Механизмы регистрации и контроля целостности

Интенсивное развитие глобальных компьютерных сетей, появление новых технологий поиска информации привлекают все больше внимания к сети Internet со стороны частных лиц и различ­ных организаций. Многие организации принимают решение об ин­теграции своих локальных и корпоративных сетей в глобальную сеть. Использование глобальных сетей в коммерческих целях, а также при передаче информации, содержащей сведения конфи­денциального характера, влечет за собой необходимость построе­ния эффективной системы защиты информации. В настоящее время в России глобальные сети применяются для передачи ком­мерческой информации различного уровня конфиденциальности, например для связи с удаленными офисами из головной штаб-квартиры организации или создания Web-страницы организации с размещенной на ней рекламой и деловыми предложениями.

Глобальная сеть Internet создавалась как открытая систе­ма, предназначенная для свободного обмена информацией. В си­лу открытости своей идеологии Internet предоставляет для зло­умышленников значительно большие возможности по сравнению с традиционными информационными системами. Через Internet на­рушитель может:

• вторгнуться во внутреннюю сеть предприятия и получить не­санкционированный доступ к конфиденциальной информации;

• незаконно скопировать важную и ценную для предприятия ин­формацию;

• получить пароли, адреса серверов, а подчас и их содержимое;

• входить в информационную систему предприятия под именем зарегистрированного пользователя и т.д.

Ряд задач по отражению наиболее вероятных угроз для внутренних сетей способны решать межсетевые экраны. В отече­ственной литературе до последнего времени использовались вме­сто этого термина другие термины иностранного происхождения: брандмауэр и firewall.

Вне компьютерной сферы брандмауэром (или firewall) называют стену, сделанную из негорючих материа­лов и препятствующую распространению пожара. В сфере компь­ютерных сетей межсетевой экран представляет собой барьер, за­щищающий от фигурального пожара - попыток злоумышленников вторгнуться во внутреннюю сеть для того, чтобы скопировать, из­менить или стереть информацию либо воспользоваться памятью или вычислительной мощностью работающих в этой сети компью­теров. Межсетевой экран призван обеспечить безопасный доступ к внешней сети и ограничить доступ внешних пользователей к внут­ренней сети.

Межсетевой экран (МЭ) - это система межсетевой защи­ты, позволяющая разделить общую сеть на две части или более и реализовать набор правил, определяющих условия прохождения пакетов с данными через границу из одной части общей сети в другую (рис. 4. Как правило, эта граница проводится между кор­поративной (локальной) сетью предприятия и глобальной сетью Internet, хотя ее можно провести и внутри корпоративной сети предприятия. МЭ пропускает через себя весь трафик, принимая для каждого проходящего пакета решение - пропускать его или отбросить. Для того чтобы МЭ мог осуществить это, ему необхо­димо определить набор правил фильтрации.

Обычно межсетевые экраны защищают внутреннюю сеть предприятия от "вторжений" из глобальной сети Internet, однако они могут использоваться и для защиты от "нападений" из корпо­ративной интрасети, к которой подключена локальная сеть пред­приятия. Ни один межсетевой экран не может гарантировать пол­ной защиты внутренней сети при всех возможных обстоятельствах. Однако для большинства коммерческих организаций установка межсетевого экрана является необходимым условием обеспече­ния безопасности внутренней сети.

Главный довод в пользу при­менения межсетевого экрана состоит в том, что без него системы внутренней сети подвергаются опасности со стороны слабо защи­щенных служб сети Internet, а также зондированию и атакам с ка­ких-либо других хост-компьютеров внешней сети.

Локальная сеть

Рис. 4 Схема установления межсетевого экрана

Проблемы недостаточной информационной безопасности являются "врожденными" практически для всех протоколов и служб Internet. Большая часть этих проблем связана с историче­ской зависимостью Internet от операционной системы UNIX. Из­вестно, что сеть Arpanet (прародитель Internet) строилась как сеть, связывающая исследовательские центры, научные, военные и правительственные учреждения, крупные университеты США. Эти структуры использовали операционную систему UNIX в качестве платформы для коммуникаций и решения собственных задач. По­этому особенности методологии программирования в среде UNIX и ее архитектуры наложили отпечаток на реализацию протоколов обмена и политики безопасности в сети, Из-за открытости и рас­пространенности система UNIX стала любимой добычей хакеров. Поэтому совсем не удивительно, что набор протоколов TCP/IP, который обеспечивает коммуникации в глобальной сети Internet и в получающих все большую популярность интрасетях, имеет "врожденные" недостатки защиты. То же самое можно сказать и о ряде служб Internet.

Отметим "врожденные слабости" некоторых распространенных служб Internet, приведенные в литературе.

Простой протокол передачи электронной почты (Simple Mail Transfer Protocol - SMTP) позволяет осуществлять почтовую транспортную службу Internet. Одна из проблем безопасности, свя­занная с этим протоколом, заключается в том, что пользователь не может проверить адрес отправителя в заголовке сообщения элек­тронной почты. В результате хакер может послать во внутреннюю сеть большое количество почтовых сообщений, что приведет к пе­регрузке и блокированию работы почтового сервера.

Популярная в Internet программа электронной почты Sendmail использует для работы некоторую сетевую информацию - IP-адрес отправителя. Перехватывая сообщения, отправляемые с помощью Sendmail, хакер может употребить эту информацию для нападений, например для спуфинга (подмены адресов).

Протокол передачи файлов (File Transfer Protocol - FTP) обеспечивает передачу текстовых и двоичных файлов, поэтому его часто используют в Internet для организации совместного доступа к информации. Его обычно рассматривают как один из методов работы с удаленными сетями. На FTP-серверах хранятся документы, программы, графика и другие виды информации. К данным этих файлов на FTP-серверах нельзя обратиться напрямую. Это можно сделать, только переписав их целиком с FTP-сервера на локаль­ный сервер. Некоторые FTP-серверы ограничивают доступ пользо­вателей к своим архивам данных с помощью пароля, другие же предоставляют свободный доступ (так называемый анонимный FTP-сервер). При использовании опции анонимного FTP для сво­его сервера пользователь должен быть уверен, что на нем хранят­ся только файлы, предназначенные для свободного распрост­ранения.

Служба сетевых имен (Domain Name System - DNS) пред­ставляет собой распределенную базу данных, которая преобразу­ет имена пользователей и хост-компьютеров в IP-адреса, указы­ваемые в заголовках пакетов, и наоборот. DNS также хранит ин­формацию о структуре сети компании, например количестве компьютеров с IP-адресами в каждом домене. Одной из проблем DNS является то, что эту базу данных очень трудно "скрыть" от неавторизированных пользователей. В результате DNS часто ис­пользуется хакерами как источник информации об именах дове­ренных хост-компьютеров.

Служба эмуляции удаленного терминала (TELNET) упот­ребляется для подключения к удаленным системам, присоединенным к сети; применяет базовые возможности по эмуляции терми­нала. При использовании этого сервиса Internet пользователи должны регистрироваться на сервере TELNET, вводя свои имя и пароль. После аутентификации пользователя его рабочая станция функционирует в режиме "тупого" терминала, подключенного к внешнему хост-компьютеру. С этого терминала пользователь может вводить команды, которые обеспечивают ему доступ к файлам и запуск программ. Подключившись к серверу TELNET, хакер мо­жет сконфигурировать его программу таким образом, чтобы она записывала имена и пароли пользователей.

Всемирная паутина (World Wide Web - WWW) - это система, основанная на сетевых приложениях, которые позволяют пользователям просматривать содержимое различных серверов в Internet или интрасетях. Самым полезным свойством WWW является использование гипертекстовых документов, в которые встроены ссылки на другие документы и Web-узлы, что дает поль­зователям возможность легко переходить от одного узла к другому. Однако это же свойство является и наиболее слабым местом системы WWW, поскольку ссылки на Web-узлы, хранящиеся в ги­пертекстовых документах, содержат информацию о том, как осу­ществляется доступ к соответствующим узлам. Используя эту информацию, хакеры могут разрушить Web-узел или получить доступ к хранящейся в нем конфиденциальной информации.

К уязвимым службам и протоколам Internet относятся также протокол копирования UUCP, протокол маршрутизации RIP, графическая оконная система Х Windows и др.

Решение о том, фильтровать ли с помощью межсетевого экрана конкретные протоколы и адреса, зависит от принятой в защищаемой сети политики безопасности. Межсетевой экран явля­ется набором компонентов, настраиваемых таким образом, чтобы реализовать выбранную политику безопасности. В частности, не­обходимо решить, будет ли ограничен доступ пользователей к определенным службам Internet на базе протоколов TCP/IP и если будет, то до какой степени.

Политика сетевой безопасности каждой организации должна включать две составляющие:

• политику доступа к сетевым сервисам;

• политику реализации межсетевых экранов.

В соответствии с политикой доступа к сетевым сервисам определяется список сервисов Internet, к которым пользователи должны иметь ограниченный доступ. Задаются также ограничения на методы доступа, например, на использование протоколов SLIP (Serial Line Internet Protocol) и РРР (Point-to-Point Protocol). Ограни­чение методов доступа необходимо для того, чтобы пользователи не могли обращаться к "запрещенным" сервисам Internet обходны­ми путями. Например, если для ограничения доступа в Internet сетевой администратор устанавливает специальный шлюз, который не дает возможности пользователям работать в системе WWW, они могли бы установить РРР-соединения с Web-серверами по коммутируемой линии.

Политика доступа к сетевым сервисам обычно основыва­ется на одном из следующих принципов:

1) запретить доступ из Internet во внутреннюю сеть, но разрешить доступ из внутренней сети в Internet;

2) разрешить ограниченный доступ во внутреннюю сеть из Internet, обеспечивая работу только отдельных "авторизированных" систем, например почтовых серверов.

В соответствии с политикой реализации межсетевых экра­нов определяются правила доступа к ресурсам внутренней сети. Прежде всего, необходимо установить, насколько "доверительной" или "подозрительной" должна быть система защиты. Иными сло­вами, правила доступа к внутренним ресурсам должны базиро­ваться на одном из следующих принципов:

1) запрещать все, что не разрешено в явной форме;

2) разрешать все, что не запрещено в явной форме.

Реализация межсетевого экрана на основе первого прин­ципа обеспечивает значительную защищенность. Однако правила доступа, сформулированные в соответствии с этим принципом, могут доставлять большие неудобства пользователям, а кроме того, их реализация обходится достаточно дорого. При реализации второго принципа внутренняя сеть оказывается менее защищен­ной от нападений хакеров, однако пользоваться ей будет удобнее и потребуется меньше затрат.

Эффективность защиты внутренней сети с помощью меж­сетевых экранов зависит не только от выбранной политики доступа к сетевым сервисам и ресурсам внутренней сети, но и от рацио­нальности выбора и использования основных компонентов межсе­тевого экрана.

Функциональные требования к межсетевым экранам включают:

• требования к фильтрации на сетевом уровне;

• требования к фильтрации на прикладном уровне;

• требования по настройке правил фильтрации и администриро­ванию;

• требования к средствам сетевой аутентификации;

• требования по внедрению журналов и учету.

Основные компоненты межсетевых экранов

Большинство компонентов межсетевых экранов можно от­нести к одной из трех категорий:

• фильтрующие маршрутизаторы;

• шлюзы сетевого уровня;

• шлюзы прикладного уровня.

Эти категории можно рассматривать как базовые компо­ненты реальных межсетевых экранов. Лишь немногие межсетевые экраны включают только одну из перечисленных категорий. Тем не менее, эти категории отражают ключевые возможности, отличаю­щие межсетевые экраны друг от друга.