Разработка методики оценки рисков утечки конфиденциальной информации, циркулирующей в корпоративной сети

1.3.Анализ  методов и средств,  применяемых для  обеспечения безопасности  корпоративной сети. 

1.3.1 Межсетевые экраны

     Сегодня, деятельность любого предприятия во многом зависит от сети Internet и тех сервисов, которые она предоставляет, поэтому вопрос о целесообразности использования Internet возникает очень редко. В то же время очень остро ставится вопрос о том, чтобы была возможность использовать все привилегии и выгоды сети Internet с минимальным риском для деятельности предприятия. Поэтому сегодня на первый план выходит проблема обеспечения безопасности в КИС со стороны сетевого воздействия.

     И этот сегмент не стоит на месте  и постоянно развивается, причем очень динамично. Основными средствами защиты КИС были, есть и остаются межсетевые экраны. В литературе можно встретить их синонимы такие как: брандмауэр, firewall, фильтрующий маршрутизатор и пр. .Все эти термины подразумевают одно и то же, имеют одно функциональное назначение, но могут содержать в себе разный набор инструментов защиты. Сетевые экраны являются лишь инструментом системы безопасности. Они предоставляют определенный уровень защиты и являются средством реализации политики безопасности на сетевом уровне. Уровень безопасности, который предоставляет сетевой экран, может варьироваться в зависимости от требований безопасности. Существует традиционный компромисс между безопасностью, простотой использования, стоимостью, сложностью и т.д. Сетевой экран является одним из нескольких механизмов, используемых для управления и наблюдения за доступом к и из сети с целью ее защиты.

     Система firewall заменяет маршрутизатор или  внешний шлюз сети (gateway). Защищенная часть сети размещается за ним. Пакеты, адресованные Firewall, обрабатываются локально, а не просто переадресовываются. Пакеты же, которые адресованы объектам, расположенным за Firewall, не доставляются. По этой причине хакер вынужден иметь дело с системой защиты Firewall. Схема взаимодействия Firewall с локальной сетью и внешней сетью Интернет показана на рисунке 2.1  

     Рисунок. 2.1 Схема Firewall 

     Такая схема проще и надежнее, так  как следует заботиться о защите одной машины, а не многих. Чаще всего  МЭ представляет из себя сетевую станцию  с двумя и более сетевыми интерфейсами [13]. При этом через один интерфейс осуществляется связь с Интернет, а через второй – с защищенной сетью. МЭ совмещает функции маршрутизатора-шлюза, экрана и управления экраном.

     Недостатки FireWall происходят от ее преимуществ, осложняя доступ извне, система делает трудным  и доступ наружу. Для многих программ, которые работают на нестандартных портах и не поддерживают прокси-сервера, для установки соединения придется либо открывать порты, либо отказаться от их использования. Служба FTP в системе может и отсутствовать, но если она есть, доступ возможен только в сервер FireWall и из него. Внутренние ПК не могут установить прямую FTP-связь ни с какой ЭВМ из внешнего мира. Процедуры telnet и rlogin возможны только путем входа в сервер. Как правило большинство МЭ запрещают пропуск ICMP трафика во внутреннюю сеть.

     Понятно, что в целях безопасности защищенная сеть не может иметь выходов во внешний мир помимо системы МЭ, в том числе и через модемы. Экран конфигурируется так, чтобы  маршрут по умолчанию указывал на защищенную сеть. Для пользователей защищенной сети создаются специальные входы для FTP, telnet и других услуг. При этом может не вводится каких-либо ограничений по транспортировке файлов в защищенную сеть и блокируется передача любых файлов из этой сети, даже в случае, когда инициатором FTP-сессии является клиент защищенной сети. Внешние клиенты Интернет не могут получить доступа ни к одной из защищенных ЭВМ ни через один из протоколов.

     1.3.2 Системы IDS. 

     Системы выявления атак IDS решают задачу мониторинга  информационной системы на сетевом, системном и прикладном уровнях с целью обнаружения нарушений безопасности и оперативного реагирования на них. Сетевые IDS служат в качестве источника данных для анализа сетевых пакетов, a IDS системного уровня (хостовые - host based) анализируют записи журналов аудита безопасности ОС и приложений. При этом методы анализа (выявления атак) остаются общими для всех классов IDS.

     Было  предложено немало различных подходов к решению задачи обнаружения  атак. В общем случае речь идет о  преднамеренной активности, включающей, помимо атак, действия, выполняемые в рамках предоставленных полномочий, но нарушающие установленные правила политики безопасности. Однако все существующие IDS можно разделить на два основных класса: одни применяют статистический анализ, другие - сигнатурный анализ.

     Статистические  методы базируются на предположении  о том, что активность злоумышленника всегда сопровождается какими-то аномалиями, изменением профиля поведения пользователей, программ и аппаратуры.

     Основным  методом выявления атак, принятым в большинстве современных коммерческих продуктов, является сигнатурный анализ. Относительная простота данного метода позволяет с успехом внедрять его в практику. IDS, применяющие сигнатурный анализ, обычно ничего «не знают» о правилах политики безопасности, реализуемых МЭ, поэтому в данном случае речь идет не о преднамеренной активности, а только об атаках. Основной принцип их функционирования - сравнение происходящих в системе/сети событий с сигнатурами известных атак - тот же, что используется в антивирусном ПО.

     Общие критерии оценки безопасности ИТ (ISO 15408) содержат набор требований FAU_SAA под названием «Анализ данных аудита безопасности» (Security audit analysis). Эти требования определяют функциональность IDS, которые ищут злоумышленную активность методами как статистического, так и сигнатурного анализа.

     Компонент FAU_SAA2 «Выявление аномальной активности, основанное на применении профилей» (Profile based anomaly detection) предполагает обнаружение аномальной активности с помощью профилей системы, определяющих опасные с точки зрения безопасности действия пользователей системы, и выявление этих действий. С целью установления степени опасности действий того или иного пользователя вычисляются соответствующие «рейтинги недоверия» к пользователям. Чем больше опасность действий пользователя, тем выше его «рейтинг недоверия». Когда «рейтинг недоверия» достигает установленного критического значения, предпринимаются предусмотренные политикой безопасности действия по реагированию на злоумышленную активность.

     Компоненты  FAU_SAA3 «Простая эвристика атаки» (Simple attack heuristics) и FAU_SAA4 «Сложная эвристика атаки» (Complex attack heuristics) предусматривают выполнение сигнатурного анализа для поиска злоумышленной активности. В случае атаки FAU_SAA4 сигнатура задает последовательность событий, являющуюся признаком нарушения установленных в системе правил политики безопасности.

     Существует  два не исключающих друг друга  подхода к выявлению сетевых  атак: анализ сетевого трафика и  анализ контента. В первом случае изучаются лишь заголовки сетевых пакетов, во втором - их содержимое. Конечно, наиболее полный контроль информационных взаимодействий обеспечивается только путем анализа всего содержимого сетевых пакетов, включая их заголовки и области данных. Однако с практической точки зрения такая задача трудновыполнима из-за огромного объема данных, которые пришлось бы обрабатывать. Современные IDS начинают испытывать серьезные проблемы с производительностью уже при скорости 100 Мб/с в сетях. Поэтому в большинстве случаев целесообразно прибегать для выявления атак к анализу сетевого трафика, в некоторых случаях сочетая его с анализом контента.

     Как уже было отмечено выше, соответствующие  продукты делятся на системы IDS на базе сети и на базе хоста. Обе системы  пытаются выявить вторжения, но обрабатывают совершенно разные данные. Система IDS на базе сети в попытке распознать атаку читает поток данных, подобно анализатору. Она состоит главным образом из регистрирующих все сетевые пакеты сенсоров, интерфейс которых подключен к предназначенному для анализа или копирования порту коммутатора. В качестве альтернативы для подключения в сеть такой системы можно применять концентраторы или разветвитель.

     Система IDS на базе хоста использует агентов [16]. Они работают как небольшое дополнительное программное обеспечение на контролируемых серверах или рабочих местах и анализируют активность на основании данных журналов регистраций и аудита в поисках признаков опасных событий.

     Самый старый и наиболее распространенный метод выявления атак — так называемое сопоставление с шаблоном. Как и при сканировании вирусов, он опирается на список шаблонов или сигнатур, на основании которых делается заключение об атаке. Проще говоря, подобные системы сравнивают каждый пакет данных со всеми шаблонами и при совпадении с одним из них считают, что обнаружили вторжение. Недостаток метода заключается, прежде всего, в больших затратах, а кроме того — в плохой масштабируемости. Намного эффективнее метод анализа протоколов, в процессе которого последовательного сравнения с шаблоном не производится, а сначала декодируются используемые при взаимодействии протоколы. Отклонения от разрешенного стандарта уже служат первыми вероятными признаками атаки. Дополнительно могут использоваться определенные шаблоны, правда, трафик данных сравнивается только с относящимися к соответствующему протоколу шаблонами, что значительно повышает производительность. Однако на практике граница между анализом протоколов и оптимизированным с учетом протокола сопоставлением с шаблонами остается нечеткой.

     В теории кроме анализа протоколов и сопоставления с шаблоном имеется еще и статистический метод. В соответствии с ним система IDS определяет сначала «эталонное значение» на основании множества параметров сетевого трафика, а затем рассматривает отклонения от него как потенциальные вторжения. Однако этот метод еще не получил практического признания, и почти все существующие коммерческие системы применяют сопоставление с шаблоном или анализ протоколов вместе с сопоставлением с шаблоном.

     Как и у систем защиты от вирусов, эффективность  системы IDS на базе сети во многом зависит  от актуальности шаблона. Поскольку  новые уязвимые места обнаруживаются ежедневно и злоумышленники не упускают случая многими из них воспользоваться, система IDS должна быть всегда актуальной. Если ее шаблоны обновляются только раз в месяц, то нужно учитывать, что в промежутке между обновлениями могут появиться новые, не распознаваемые системой атаки. Системы на основе анализа протокола способны лишь частично закрыть этот пробел — только в случае, если новые атаки реализуются с отклонением от протокола. Самая большая проблема сегодняшних систем выявления атак заключается в высоких операционных издержках из-за большого количества ложных сигналов тревоги. Они возникают, если шаблон из списка встречается в обычном потоке данных, даже при отсутствии атаки, или когда обычные приложения используют незначительные модификации стандартных протоколов, что в конечном итоге приводит к подаче системой IDS сигнала тревоги. Иногда причиной служат сетевые ошибки, неправильно сконфигурированные сервер или рабочее место.

     Во  избежание ложных сигналов тревоги  применяются различные подходы. Прежде всего можно использовать комплексные шаблоны: вероятность  того, что они появятся в обычном  трафике, очень мала. Однако комплексные шаблоны ухудшают производительность сенсора, и вряд ли этот путь является перспективным — ведь производители постоянно пытаются превзойти и так уже довольно высокую максимальную пропускную способность сенсоров.

     Другая  возможность заключается в корреляции потенциально известных атак с информацией о фактически имеющейся инфраструктуре ИС. Специфическое для Windows злонамеренное действие, направленное против рабочей станции UNIX, является либо полностью ошибочным, либо, по крайней мере, бессмысленным, так как нацелено на уязвимое место, которого нет у конечной системы. Следовательно, сигнал тревоги можно либо отфильтровать, либо значительно снизить его приоритет. В качестве источника информации по инфраструктуре служат, например, результаты сканирования сети или специальных сенсоров. Во время анализа система считывает общий сетевой трафик и выясняет на основе содержащейся в пакетах данных информации, какая операционная система или какие приложения находятся по определенному конечному адресу в контролируемой сети. Наиболее оптимальный вариант — коррелировать данную информацию в режиме реального времени с регистрацией сигналов тревоги, поступающих от системы выявления атак.

     В большинстве случаев администраторы, пытаясь избежать ложных сигналов об атаке, вручную подстраивают сенсоры системы IDS. При этом они деактивируют определенные шаблоны для конкретных групп сенсоров или IP-адресов. Такая работа требует не только больших затрат и средств, она может привести к тому, что сенсоры станут почти слепыми, а это ставит под сомнение смысл всего проекта по внедрению IDS.

     В целом проблема ложных сигналов тревоги  в системах с классической технологией  выявления на базе анализа протоколов и сопоставления с шаблоном не разрешаема. Лишь совершенно новая идея для выявления атак способна повлиять на улучшение ситуации [17]. Кроме того, независимо от проблематики ложных сигналов тревоги, операционные издержки при использовании системы IDS очень высоки. Система IDS распознает только те вторжения, для которых ей удается подобрать известный шаблон в потоке данных или выявить очевидное отклонение от сетевого протокола.

     Итак, важными признаками качественной системы  выявления атак является не только и не столько то, какой объем  трафика она способна контролировать и анализировать, а, прежде всего, точность обнаружения и имеющиеся инструменты у администратора для дополнительного слежения и анализа вручную. В этом случае простое и быстрое получение информации о другой протоколируемой деятельности по тому же самому исходному или конечному адресу — только начало работы.