальные запросы не могут быть переданы через сеть из-за недоступности среды передачи либо получают отказ в обслуживании ввиду переполнения очередей запросов, дискового пространства памяти и т.д.

Примерами угроз данного типа могут служить шторм широковещательных ICMP-эхо-запросов (Smurf), направленный шторм (SYN-flooding);

в) явный отказ в обслуживании, вызванный нарушением логической связности между техническими средствами СПИ при передаче нарушителем управляющих сообщений от имени сетевых устройств, приводящих к изменению маршрутно-адресных данных (например, ICMP Redirect Host, DNS-flooding) или идентификационной и аутентификационной информации;

г) явный отказ в обслуживании, вызванный передачей злоумышленником пакетов с нестандартными атрибутами (угрозы типа «Land», «TearDrop», «Bonk», «Nuke», «UDP-bomb») или имеющих длину, превышающую максимально допустимый размер (угроза типа «Ping Death»), что может привести к сбою сетевых устройств, участвующих в обработке запросов, при условии наличия ошибок в программах, реализующих протоколы сетевого обмена.

Результатом реализации данной угрозы может стать нарушение передачи сообщений от УОО к АРМ, передача такого количества запросов на подключение к АРМ, какое максимально может «вместить» трафик (направленный «шторм запросов»), что влечет за собой переполнение очереди запросов и отказ одной из сетевых служб или полную остановку компьютера АРМ из-за невозможности заниматься ничем другим, кроме обработки запросов.

Возможные последствия от реализации угроз различных классов приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2. Возможные последствия реализации угроз различных классов

Процесс реализации угрозы в общем случае состоит из четырех этапов:

- сбора информации;

- вторжения (проникновения в операционную среду);

- осуществления несанкционированного доступа;

- ликвидации следов несанкционированного доступа.

На этапе сбора информации нарушителя могут интересовать различные сведения об ЛВС ПЦО, в том числе:

а) о топологии сети, в которой функционирует система. Для определения доступности хоста могут использоваться простейшие команды (например, команда ping для посылки ICMP-запросов ECHO_REQUEST с ожиданием на них ICMP-ответов ECHO_REPLY). Существуют утилиты, осуществляющие параллельное определение доступности хостов (такие как fping), которые способны просканировать большую область адресного пространства на предмет доступности хостов за короткий промежуток времени. Топология сети часто определяется на основании «счетчика узлов» (дистанции между хостами). При этом могут применяться такие методы, как «модуляции TTL» и записи маршрута.

Метод «модуляции TTL» реализован программой traceroute (для Windows NT – tracert.exe) и заключается в модуляции поля TTL IP-пакетов. Для записи маршрута могут использоваться ICMP-пакеты, создаваемые командой ping.

Сбор информации может быть также основан на запросах:

- к DNS-серверу о списке зарегистрированных (и, вероятно, активных) хостов;

- к маршрутизатору на основе протокола RIP об известных маршрутах (информация о топологии сети);

- к некорректно сконфигурированным устройствам, поддерживающим протокол SNMP (информация о топологии сети).

Если ЛВС ПЦО находится за межсетевым экраном (МЭ), возможен сбор информации о конфигурации МЭ и о топологии ЛВС ПЦО за МЭ, в том числе путем посылки пакетов на все порты всех предполагаемых хостов внутренней (защищаемой) сети;

б) о типе операционной системы (ОС) в ЛВС ПЦО. Самый известный способ определения типа ОС хоста основан на том, что различные типы ОС по-разному реализуют требования стандартов RFC к стеку TCP/IP. Это позволяет нарушителю удаленно идентифицировать тип ОС, установленной на хосте ЛВС ПЦО путем посылки специальным образом сформированных запросов и анализа полученных ответов.

Существуют специальные средства, реализующие данные методы, в частности, Nmap и QueSO. Можно отметить также такой метод определения типа ОС, как простейший запрос на установление соединения по протоколу удаленного доступа telnet (telnet-соединения), в результате которого по «внешнему виду» ответа можно определить тип ОС хоста. Наличие определенных сервисов также может служить дополнительным признаком для определения типа ОС хоста;

в) о функционирующих на хостах сервисах. Определение сервисов, исполняемых на хосте, основано на методе выявления «открытых портов», направленном на сбор информации о доступности хоста. Например, для определения доступности UDP-порта необходимо получить отклик в ответ на посылку UDP-пакета соответствующему порту:

- если в ответ пришло сообщение ICMP PORT UNREACHEBLE, то соответствующий сервис недоступен;

- если данное сообщение не поступило, то порт «открыт».

Возможны весьма разнообразные вариации использования этого метода в зависимости от используемого протокола в стеке протоколов TCP/IP.

Для автоматизации сбора информации о локальной сети разработано множество программных средств. В качестве примера можно отметить следующие из них:

1) Strobe, Portscanner – оптимизированные средства определения доступных сервисов на основе опроса TCP-портов;

2) Nmap – средство сканирования доступных сервисов, предназначенное для ОС Linux, FreeBSD, Open BSD, Solaris, Windows NT. Является самым популярным в настоящее время средством сканирования сетевых сервисов;

3) Queso – высокоточное средство определения ОС хоста сети на основе посылки цепи корректных и некорректных TCP-пакетов, анализа отклика и сравнения его с множеством известных откликов различных ОС. Данное средство также является популярным на сегодняшний день средством сканирования;

4) Cheops – сканер топологии сети позволяет получить топологию сети, включая картину домена, области IP-адресов и т.д. При этом определяется ОС хоста, а также возможные сетевые устройства (принтеры, маршрутизаторы и т.д.);

5) Firewalk – сканер, использующий методы программы traceroute в интересах анализа отклика на IP-пакеты для определения конфигурации межсетевого экрана и построения топологии сети.

На этапе вторжения исследуется наличие типовых уязвимостей в системных сервисах или ошибок в администрировании системы. Успешным результатом использования уязвимостей обычно является получение процессом нарушителя привилегированного режима выполнения (доступа к привилегированному режиму выполнения командного процессора), внесение в систему учетной записи незаконного пользователя, получение файла паролей или нарушение работоспособности атакуемого хоста.

Этот этап развития угрозы, как правило, является многофазным. К фазам процесса реализации угрозы могут относиться, например:

- установление связи с хостом, относительно которого реализуется угроза;

- выявление уязвимости;

- внедрение вредоносной программы в интересах расширения прав и др.

Угрозы, реализуемые на этапе вторжения, подразделяются по уровням стека протоколов TCP/IP, поскольку формируются на сетевом, транспортном или прикладном уровне в зависимости от используемого механизма вторжения.

К типовым угрозам, реализуемым на сетевом и транспортном уровнях, относятся такие как:

a) угроза, направленная на подмену УОО;

б) угроза, направленная на создание в сети ложного маршрута;

в) угрозы, направленные на создание ложного УОО с использованием недостатков алгоритмов удаленного поиска;

г) угрозы типа «отказ в обслуживании», основанные на IP-дефрагментации, на формировании некорректных ICMP-запросов (например, атака «Ping of Death» и «Smurf»), на формировании некорректных TCP-запросов (атака «Land»), на создании «шторма» пакетов с запросами на соединение (атаки «SYN Flood») и др.

К типовым угрозам, реализуемым на прикладном уровне, относятся угрозы, направленные на несанкционированный запуск приложений, угрозы, реализация которых связана с внедрением программных закладок (типа «троянский конь»), с выявлением паролей доступа в сеть или к определенному хосту и т.д.

Если реализация угрозы не принесла нарушителю наивысших прав доступа в системе, возможны попытки расширения этих прав до максимально возможного уровня. Для этого могут использоваться уязвимости не только сетевых сервисов, но и уязвимости системного программного обеспечения хостов ЛВС ПЦО.

На этапе реализации несанкционированного доступа осуществляется собственно достижение цели реализации угрозы:

- нарушение конфиденциальности (копирование, неправомерное распространение);

- нарушение целостности (уничтожение, изменение);

- нарушение доступности (блокирование).

На этом же этапе, после указанных действий, как правило, формируется так называемый «черный вход» в виде одного из сервисов (демонов), обслуживающих некоторый порт и выполняющих команды нарушителя.

«Черный вход» позволяет нарушителю внедрить в ЛВС ПЦО вредоносную программу, например, «анализатор паролей» (password sniffer) – программу, выделяющую пользовательские идентификаторы и пароли из сетевого трафика при работе протоколов высокого уровня (ftp, telnet, rlogin и т.д.). Объектами внедрения вредоносных программ могут быть программы аутентификации и идентификации, сетевые сервисы, ядро операционной системы, файловая система, библиотеки и т.д.

Наконец, на этапе ликвидации следов реализации угрозы осуществляется попытка уничтожения следов действий нарушителя. При этом удаляются соответствующие записи из всех возможных журналов аудита, в том числе записи о факте сбора информации.

Далее >>>