Реферат по дисциплине основы информационной безопасности на тему Сетевые атаки, возможности и недостатки сетевых экранов

РЕФЕРАТ
по дисциплине основы информационной безопасности

на тему Сетевые атаки, возможности и недостатки сетевых экранов
Аннотация

Сетевые атаки, возможности и недостатки сетевых экранов. Исмагилов К.К

Сетевая атака - действие, целью которого является захват контроля (повышение прав) над удалённой/локальной вычислительной системой, либо её дестабилизация, либо отказ в обслуживании, а также получение данных пользователей пользующихся этой удалённой/локальной вычислительной системой. На данный момент выделяют следующие атаки: mailbombing, переполнение буфера, использование специализированных программ (вирусов, снифферов, троянских коней, почтовых червей, rootkit-ов и т.д.), сетевая разведка, IP-спуфинг, man-in-the-middle, инъекция (SQL-инъекция, PHP-инъекция, межсайтовый скриптинг или XSS-атака, XPath-инъекция), отказ в обслуживании (DoS- и DDoS- атаки), phishing-атаки. Рассмотрим некоторые из них. Сетевой экран, межсетевой экран - комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов 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.
Разновидности сетевых экранов
Поддерживаемый уровень сетевой модели OSI является основной характеристикой при классификации межсетевых экранов. Различают следующие типы межсетевых экранов:
1. Управляемые коммутаторы.
2. Сетевые фильтры сетевого уровня (stateless). Фильтрация статическая, осуществляется путём анализа IP-адреса источника и приёмника, протокола, портов отправителя и получателя.
3. Шлюзы сеансового уровня (circuit-level proxy). В сетевой модели TCP/IP нет уровня, однозначно соответствующего сеансовому уровню OSI, поэтому к шлюзам сеансового уровня относят фильтры, которые невозможно отождествить ни с сетевым, ни с транспортным, ни с прикладным уровнем:
4. Брандмауэр SPI (Stateful Packet Inspection, SPI), или иначе брандмауэры с динамической фильтрацией пакетов (Dynamic Packet Filtering), являются по сути шлюзами сеансового уровня с расширенными возможностями. Инспекторы состояния оперируют на сеансовом уровне, но «понимают» протоколы прикладного и сетевого уровней.
Интернет полностью меняет то, как мы работаем, живем, развлекаемся и учимся. Эти изменения будут происходить в уже известных нам областях (электронная коммерция, доступ к информации в реальном времени, расширение возможностей связи и т.д.), а также в областях, о которых мы пока не подозреваем. Может даже наступить такой день, когда корпорация сможет делать все свои телефонные звонки через интернет и совершенно бесплатно. В личной жизни возможны появления воспитательских Web-сайтов, через которые родители смогут в любой момент узнать, как обстоят дела у детей. Наше общество только начинает осознавать возможности интернета.
Однако вместе с колоссальным ростом популярности этой технологии возникает беспрецедентная угроза разглашения персональных данных, критически важных корпоративных ресурсов, государственных тайн и т.д. Каждый день хакеры подвергают угрозе эти ресурсы, пытаясь получить к ним доступ с помощью специальных атак. Эти атаки, которые будут описаны ниже, становятся все более изощренными и простыми в исполнении.
Во-первых, это повсеместное проникновение интернета. Сегодня к этой сети подключены миллионы устройств. Многие миллионы устройств будут подключены к интернету в ближайшем будущем. И поэтому вероятность доступа хакеров к уязвимым устройствам постоянно возрастает. Кроме того, широкое распространение интернета позволяет хакерам обмениваться информацией в глобальном масштабе. Простой поиск по ключевым словам типа "хакер", "взлом", "hack", "crack" или "phreak" даст вам тысячи сайтов, на многих из которых можно найти вредоносные коды и способы их использования.
Во-вторых, это всеобщее распространение простых в использовании операционных систем и сред разработки. Этот фактор резко снижает уровень знаний и навыков, которые необходимы хакеру. Раньше хакер должен был обладать хорошими навыками программирования, чтобы создавать и распространять простые в использовании приложения. Теперь чтобы получить доступ к хакерскому средству, нужно просто знать IP-адрес нужного сайта, а для проведения атаки достаточно щелкнуть мышкой.
Сетевая атака - действие, целью которого является захват контроля (повышение прав) над удалённой/локальной вычислительной системой, либо её дестабилизация, либо отказ в обслуживании, а также получение данных пользователей пользующихся этой удалённой/локальной вычислительной системой. На данный момент выделяют следующие атаки: mailbombing, переполнение буфера, использование специализированных программ (вирусов, снифферов, троянских коней, почтовых червей, rootkit-ов и т.д.), сетевая разведка, IP-спуфинг, man-in-the-middle, инъекция (SQL-инъекция, PHP-инъекция, межсайтовый скриптинг или XSS-атака, XPath-инъекция), отказ в обслуживании (DoS- и DDoS- атаки), phishing-атаки. Рассмотрим некоторые из них. На данный момент выделяют следующие атаки: mailbombing, переполнение буфера, использование специализированных программ (вирусов, снифферов, троянских коней, почтовых червей, rootkit-ов и т.д.), сетевая разведка, IP-спуфинг, man-in-the-middle, инъекция (SQL-инъекция, PHP-инъекция, межсайтовый скриптинг или XSS-атака, XPath-инъекция), отказ в обслуживании (DoS- и DDoS- атаки), phishing-атаки. Рассмотрим некоторые из них.
Троянская программа, троянец (от англ. trojan) — вредоносная программа, которая выполняет несанкционированную пользователем передачу управления компьютером удаленному пользователю, а также действия по удалению, модификации, сбору и пересылке информации третьим лицам.
Защита от троянских программ. Троянские программы часто изменяют записи системного реестра операционной системы, который содержит все сведения о компьютере и установленном программном обеспечении. Для их удаления необходимо восстановление системного реестра, поэтому компонент, восстанавливающий системный реестр, входит в современные операционные системы. Руткит (от англ. root kit — «набор для получения прав root») — программа или набор программ для скрытого взятия под контроль взломанной системы. Это утилиты, используемые для сокрытия вредоносной активности. Они маскируют вредоносные программы, чтобы избежать их обнаружения антивирусными программами. Руткиты модифицируют операционную систему на компьютере и заменяют основные ее функции, чтобы скрыть свое собственное присутствие и действия, которые предпринимает злоумышленник на зараженном компьютере.\
Суть данной атаки заключается в том, что на почтовый ящик посылается огромное количество писем на почтовый ящик пользователя. Эта атака может вызвать отказ работы почтового ящика или даже целого почтового сервера. Данная атака может проводиться любым хотя бы немного подготовленным противником. Простым примером программы, с помощью которой можно осуществить подобную атаку- The Unabomber. Достаточно знать адрес сервера, позволяющего анонимно отправлять почтовые сообщения, и адрес пользователя, которому эти сообщения предназначены. Количество писем, которое можно отослать для этой программы равно 12 разрядному числу. Рассмотрим способы защиты от данной атаки.
1. Давать адрес электронной почты только проверенным источникам.
2. В качестве преграды для mailbombing-а может выступать и Web-сайт провайдера, иногда настраиваемый таким образом, чтобы он автоматически определял почтовые атаки. В большинстве случаев они распознаются сервером посредством сравнения исходных IP-адресов входящих сообщений. Если количество сообщений из одного источника превышает некие разумные пределы, то все они автоматически поступают в Recycle Bin на сервере. Конечно же, ничто не мешает злоумышленнику фальсифицировать собственный IP-адрес.
3. Атака на переполнение буфера основывается на поиске программных или системных уязвимостей, способных вызвать нарушение границ памяти и аварийно завершить приложение или выполнить произвольный бинарный код от имени пользователя, под которым работала уязвимая программа. Если программа работает под учетной записью администратора, то данная атака может позволить получить полный контроль над компьютером, на котором исполняется данная программа.
4. Корректировка исходных кодов программы для устранения уязвимостей. Переполнение буфера происходит, прежде всего, из-за неправильного алгоритма работы программы, который не предусматривает проверок выхода за границы буферов. Также возможно применение специальных утилит автоматического поиска уязвимостей в исходном коде программы. Указанные методы и средства позволяют создавать более защищенные программы, но не решают проблему в принципе, а лишь минимизируют число уязвимостей по переполнению буфера. Данный подход ориентирован непосредственно на разработчиков программного обеспечения и не является инструментом конечного пользователя или системного администратора.
5. Использование неисполнимых буферов. Суть метода заключается в запрещении исполнения кода в сегментах данных и стека, т.е. параметры сегментов данных и стека содержат только атрибуты записи и чтения, но не исполнения. Однако ограничение на исполнение данных приводит к проблеме несовместимости. Исполняемый стек необходим для работы многим программам, так как на его основе генерируется код компиляторами, реализуются системные функции операционных систем, реализуется автоматическая генерация кода. Защита с использованием неисполнимых буферов предотвратит только атаки с внедрением кода, но не поможет при других видах атак.
6. Применение проверок выхода за границы. В основе данного метода лежит выполнение проверок выхода за границы переменной при каждом обращении к ней. Это предотвращает все возможные атаки по переполнению буфера, так как полностью исключает само переполнение. Однако, у этого решения есть существенный недостаток - значительное (до 30 раз) снижение производительности программы.
7. Межсетевой экран, сетевой экран, файервол, брандмауэр — комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами.
8. 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.
9. Некоторые сетевые экраны также позволяют осуществлять трансляцию адресов — динамическую замену внутрисетевых (серых) адресов или портов на внешние, используемые за пределами ЛВС
Разновидности сетевых экранов
Поддерживаемый уровень сетевой модели OSI является основной характеристикой при классификации межсетевых экранов. Различают следующие типы межсетевых экранов:
1. Управляемые коммутаторы (канальный уровень).
2. Сетевые фильтры сетевого уровня (stateless). Фильтрация статическая, осуществляется путём анализа IP-адреса источника и приёмника, протокола, портов отправителя и получателя.
3. Шлюзы сеансового уровня (circuit-level proxy). В сетевой модели TCP/IP нет уровня, однозначно соответствующего сеансовому уровню OSI, поэтому к шлюзам сеансового уровня относят фильтры, которые невозможно отождествить ни с сетевым, ни с транспортным, ни с прикладным уровнем:
o Шлюзы, транслирующие адреса (NAT, PAT) или сетевые протоколы (транслирующий мост);
o Фильтры контроля состояния канала. К фильтрам контроля состояния канала связи нередко относят сетевые фильтры сетевого уровня с расширенными возможностями (stateful), которые дополнительно анализируют заголовки пакетов и умеют фильтровать фрагментированные пакеты);
o Шлюзы сеансового уровня. Наиболее известным и популярным шлюзом сеансового уровня является посредник SOCKS;
4. Шлюз прикладного уровня (application-level proxy), часто называемые прокси-серверами. Делятся на прозрачные (transparent) и непрозрачные (solid).
5. Брандмауэр SPI (Stateful Packet Inspection, SPI), или иначе брандмауэры с динамической фильтрацией пакетов (Dynamic Packet Filtering), являются по сути шлюзами сеансового уровня с расширенными возможностями. Инспекторы состояния оперируют на сеансовом уровне, но «понимают» протоколы прикладного и сетевого уровней. В отличие от шлюза прикладного уровня, открывающего два виртуальных канала TCP (один — для клиента, другой — для сервера) для каждого соединения, инспектор состояния не препятствует организации прямого соединения между клиентом и сервером.
Существует также понятие «межсетевой экран экспертного уровня». Сетевой экран данного типа базируются на посредниках прикладного уровня или инспекторах состояния, но обязательно комплектуются шлюзами сеансового уровня и сетевыми фильтрами, иногда понимая и сетевой уровень. Зачастую имеют систему протоколирования событий и оповещения администраторов, средства поддержки удаленных пользователей (например авторизация), средства построения виртуальных частных сетей и т. д. К нему относятся почти все имеющиеся на рынке брандмауэры.
Типичные возможности
фильтрация доступа к заведомо незащищенным службам;
препятствование получению закрытой информации из защищенной подсети, а также внедрению в защищенную подсеть ложных данных с помощью уязвимых служб;
контроль доступа к узлам сети;
может регистрировать все попытки доступа как извне, так и из внутренней сети, что позволяет вести учёт использования доступа в Интернет отдельными узлами сети;
регламентирование порядка доступа к сети;
уведомление о подозрительной деятельности, попытках зондирования или атаки на узлы сети или сам экран;
Вследствие защитных ограничений могут быть заблокированы некоторые необходимые пользователю службы, такие как Telnet, FTP, SMB, NFS, и так далее. Поэтому настройка файрвола требует участия специалиста по сетевой безопасности. В противном случае вред от неправильного конфигурирования может превысить пользу.
Также следует отметить, что использование файрвола увеличивает время отклика и снижает пропускную способность, поскольку фильтрация происходит не мгновенно.
Проблемы, не решаемые файрволом
Межсетевой экран сам по себе не панацея от всех угроз для сети. В частности, он:
не защищает узлы сети от проникновения через «люки» (англ. back doors) или уязвимости ПО;
не обеспечивает защиту от многих внутренних угроз, в первую очередь — утечки данных;
не защищает от загрузки пользователями вредоносных программ, в том числе вирусов;
Для решения последних двух проблем используются соответствующие дополнительные средства, в частности, антивирусы. Обычно они подключаются к файрволу и пропускают через себя соответствующую часть сетевого трафика, работая как прозрачный для прочих сетевых узлов прокси, или же получают с файрвола копию всех пересылаемых данных. Однако такой анализ требует значительных аппаратных ресурсов, поэтому обычно проводится на каждом узле сети самостоятельно.
Содержание

Введение 12
1. Сетевые атаки 14
Сетевые атаки. Виды. Способы борьбы 14
Mailbombing 14
Переполнение буфера(buffer overflows) 15
Использование специализированных программ 17
Сетевая разведка 19
IP-спуфинг 20
2. Возможности и недостатки сетевых экранов 22
Коммутаторы 23
Сетевые фильтры 23
Заключение 29
Список использованной литературы 31

Тест