Что такое IDS?

Системы обнаружения вторжений (Intrusion Detection System) - это совокупность программных и/или аппаратных средств, служащих для выявления фактов несанкционированного доступа в компьютер/компьютерную сеть, а также предотвращения неавторизованного управления ими.

Что такое IDS?

Проще говоря, IDS - это система, которая обеспечивает безопасность деятельности пользователя, защищая его от разного рода вторжений и сетевых атак, коих в век информационных технологий просто не счесть. Кроме того, IDS - это возможность получать прогноз о будущих атаках и предотвращать их, а также узнавать информацию об "атакующих", которая может быть полезной для корректировки факторов, допустивших несанкционированных доступ.

Почему IDS необходимы?

В последнее время применение пользователями систем обнаружения вторжения активно набирает популярность. IDS - важнейший элемент информационной безопасности, необходимый каждому дальновидному пользователю. Система обнаружения вторжений позволит не только выявить компьютерную атаку и блокировать ее, но и выполнить это в удобном графическом интерфейсе - от пользователя не потребуется специальных знаний о сетевых протоколах и возможных уязвимостях.

По аналогии с антивирусными программами системы обнаружения вторжения применяют для базового метода обнаружения несанкционированной деятельности:

• на основе сигнатуры. В данном случае анализ проводится на базе соответствия определенному набору событий, которые уникально характеризуют то или иное известное нападение. Данная методика довольно эффективна и в коммерческих способах поиска опасности - главная.
• на основе аномалий. Такой тип работы характеризируется обнаружением атак путем идентификации необычного поведения сети, сервера или приложения. Системы, работающие по данному механизму, могут эффективно отслеживать нападения, однако их главная проблема - масса ложных срабатываний.

Архитектура IDS

Любая IDS включает в себя:

В большинстве простых IDS все вышеперечисленные компоненты реализованы в виде одного устройства. В зависимости от параметров сенсоров и методов анализа системы обнаружения вторжений обеспечивают разный уровень обнаружения атак.

IDS, защищающая сегмент сети

Этот тип систем очень надежен, поскольку развертывание происходит на специализированном сервере, на котором другие приложения работать не могут. При этом сервер можно сделать невидимым для нападающего. Для особенно качественной защиты
сети устанавливается ряд таких серверов, которые могут анализировать трафик во всех ее сегментах. При удачном расположении этих систем можно контролировать весьма масштабную сеть.

Недостаток IDS, защищающий сегмент сети, - сложность распознания атаки в момент высокой нагрузки сети. Кроме того, такая IDS сможет лишь сообщить о нападении, но не проанализировать степень проникновения.

IDS, защищающая отдельный сервер

Данные системы осуществляют сбор и анализ информации о подозрительных процессах, которые происходят на конкретном сервере. Такая IDS имеет довольно узкую задачу, а потому может выполнять высоко детализированный анализ, а также определять конкретного пользователя, который совершает несанкционированные действия.

Некоторые IDS, защищающие сервер, имеют возможность управлять сразу группой серверов, составляя общие отчеты о возможной сетевой атаке. В отличие от IDS, защищающих сегмент сети, эти системы могут работать даже в сети, которая использует шифрование, - в том случае, если информация на сервере до ее передачи содержится в открытом виде.

Главный минус IDS, контролирующих сервер(ы), - невозможность выполнять контроль всей сети. Для них видимы лишь пакеты, получаемые защищаемым сервером. Кроме того, эффективность работы систем снижается, когда сервер использует вычислительные ресурсы.

IDS, защищающая приложения

Эти системы защиты контролируют события, происходящие в пределах одного приложения. Как вы уже, наверно, догадались, такая система позволяет создавать отчет с максимально высокой степенью детализации, поскольку работает с еще более узкой задачей, чем система предыдущего типа.

IDS, защищающая приложение, использует знания о приложении, а также данные анализа его системного журнала для составления анализа. Система взаимодействует с приложением посредством API.

Недостаток IDS, защищающих приложения очевиден - слишком узкий профиль. Конечно, если для пользователя важно обеспечить безопасность конкретного приложения - это вполне приемлемый вариант.

IDS - надежная защита?

Системы обнаружения вторжений - эффективный инструмент защиты пользователя от разного рода несанкционированных атак, однако не стоит забывать, что если мы говорим о полноценной безопасности, IDS - всего лишь элемент данной системы. Полноценная безопасность это:

• политика безопасности интрасети;
• система защиты хостов;
• сетевой аудит;
• защита на базе маршрутизаторов;
• межсетевой экран;
• система обнаружения вторжений;
• политика реагирования на обнаруженные атаки.

Только грамотно сочетая все вышеперечисленные типы защиты, пользователь может быть абсолютно спокоен за безопасность хранения и передачи важных данных.

В этой статье вы узнаете некоторые как широко, так и малоизвестные характеристики систем предотвращения атак.

Что такое система предотвращения атак

Системы предотвращения атак (Intrusion Prevention Systems или сокращенно IPS) являются развитием систем обнаружения атак (Intrusion Detection Systems или сокращенно IDS). IDS изначально лишь детектировали угрозы прослушивая трафик в сети и на хостах, а затем посылали администратору оповещения различными способами. IPS сейчас блокируют атаки сразу в момент их обнаружения, хотя могут и работать в режиме IDS - только оповещая о проблемах.

Иногда функционал IPS понимают как совместное функционирование в одном устройстве и IDS и firewall. Это часто вызвано тем, что некоторые IPS имеют встроенные правила блокирования пакетов по адресу источника и получателя. Однако, это не firewall. В firewall блокирование трафика полностью зависит от вашего умения настраивать правила, а в IPS от умения программистов производителя писать безошибочные алгоритмы поиска атак в идущем по сети трафике. Есть еще одна «похожесть»: технология firewall, известная как statefull inspection, очень похожа на одну из технологий, используемых в IPS для идентификации принадлежности разных соединений одному сетевому протоколу, и тут она называется port following. Различий гораздо больше, например, Firewall не умеет обнаруживать туннелирование одного протокола в другой, а IPS умеет.

Другое отличие теории построения IPS и firewall заключается в том, что при выходе устройства из строя IPS должен ПРОПУСКАТЬ трафик насквозь, а firewall должен БЛОКИРОВАТЬ трафик. Для работы в соответствующем режиме в IPS встраивают так называемый модуль обхода. Благодаря ему, даже если вы случайно выключите питание IPS, то трафик будет идти свободно через устройство. Иногда IPS тоже настраивают блокировать трафик при выходе из строя - но это частные случаи, чаще всего используемые, когда два устроства используются в режиме High Avalability.
IPS это значительно более сложное устройство чем firewall. IPS используют для угроз, с которыми последний не справился. IPS заключает в себе концентрированные знания огромного числа специалистов по безопасности, которые выявили, нашли закономерности и затем запрограммировали код, выявляющий проблемы, в виде правил анализа контента идущего по сети.

IPS в корпоративных сетях являются частью многоэшелонированной защиты, поскольку интегрируются с другими средствами защиты: межсетевыми экранами, сканерами безопасности, системами управления инцидентами и даже антивирусами. В итоге, для каждой атаки сейчас есть возможности не только идентифицировать ее, а затем оповестить администратора или заблокировать, но и провести полный анализ инцидента: собрать пакеты идущие от атакующего, инициировать расследование, произвести устранение уязвимости путем модификации пакета.

В сочетании с правильной системой управления безопасностью появляется возможность контролировать действия самого администратора сети, который должен не только устранить уязвимость, например поставив патч, но и отчитаться перед системой о проделанной работе. Что, в общем, внесло осязаемый смысл в работу таких систем. Какой смысл говорить о проблемах в сети, если на эти проблемы никто не реагирует и не несет ответственности за это? Всем известна эта вечная проблема: тот кто несет убытки от нарушения работы компьютерной системы и тот кто защищает эту систему - разные люди. Если не рассматривать крайний случай, например, домашнего компьютера подключенного к Интернет.

Задержки трафика

С одной стороны хорошо, что появилась возможность не только получать информацию об идущей атаке, но и блокировать ее самим устройством. Но с другой стороны системы предотвращения атак приходится ставить не на SPAN порт свитча, а пропускать весь сетевой трафик непосредственно через само защитное устройство, что неизбежно вносит задержки в прохождение пакетов по сети. А в случае с VoIP это критично, хотя, если вы собираетесь защищаться от атак на VoIP, то другого способа защититься от таких атак нет.

Таким образом, одной из характеристик, по которой вам необходимо оценивать систему предотвращения атак при покупке являются величина задержек в сети, которые неизбежно вносят такие системы. Как правило, эту информацию можно взять у самого производителя, но можно почитать исследования независимых тестовых лабораторий, например NSS. Доверять производителю одно, а проверить самому - другое.

Количество ложных срабатываний

Второй характеристикой на которую нужно смотреть: количество ложных срабатываний. Так же как мы раздражаемся от спама, точно такое же впечатление производят ложные срабатывания на администраторов безопасности. В конце концов администраторы, чтобы защитить свою психику, просто перестают реагировать на все сообщения системы и ее покупка становится пустой тратой денег. Типичным примером системы с огромным числом ложных срабатываний является SNORT. Чтобы настроить эту систему более менее адекватно именно к угрозам в вашей сети нужно потратить уйму времени.

В некоторых системах обнаружения и предотвращения атак встроены методы корреляции, которые упорядочивают найденные атаки по уровню критичности, пользуясь информацией из других источников, например от сканера безопасности. Например, если сканер безопасности увидел, что на компьютере стоит SUN Solaris и Oracle, то можно со сто процентной уверенностью сказать что атака червя Slammer (которая нацелена на MS SQL) на данный сервер не пройдет. Таким образом такие системы корреляции помечают часть атак как неудавшиеся, что сильно облегчает работу администратора.

Современность защитных технологий

Третьей характеристикой являются методы обнаружения (и заодно блокирования) атак и возможность их тюнинга под требования своей сети. Изначально существует два разных подхода: сигнатурные IPS ищут атаки, основываясь на найденных ранее эксплойтах, а IPS с анализом протоколов ищут атаки на базе знаний о найденных ранее уязвимостях. Если написать новый эксплойт для той же уязвимости, то IPS первого класса не обнаружат и не блокируют его, а второго класса и обнаружат и заблокируют. IPS второго класса гораздо эффективнее, поскольку блокируют целые классы атак. В итоге, у одного производителя нужно 100 сигнатур для обнаружения всех разновидностей одной и той же атаки, у другого достаточно одного правила, анализирующего уязвимость протокола или формата данных, которыми все эти разновидности атак пользуются. Недавно появился термин превентивная защита. В него включаются и возможность защиты от атак, которые еще неизвестны и защита от атак, которые уже известны, но производитель еще не выпустил патча. Вообще слово «превентивная» очередной американизм. Есть более русский термин: «своевременная» - та защита, которая срабатывает до того как нас взломали или заразили, а не после. Такие технологии уже есть и их надо использовать. Спросите у производителя при покупке: какие технологии превентивной защиты у них использованы и вы все поймете.

К сожалению, еще нет систем, которые бы одновременно использовали два известных метода анализа атак: анализ протоколов (или сигнатурный) и поведенческий. Поэтому вам для полноценной защиты придется установить в сети как минимум два устройства. Одно устройство будет использовать алгоритмы поиска уязвимостей при помощи сигнатур и анализа протоколов. Другое будет использовать методы статистические и аналитические по анализу аномалий в поведении сетевых потоков. Сигнатурные методы еще используются во многих системах обнаружения и предотвращения атак, но к сожалению они не оправдывают себя. Они не обеспечивают превентивной защиты, поскольку для выпуска сигнатуры требуется наличие эксплойта. Зачем вам теперь сигнатура, если вас уже атаковали и сломали сетку? Сигнатурные антивирусы не справляются сейчас с новыми вирусами по той же причине - реактивность защиты. Поэтому, самыми передовыми методами анализа атак сейчас является полный анализ протокола. Идея этого метода в том, что анализируется не конкретная атака, а в самом протоколе ищется признак использования уязвимости атакующим. Например, система может отследить был ли перед началом TCP пакета с атакой трехпакетный обмен по установлению TCP соединения (пакеты с флагами SYN, SYN+ACK, ACK). Если перед проведением атаки нужно установление соединения, то система по анализу протоколов проверит были ли оно и если пойдет пакет с атакой без установления соединения, то она обнаружит, что такая атака неуспешна, поскольку соединения не было. А сигнатурная система выдаст ложное срабатывание, поскольку у нее нет такого функционала.

Поведенческие системы работают совершенно по другому. Они анализируют сетевой трафик (например, около недели) и запоминают какие сетевые потоки идут обычно. Как только возникает трафик, который не соответствует запомненному поведению - ясно, что в сети что-то происходит новое: например, распространение нового червя. Кроме того, такие системы связаны с центром обновлений и раз в час или чаще получают новые правила поведения червей и и другие обновления, например, списки фишинговых сайтов, что позволяет им их сразу блокировать, или списки хостов управления бот сетями, что сразу позволяет детектировать заражение какого-то хоста, как только он пытается соедиться с центром управления бот сетью и т.д.

Даже появление нового хоста в сети - для поведенческой системы важное событие: надо узнать что за хост, что на нем установлено, есть ли на нем уязвимости, а может новый хост сам будет атакующим. Для провайдеров такие поведенческие системы важны тем, что они позволяют отслеживать изменения в «грузопотоке», ведь провайдеру важно обеспечить скорость и надежность доставки пакетов, а если вдруг с утра оказалось, что весь трафик идет по одному каналу и не умещается в нем, а остальные несколько каналов в Интернет через других провайдеров незадействованы, то это значит, что где-то сбились настройки и надо заняться балансировкой и перераспределением нагрузки.
Для хозяина небольшой сети важно, что внутри не завелись атакующие, чтобы сеть не записали в черный список спамеров, чтобы атакующие не забили весь канал в Интернет мусором. А ведь за Интернет канал и трафик надо платить провайдеру деньги. Каждый директор фирмы хотел бы вовремя обнаруживать и останавливать трату денег на трафик бесполезный для бизнеса.

Анализируемые протоколы и форматы данных

Если мы говорим о технических специалистах, которые принимают решение о выборе системы предотвращения атак, то они должны задать вопросы о конкретных протоколах, которые анализирует система. Возможно вас интересует что-то конкретное: например анализ атак в javascript, или отражение попыток sql injection, или DDoS атак, или у вас вообще SCADA (система контроля и управления датчиками) и нужно анализировать протоколы вашей специализированной системы, или вам критично защищать протоколы VoIP, в которых уже имеются уязвимости при реализации в силу их сложности.
Кроме того, не все знают, что события IPS бывают не только типа «атака», бывают еще типы «аудит» и «статус». Например, IPS может ловить подключения и все сообщения ICQ. Если у вас в политике безопасности запрещена ICQ - её использование - атака. Если нет - значит вы просто можете отслеживать все подключения и кто с кем общается. Или просто отключить эту сигнатуру, если считаете это нетичным.

Специалисты

Возникает вопрос: где же брать таких специалистов, которые разбираются что нужно купить, и которые потом будут знать как реагировать на каждое сообщение системы предотвращения атак и даже смогут ее настраивать. Понятно, что можно пойти на курсы по обучению управлением такой системы, но на самом деле человек должен сначала разбираться в сетевых протоколах, потом в сетевых атаках, а потом в методах реагирования. А такие курсы отсутствуют. Тут нужен опыт. Есть компании, которые предлагают аутсорсинг по управлению и анализу сообщений поступающих с консолей систем безопасности. В них работают уже много лет специалисты, которые понимают и глубоко разбираются в безопасности Интернет и они обеспечивают эффективную защиту, а вы в свою очередь избавляетесь от головной боли по поиску персонала, разбирающегося во всем многообразии имеющихся средств защиты начиная от VPN и заканчивая антивирусами. Кроме того, аутсорсинг предполагает круглосуточный контроль без выходных и праздников, так что защита становится полной. А нанять специалиста обычно можно только на работу с понедельника по пятницу с 9 до 18, и то он иногда болеет, учится, ходит на конференции, ездит в командировки и, бывает, что неожиданно увольняется.

Поддержка продукта

Важно подчеркнуть такой момент в IPS как поддержка своих продуктов производителем. К сожалению обновления алгоритмов, сигнатур и правил до сих пор необходимы, поскольку технологии и злоумышленники не стоят на месте и нужно постоянно закрывать новые классы уязвимостей в новых технологиях. Каждый год находят несколько тысяч уязвимостей. Наверняка, ваши программные и аппаратные средства содержат несколько из них. Как вы узнавали про уязвимости в них и как потом защищались? А ведь нужен постоянный контроль за актуальностью защиты. Поэтому важным компонентом является постоянная поддержка защитных средств, которым вы доверили безопасность своей компании: наличие профессиональной команды, которая постоянно отслеживает новые уязвимости и своевременно пишет новые проверки, которая сама ищет уязвимости, чтобы быть впереди злоумышленников. Так что когда покупаете такую сложную систему как IPS посмотрите на то, какую поддержку предлагает производитель. Нелишне узнать насколько хорошо и вовремя он справился с атаками, которые уже были в прошлом.

Защита от методов обхода IPS

На сам IPS очень сложно напасть, поскольку он не имеет IP адреса. (Управление IPS осуществляется через отдельный порт управления.) Однако, существуют методы обхода IPS, позволяющие его «обмануть» и провести атаку на защищаемые ими сети. В популярной литературе эти методы подробно описаны. Например, тестовая лаборатория NSS активно использует методы обхода для проверки IPS. Производителям IPS сложно противодействовать этим методам. И то, как производитель справляется с методами обхода и является еще одной интересной характеристикой системы предотвращения атак.

Важность использования IPS в корпоративных сетях назрела уже давно, новые превентивные технологии, которые защищают организации от новых атак уже разработаны, так что остается только их грамотно установить и эксплуатировать. В статье специально не были названы имена производителей, чтобы сделать обзор свойств IPS максимально непредвзятым.

Дмитрий Костров ,
ЗАО "Эквант"
[email protected]

Не рост и мощь, а разум
Сулит в войне победу.
Уильям Шекспир

Системы обнаружения компьютерных атак (IDS - Intrusion Detection Systems) - один из важнейших элементов систем информационной безопасности сетей любого современного предприятия, учитывая, как растет в последние годы число проблем, связанных с компьютерной безопасностью (рис. 1). Хотя технология IDS не обеспечивает полную защиту информации, тем не менее она играет весьма заметную роль в этой области. Краткая история вопроса, а также некоторые экспериментальные и коммерческие системы были рассмотрены в статье ("BYTE/Россия", № 10"2001). Здесь же мы подробнее обсудим современные представленные на рынке продукты и направления дальнейшего развития IDS.

Рынок систем IDS бурно развивается с 1997 г. Именно в это время компания ISS (http://www.iss.com) предложила свой продукт под названием Real Secure. Год спустя Cisco Systems (http://www.cisco.com), осознав целесообразность разработки IDS, купила продукт NetRanger вместе с компанией Wheel Group. Нельзя не упомянуть здесь и объединение SAIC и Haystack Labs в Centrax Corporation (http://www.centrax.com).

Необходимо отметить, что обычные IDS своевременно обнаруживают только известные типы атак. Они работают в том же режиме, что и антивирусные программы: известные - ловятся, неизвестные - нет. Обнаружение неизвестной атаки - трудная задача, граничащая с областью систем искусственного интеллекта и адаптивного управления безопасностью. Современные IDS способны контролировать работу сетевых устройств и операционной системы, выявлять несанкционированные действия и автоматически реагировать на них практически в реальном масштабе времени. При анализе текущих событий могут учитываться уже произошедшие, что позволяет идентифицировать атаки, разнесенные во времени, и тем самым прогнозировать будущие события.

В 80-е годы большинство злоумышленников были экспертами в части взлома и сами создавали программы и методы несанкционированного проникновения в компьютерные сети; автоматизированные средства использовались редко. Сейчас появилось большое число "любителей", со слабым уровнем знаний в данной области, которые используют автоматические средства вторжения и эксплойты (exploit - вредоносный код, использующий известные ошибки в ПО и применяемый злоумышленником для нарушения нормальной работы программно-аппаратного комплекса). Иными словами, по мере усовершенствования автоматических средств вторжения снижались уровень знаний и квалификация большинства злоумышленников.

Существует много различных типов атак, и их можно ранжировать в соответствии с возрастанием возможной опасности следующим образом:

• угадывание паролей
• репликационный код
• взлом паролей
• использование известных уязвимых мест
• отключение/обход систем аудита
• воровство данных
• back doors (специальные входы в программу, возникающие из-за ошибок при ее написании или оставленные программистами для отладки)
• использование снифферов и sweepers (систем контроля содержимого)
• использование программ диагностики сети для получения необходимых данных
• использование автоматизированных сканеров уязвимостей
• подмена данных в IP-пакетах
• атаки типа "отказ в обслуживании" (DoS)
• атаки на Web-серверы (CGI-скрипты)
• технологии скрытого сканирования
• распределенные средства атаки.

Теперь атака длится не больше нескольких секунд и может нанести очень чувствительный вред. Например, атака типа "отказ в обслуживании" может вывести из строя Web-магазин или online-биржу на длительное время. Такие атаки наиболее распространены, и способы защиты от них развиваются быстрыми темпами.

Цель любой IDS - обнаружить атаку с наименьшими ошибками. При этом объект атаки (жертва) обычно хочет получить ответ на следующие вопросы.

• Что случилось с моей системой?
• Что подверглось нападению, и насколько опасна атака?
• Кто злоумышленник?
• Когда атака началась и откуда?
• Как и почему произошло вторжение?

Злоумышленник, в свою очередь, как правило, пытается узнать следующее. ·

• Что представляет собой цель атаки?
• Есть ли уязвимости и какие?
• Какой вред можно нанести?
• Какие эксплойты или средства проникновения имеются?
• Есть ли риск быть раскрытым?

Типы IDS

Надежда победить приближает победу,
уверенность в победе лишает нас ее.
Тит Ливий

В первую очередь в IDS используются различные способы определения несанкционированной активности. Хорошо известны проблемы, связанные с атаками через межсетевой экран (брандмауэр). Межсетевой экран разрешает или запрещает доступ к определенным сервисам (портам), но не проверяет поток информации, проходящий через открытый порт. IDS, в свою очередь, пытается обнаружить атаку на систему или на сеть в целом и предупредить об этом администратора безопасности, в то время как атакующий полагает, что он остался незамеченным.

Здесь можно провести аналогию с защитой дома от воров. Закрытые на замок двери и окна - это межсетевой экран. А сигнализация для оповещения о взломе соответствует IDS.

Для классификации IDS существуют различные способы. Так, по способу реагирования различают пассивные и активные IDS. Пассивные просто фиксируют факт атаки, записывают данные в файл журнала и выдают предупреждения. Активные IDS пытаются противодействовать атаке, например, переконфигурируя межсетевой экран или генерируя списки доступа маршрутизатора. Продолжая аналогию, можно сказать, что если сигнализация в доме включает звуковую сирену для отпугивания вора - это аналог активной IDS, а если подает сигнал в милицию - это соответствует пассивной IDS.

По способу выявления атаки различают системы signature-based и anomaly-based. Первый тип основан на сравнении информации с предустановленной базой сигнатур атак. В свою очередь, можно классифицировать атаки по типу (например, Ping-of-Death, Smurf). Однако системы данного типа не могут отлавливать новые, неизвестные виды атак. Второй тип основан на контроле частоты событий или обнаружении статистических аномалий. Такая система ориентирована на выявление новых типов атак. Однако недостаток ее - необходимость постоянного обучения. В примере с охраной дома аналогом такой более продвинутой системы IDS выступают соседи, которые знают, кто приходил к вам, внимательно смотрят за незнакомыми людьми и собирают информацию о нештатной ситуации на улице. Это соответствует типу anomalous IDS.

Наиболее популярна классификация по способу сбора информации об атаке: network-based, host-based, application-based. Система первого типа работает по типу сниффера, "прослушивая" трафик в сети и определяя возможные действия злоумышленников. Поиск атаки идет по принципу "от хоста до хоста". Работа таких систем до последнего времени была затруднена в сетях, где использовались коммутация, шифрование и высокоскоростные протоколы (более 100 Мбит/с). Но недавно появились решения компаний NetOptics (http://www.netoptics.com) и Finisar (http://www.finisar.com) для работы в коммутируемой среде, в частности, технологии SPAN-портов (Switched Port Analyzer) и Network Tap (Test Access Port). Network Tap (в виде отдельного устройства или встроенного в коммутатор блока) позволяет проводить мониторинг всего трафика на коммутаторе. В то же время фирмы Cisco и ISS добились определенных успехов в реализации таких систем в высокоскоростных сетях.

Системы второго типа, host-based,предназначены для мониторинга, детектирования и реагирования на действия злоумышленников на определенном хосте. Система, располагаясь на защищаемом хосте, проверяет и выявляет направленные против него действия. Третий тип IDS, application-based, основан на поиске проблем в определенном приложении. Существуют также гибридные IDS, представляющие собой комбинацию различных типов систем.

Работа современных IDS и различные виды атак

Общая схема функционирования IDS приведена на рис. 2. В последнее время появилось много публикаций о системах, называемых distributed IDS (dIDS). dIDS состоит из множества IDS, которые расположены в различных участках большой сети и связаны между собой и с центральным управляющим сервером. Такая система усиливает защищенность корпоративной подсети благодаря централизации информации об атаке от различных IDS. dIDS состоит из следующих подсистем: центральный анализирующий сервер, агенты сети, сервер сбора информации об атаке.

Рис. 2. Общая схема функционирования IDS.

Центральный анализирующий сервер обычно состоит из базы данных и Web-сервера, что позволяет сохранять информацию об атаках и манипулировать данными с помощью удобного Web-интерфейса.

Агент сети - один из наиболее важных компонентов dIDS. Он представляет собой небольшую программу, цель которой - сообщать об атаке на центральный анализирующий сервер.

Сервер сбора информации об атаке - часть системы dIDS, логически базирующаяся на центральном анализирующем сервере. Сервер определяет параметры, по которым группируется информация, полученная от агентов сети. Группировка может осуществляться по следующим параметрам:

• IP-адресу атакующего;
• порту получателя;
• номеру агента;
• дате, времени;
• протоколу;
• типу атаки и т. д.

Несмотря на многочисленные упреки и сомнения в работоспособности IDS, пользователи уже широко применяют как коммерческие средства, так и свободно распространяемые. Разработчики оснащают свои продукты возможностями активного реагирования на атаку. Система не только определяет, но и пытается остановить атаку, а также может провести ответное нападение на атакующего. Наиболее распространенные типы активного реагирования - прерывание сессии и переконфигурирование межсетевого экрана.

Прерывание сессии наиболее популярно, потому что для этого не используются драйверы внешних устройств, таких, как межсетевой экран. В оба конца соединения, например, просто посылаются пакеты TCP RESET (с корректным номером sequence/acknowledgement). Однако уже существуют и описаны способы обхода такой защиты злоумышленниками (например, использование флага PUSH в пакете TCP/IP или использование трюка с current pointer).

Второй способ - переконфигурирование межсетевого экрана, позволяет злоумышленнику узнать о наличии экрана в системе. Посылая большой поток ping-пакетов на хост и видя, что через некоторое время доступ прекратился (ping не проходит), атакующий может сделать вывод, что IDS провела переконфигурацию межсетевого экрана, установив новые правила запрета ping на хост. Однако есть способы обойти и эту защиту. Один из них заключается в применении эксплойтов до переконфигурирования межсетевого экрана. Существует и более простой путь. Злоумышленник, атакуя сеть, может задавать в качестве адреса отправителя IP-адреса известных фирм (ipspoofing). В ответ на это механизм переконфигурирования межсетевого экрана исправно закрывает доступ на сайты этих компаний (к примеру, ebay.com, cnn.com, cert.gov, aol.com), после чего начинаются многочисленные звонки возмущенных пользователей в службу поддержки "закрытых" компаний, и администратор вынужден отключить данный механизм. Это очень напоминает отключение ночью автомобильной сигнализации, постоянные срабатывания которой не дают уснуть жителям окрестных домов. После этого машина становится намного доступнее для автомобильных воров.

При этом необходимо помнить, что уже существуют средства для выявления IDS, работающих в режиме "прослушивания" трафика (http://www.securitysoftwaretech.com/antisniff/download.html); кроме того, многие IDS подвержены атакам типа DoS (отказ в обслуживании).

Наиболее продвинулись в этой области "вольные" разработчики мира posix. Простейшие атаки используют уязвимости, связанные с использованием signature-based IDS. Например, использование одной из версий свободно распространяемого продукта Snort может быть сведено к нулю следующим образом. При попытке доступа к файлу /etc/passwd, где в UNIX хранятся имена пользователей, принадлежность к группам и shell, Snort использует следующую сигнатуру для выявления данной активности:

Alert tcp $EXTERNAL_NET any -> $HTTP_SERVERS 80 (msg:"WEB-MISC /etc/passwd";flags: A+; content:"/etc/passwd"; nocase; classtype:attempted-recon; sid:1122; rev:1;)

Однако можно просто поменять символы в запросе - GET /etc//\//passwd или /etc/rc.d/.././\passwd и обойти эту сигнатуру.

Конечно, разработчики систем IDS уже давно учитывают эти изменения и отлавливают атаки, однако все еще встречаются плохо написанные сигнатуры атак.

Существуют атаки, основанные на полиморфном shell code. Данный код был разработан автором http://ktwo.ca / и основан на использовании вирусов. Данная технология более эффективна против систем signature-based, чем против anomaly- или protocol analysis-based. Полиморфный код использует различные способы для обхода систем на базе string-matching (их можно найти по адресу http://cansecwest.com/noplist-v1-1.txt).

Можно также вспомнить атаки, использующие фрагментацию пакетов, отказ сервиса IDS, разделение атаки между несколькими пользователями, кодировку атаки в кодировке "ebcdic" с изменением типа терминала на "ebcdic", реализацию атаки по зашифрованному каналу, подавление порта модуля слежения, изменение таблицы маршрутизации, чтобы избежать попадания трафика к системе обнаружения атак, и т. п.

Системы IDS используются для выявления не только внешних, но и внутренних нарушителей. Их, как показывает практика, порой гораздо больше, чем внешних. Внутренние атаки не относятся к общим типам атак. В отличие от внешних нарушителей, внутренний - это авторизованный пользователь, имеющий официальный доступ к ресурсам интрасети, в том числе к тем, на которых циркулирует конфиденциальная информация. Общая же практика состоит в использовании служб информационной безопасности для защиты периметра интрасети, при этом защите от внутренних угроз уделяется гораздо меньше внимания. Здесь-то и помогают IDS. Настройка IDS для защиты от внутренних атак - непростая задача; она требует кропотливой работы с правилами и профилями пользователей. Для борьбы с внутренними атаками необходимо использовать комбинацию различных IDS.

Компании и продукты

На рынке представлено несколько десятков коммерческих систем IDS, что обеспечивает выбор наиболее приемлемого решения. К сожалению, отечественные продукты пока отсутствуют, хотя две российские компании к концу этого года готовят выпуск своих систем обнаружения атак.

Ниже описаны продукты более двадцати компаний. По мнению автора, порядок их расположения в статье примерно соответствует степени известности в России.

Cisco Systems

Серия продуктов Cisco IDS содержит решения для различных уровней. В нее входят три системы 42xx версии v.2.2.1 (network-based), среди которых 4210 (рис. 3) оптимизирована для среды 10/100Base-T (45 Мбит/с), 4235 - для среды 10/100/1000Base-TX, (200 Мбит/с) и 4250 - для 10/100/1000Base-TX (500 Мбит/с).

Подсистема IDS имеется в коммутаторе Сatalyst - Catalyst 6000 Intrusion Detection System Module (swithed-integrated network-based).

Cisco IDS Host Sensor 2.0 и Cisco IDS Host Sensor Web Server, разработанные компанией Entercept, обеспечивают защиту на уровне хоста (host-based). IDS на уровне маршрутизатора (Firewall Feature Set 12.1(4)T) способна отражать 59 наиболее опасных видов атак (система network-based). При использовании IDS на уровне межсетевого экрана PIX 535, 525, 515Е, 506Е, 501 (v.6.2.2) отражается более 55 наиболее опасных видов атак (система network-based). Управление системами защиты осуществляется с помощью CiscoWorks VPN/Security Management Solution (VMS) или Cisco IDS software version 3.1(2). Рис. 4 иллюстрирует работу сетевого сенсора Сisco при попытке узнать имена хостов.

Рис. 4. Работа сетевого сенсора Сisco при попытке узнать имена хостов.

Internet Security Systems

Компания ISS в свое время совершила резкий скачок в данной области и занимает ведущие позиции в части реализации систем обнаружения атак. Она также предлагает целое семейство решений для различных уровней.

RealSecure Network Sensor - программное решение, предназначенное для установки на выделенный компьютер в критичном сегменте сети. Анализируя сетевой трафик и сопоставляя его с базой сигнатур атак, сенсор обнаруживает различные нарушения политики безопасности (рис. 5).

Система RealSecure Gigabit Sensor обрабатывает более 500 тыс. пакетов в секунду, используя запатентованный алгоритм семиуровневого анализа, обнаруживает большое число атак, пропускаемых другими системами. Применяется главным образом в сетях, работающих с большой нагрузкой.

RealSecure Server Sensor позволяет обнаруживать атаки на всех уровнях, направленные на конкретный узел сети. Кроме того, может проводить анализ защищенности и обнаружения уязвимостей на контролируемом узле.

Программа RealSecure Desktop Protector (ранее называвшаяся BlackICE Agent) предназначена для обнаружения в реальном режиме времени атак, направленных на рабочие станции корпоративной сети.

RealSecure for Nokia - программно-аппаратное решение, разработанное компаниями ISS и Nokia. Оно объединяет все функциональные возможности RealSecure Network Sensor и Nokia IP Network Security Solutions. Система функционирует под управлением защищенной ОС IPSO, базирующейся на FreeBSD.

RealSecure Guard - программное решение, совмещающее в себе возможности межсетевого экрана и системы обнаружения атак в реальном режиме времени. Она устанавливается между защищаемым и открытым сегментами сети (так называемая inline-IDS) и анализирует весь проходящий через нее трафик в поисках запрещенных или опасных пакетов. Система может обнаруживать атаки как на сегменты сети, так и на отдельные, наиболее важные узлы.

Для управления перечисленными системами RealSecure используется модуль RealSecure SiteProtector, который служит основным компонентом централизованного управления и для систем Internet Scanner и System Scanner. Он ориентирован на применение в крупных, территориально распределенных сетях или в организациях, использующих одновременно несколько решений компании ISS.

Более простой модуль RealSecure WorkGroup Manager предназначен для управления только RealSecure Network Sensor, Gigabit Sensor, RealSecure Server Sensor и RealSecure for Nokia. Он может использоваться в отсутствие других решений ISS и при небольшом числе сенсоров в сети (до пяти).

RealSecure Command Line Interface предназначен для управления из командной строки только RealSecure Network Sensor и Gigabit Sensor. Этот модуль управления ориентирован на локальное использование.

Symantec

Продукты Intruder Alert и NetProwler (в настоящее время выпущены версии 3.6 и 3.5.1 соответственно) достаточно подробно описаны в упоминавшемся выше обзоре ("BYTE/Россия", № 10"2001, с.14).

Enterasys Networks

Enterasys Networks - часть бывшей компании Cabletron Systems. Она выпускает IDS Dragon (типа network-based). Внутренняя архитектура шестой версии системы обладает повышенной масштабируемостью. Система включает компоненты Network Sensor, Squire Host Sensor, управляющий модуль с Wеb-интерфейсом Dragon Policy Manager и систему централизованного мониторинга безопасности сети в реальном масштабе времени Dragon Security Information Manager.

Computer Associates

Система eTrust Intrusion Detection (прежнее название SessionWall) предоставляет средства для защиты и мониторинга локальной сети. Этот высокоэффективный и достаточно простой программный продукт предоставляет возможности мониторинга, обнаружения атак, контроля за WWW-трафиком, ведения журналов. Обширная библиотека шаблонов атак eTrust Intrusion Detection регулярно обновляется, и с ее помощью автоматически определяются атаки, соответствующие шаблонам.

Система может использоваться как сниффер, кроме того, позволяет ограничить доступ к узлам Интернета с помощью правил, содержащих ключевые слова. eTrust также ведет количественный учет трафика в сети.

Обнаруживаются вирусы и опасные компоненты Java/ActiveX. Идентифицируются и регистрируются попытки пользователей подобрать пароль для входа в систему, что может впоследствии пригодиться для организационных решений руководства компании.

eTrust Intrusion Detection обеспечивает контекстный просмотр всех циркулирующих в локальной сети пакетов и их блокировку при наличии определенных администратором ключевых слов.

NFR Security

Компания была основана в 1996 году с целью разработки перспективных систем IDS.

Система NFR NID обеспечивает мониторинг сетевого трафика в реальном масштабе времени, выявляя подозрительную активность, различные атаки, запрещенное поведение пользователей в сети и различные статистические отклонения. Используемые сенсоры могут работать со скоростями 1 Гбит/с и 100 Мбит/с без потерь пакетов. В отличие от традиционных систем IDS (сравнение трафика с сигнатурами атак), NFR NID использует специализированную базу знаний, проверяет активность в сети с использованием известных эксплойтов, что дает возможность выявлять в трафике новые виды атаки - такие, как Code Red и Nimda.

NFR HID работает на уровне хоста, позволяет идентифицировать уязвимости и слабые политики безопасности, выявлять подозрительную активность пользователей, проводить мониторинг защищаемого хоста на уровне сетевых атак. Способна поддерживать до 10 тыс. хостов, что очень удобно в больших сетях. В системе используются два типа программ-агентов: Log Analysis Agent проводит мониторинг ядра и файлов сетевых журналов, включая syslogs. Network Node Agent осуществляет мониторинг сетевого трафика и выявляет DoS-атаки на защищаемый хост (отказ в обслуживании), атаки FTP password grabbing, Web phf attacks, CGI scans, BackOrifice scans и т. п. Хорошо подходит для работы в сетях с шифрованием и в коммутируемых сетях.

Tripwire

История развития компаний Tripwire и NFR, а также некоторые функциональные особенности их продуктов изложены в том же обзоре в . Отметим, что существуют три основных продукта этой компании, названия которых говорят сами за себя (for Servers, for Network Devices и for Web Pages). Их главная технологическая особенность - вычисление контрольных сумм основных файлов и модулей.

Snort

Snort - облегченная система обнаружения вторжения. Программа анализирует протокол передачи, выявляет различные атаки, например, переполнение буфера, сканирование, CGI-атаки, попытки определения ОС и т. п. Snort использует специальные правила для поиска атак в трафике. Система проста в настройке и обслуживании, однако в ней довольно много приходится настраивать "руками", без удобного графического интерфейса.

Программа работает в трех режимах: sniffer, packet logger и network intrusion detection system. В первом случае система просматривает пакеты на сетевом уровне и выводит информацию о них на консоль, во втором - записывает файлы журнала на диск, в третьем - анализирует сетевой трафик на предмет совпадения сигнатур атак и сигнализирует о них.

Internetwork Research group, BBN Technologies

Продукты серии NIDS, SecureNet, включают устройства, предназначенные для высокоскоростных сетей (SecureNet 5000 и 7000), защиты персонального компьютера (SecureNet 2000), а также систему мониторинга SecureNet Provider и специальное ПО SecureNet Pro.

Система SecureHost (host-based IDS) разработана для защиты ПК и серверов с помощью внедрения специальных сенсоров - программ-агентов. Агенты обеспечивают принятие решения при возникновении атаки в реальном масштабе времени в соответствии с принятой политикой защиты. Набор программ Intrusion SecureHost состоит из управляющей консоли на базе ОС Microsoft Windows 2000 Server и агентов, работающих в системах с Microsoft Windows NT, Windows 2000 или Sun Solaris 2.8.

Firestorm

Высокоскоростная NIDS Firestorm, разработанная Джиани Тедеско и свободно распространяемая, пока представлена в основном в качестве сенсора, работающего под управлением ОС Linux. Особенности системы таковы:

• сбор информации идет с помощью библиотек libpcap, позволяющих перехватывать пакеты из сетевого трафика;
• система поддерживает правила, написанные для Snort;
• легко настраивается путем редактирования файла firestorm.conf;
• понимает режим работы stateful inspection (технология инспекции пакетов с учетом состояния протокола);
• готовит файлы журналов в формате ASCII или tcpdump;
• проводит корреляцию событий;
• выдает сигналы об атаке на удаленное устройство - консоль.

Однако (как это часто бывает с бесплатными программами) данная система подвержена атакам. Существует возможность атаки на данную систему, которая приведет к "зависанию" NIDS. Атака уже описана в лентах новостей, проблема оказалась в ошибке модуля обработки памяти.

Psionic Technologies

Продукт TriSentry (ранее Abacus Project tools) предназначен для повышения защищенности сети компании путем выявления различных атак. Система состоит из трех базовых компонентов: PortSentry, HostSentry и LogSentry. IDS предназначена для работы в UNIX-окружении.

PortSentry - простой детектор сканирования, который прекращает связь между хостом-жертвой и атакующим. Хост "сбрасывает" локальные маршруты, устанавливает динамические правила доступа и добавляет хост в специальные файлы TCP wrappers hosts.deny, причем все это происходит в реальном времени.

Программа HostSentry позволяет администратору безопасности выявлять необычную активность пользователей (Login Anomaly Detection, LAD).

LogSentry (прежнее название Logcheck) автоматически проводит мониторинг файлов системных журналов нарушений безопасности в почтовых системах. Этот набор программ, ранее поставляемых с TIS Gauntlet firewall, был существенно переработан для аудита более широкого спектра систем.

Lancope

Программно-аппаратный комплекс StealthWatch - мощная система для мониторинга, детектирования и реагирования на атаки в высокоскоростной среде. В отличие от традиционных систем, имеет архитектуру flow-based, которая позволяет выявлять новые атаки без обращения к базе данных существующих сигнатур. Новая архитектура обеспечивает углубленное выявление атак на основе аномальной активности, работу в высокоскоростной среде (от полного дуплекса 100 Мбит/с до 1 Гбит/с), а также значительно меньше реагирует на ложные атаки.

OneSecure

В системе The OneSecure Intrusion Detection and Prevention (IDP) компания предложила специальный механизм - Multi-Method Detection (MMD), который объединяет наиболее известные способы выявления уязвимостей.

Recourse Technologies

Компания предлагает два продукта: ManTrap обеспечивает защиту наиболее критичных серверов, ManHunt выявляет атаки на уровне сети, в том числе в гигабитном окружении. Используются распределенные сенсоры и центральный сервер обработки и принятия решений. При этом разработанная компанией методика (zero-day) выявляет не только известные, но и новые атаки.

Продукты Emerald, NetStat, Shadow и Bro подробно рассмотрены в в "BYTE/Россия", № 10"2001.

Новые веяния

Коммутаторы все шире используются в корпоративных сетях, поскольку они обладают большей пропускной способностью по сравнению с концентраторами и защищают от атак с использованием программ-снифферов для перехвата конфиденциальной информации. Тем не менее проблемы с применением NIDS сохраняются. Существуют коммутаторы с зеркалированием портов (SPAN-порты), которые копируют данные, проходящие через коммутатор, на выделенный порт. Теоретически с помощью SPAN-порта возможно проверить весь поток данных, однако если объем зеркалируемого трафика превысит допустимый предел, то начинаются потери пакетов.

Сейчас уже существуют решения для гигабитной сети, но есть еще одна проблема - шифрование. Сегодня ни один уважающий себя администратор не работает удаленно со своими системами без SSH или SSL, а поскольку передача данных идет в шифрованном виде, проблема использования IDS остается. Она заключается в невозможности расшифровать весь трафик и, как следствие, проверить сигнатуры атак. В ближайшем будущем практически все производители (если они хотят занимать достойное место на рынке IDS) доработают свои продукты для применения в гигабитной сети.

Еще один вопрос - сбор информации и ее анализ. Даже самый серьезный специалист по безопасности - тоже человек и может не заметить некоторых деталей, которые скроют от него подготовку или проведение атаки на хост компании. Начаты проекты Spice и Spade, направленные на развитие технологии выявления аномальной активности, и они должны помочь в решении данной проблемы.

Несомненно, что IDS развиваются в направлении сбора и корреляции информации. При этом информация должна поступать от разнообразных источников (сенсоров). Скорее всего, различия между NIDS и HIDS постепенно исчезнут, и в дальнейшем будут созданы системы централизованного управления с возможностями принятия решения (хотя бы в простых случаях), что заметно снизит нагрузку на администраторов, ответственных за безопасность компьютерных сетей.

IDS/IPS системы - это уникальные инструменты, созданные для защиты сетей от неавторизованного доступа. Они представляют собой аппаратные или компьютерные средства, которые способны оперативно обнаруживать и эффективно предотвращать вторжения. Среди мер, которые принимаются для достижения ключевых целей IDS/IPS, можно выделить информирование специалистов по информационной безопасности о фактах попыток хакерских атак и внедрения вредоносных программ, обрыв соединения со злоумышленниками и перенастройку сетевого экрана для блокирования доступа к корпоративным данным.

Для чего применяют системы обнаружения вторжения в сеть

Кибер-атаки - одна из основных проблем, с которыми сталкиваются субъекты, владеющие информационными ресурсами. Даже известные антивирусные программы и брандмауэры - это средства, которые эффективны лишь для защиты очевидных мест доступа к сетям. Однако злоумышленники способны находить пути обхода и уязвимые сервисы даже в самых совершенных системах безопасности. При такой опасности неудивительно, что зарубежные и российские UTM-решения получают все более широкую популярность среди организаций, желающих исключить возможность вторжения и распространения вредоносного ПО (червей, троянов и компьютерных вирусов). Многие компании принимают решение купить сертифицированный межсетевой экран или другой инструмент для комплексной защиты информации.

Особенности систем обнаружения вторжений

Все существующие сегодня системы обнаружения и предотвращения вторжений объединены несколькими общими свойствами, функциями и задачами, которые с их помощью решают специалисты по информационной безопасности. Такие инструменты по факту осуществляют беспрерывный анализ эксплуатации определенных ресурсов и выявляют любые признаки нетипичных событий.

Организация безопасности корпоративных сетей может подчиняться нескольким технологиям, которые отличаются типами выявляемых инцидентов и методами, применяемыми для обнаружения таких событий. Помимо функций постоянного мониторинга и анализа происходящего, все IDS системы выполняют следующие функции:

• сбор и запись информации;
• оповещения администраторам администраторов сетей о произошедших изменениях (alert);
• создание отчетов для суммирования логов.

Технология IPS в свою очередь дополняет выше описанную, так как способна не только определить угрозу и ее источник, но и осуществить их блокировку. Это говорит и о расширенном функционале подобного решения. Оно способно осуществлять следующие действия:

• обрывать вредоносные сессии и предотвращать доступ к важнейшим ресурсам;
• менять конфигурацию «подзащитной» среды;
• производить действия над инструментами атаки (например, удалять зараженные файлы).

Стоит отметить, что UTM межсетевой экран и любые современные системы обнаружения и предотвращения вторжений представляют собой оптимальную комбинацию технологий IDS иИ IPS.

Как происходит обнаружение вредоносных атак

Технологии IPS используют методы, основанные на сигнатурах - шаблонах, с которыми связывают соответствующие инциденты. В качестве сигнатур могут выступать соединения, входящие электронные письма, логи операционной системы и т.п. Такой способ детекции крайне эффективен при работе с известными угрозами, но очень слаб при атаках, не имеющих сигнатур.

Еще один метод обнаружения несанкционированного доступа, называемый HIPS, заключается в статистическом сравнении уровня активности происходящих событий с нормальным, значения которого были получены во время так называемого «обучающего периода». Данный способ может дополнять сигнатурную фильтрацию и блокировать хакерские атаки, которые смогли ее обойти.

Резюмируя функции и принципы работы IDS и IPS систем предотвращения вторжений, можно сказать, что они решают две крупные задачи:

• анализ компонентов информационных сетей;
• адекватное реагирование на результаты данного анализа.

Детекторы атак Suricata

Одним из решений IPS предотвращения вторжений являются детекторы атак, которые предназначены для своевременного выявления множества вредоносных угроз. В Интернет Контроль Сервере они реализованы в виде системы Suricata - продвинутого, многозадочного многозадачного и очень производительного инструмента, разработанного для превентивной защиты сетей, а также сбора и хранения информации о любых поступающих сигналах. Работа детектора атак основана на анализе сигнатур и эвристике, а удобство его обусловлено наличием открытого доступа к исходному коду. Такой подход позволяет настраивать параметры работы системы для решения индивидуальных задач.

К редактируемым параметрам Suricata относятся правила, которым будет подчиняться анализ трафика, фильтры, ограничивающие вывод предупреждения администраторам, диапазоны адресов разных серверов, активные порты и сети.

Таким образом, Suricata как IPS-решение - это довольно гибкий инструмент, функционирование которого подлежит изменениям в зависимости от характера атаки, что делает его максимально эффективным.

В ИКС фиксируется и хранится информация о подозрительной активности, блокируются ботнеты, DOS-атаки, а также TOR, анонимайзеры, P2P и торрент-клиенты.

При входе в модуль отображается его состояние, кнопка «Выключить» (или «Включить», если модуль выключен) и последние сообщения в журнале.

Настройки

Во вкладке настроек можно редактировать параметры работы детектора атак. Здесь можно указать внутренние, внешние сети, диапазоны адресов различных серверов, а также используемые порты. Всем этим переменным присвоены значения по умолчанию, с которыми детектор атак может корректно запуститься. По умолчанию, анализируется трафик на внешних интерфейсах.

Правила

Детектору атак можно подключать правила, с помощью которых он будет анализировать трафик. На данной вкладке можно посмотреть наличие и содержимое того или иного файла с правилами, а также включить или выключить его действие (с помощью флажков справа). В правом верхнем углу распологается поиск по названию или по количеству правил в файле.

Фильтры

Для того, чтобы настроить ограничения в выводе предупреждений детектором атак, необходимо перейти на вкладку «Фильтры». Здесь можно добавить следующие ограничения:

• фильтр по количеству сообщений,
• фильтр сообщений по частоте появления,
• фильтр смешанного типа,
• запрет на сообщения определённого типа;

При настройке необходимо помнить, что поле «Id правила» в различных фильтрах должно быть различным.

Тип организации

Выберите тип организации Образовательное учреждение Бюджетное учреждение Коммерческая организация

Цены НЕ РАСПРОСТРАНЯЮТСЯ на частные негосударственные учреждения и учреждения послевузовского профессионального образования

Редакции ИКС

Не требуется ИКС Стандарт ИКС ФСТЭК

Для расчета стоимости ФСТЭК обратитесь в отдел продаж

Тип поставки

ИКС ИКС + SkyDNS ИКС + Kaspersky Web Filtering

Тип лицензии

Новая лицензия Лицензия на обновления

Лицензия на обновления Премиум Расширение лицензии

В настоящее время защита, обеспечиваемая файерволом и антивирусом, уже не эффективна против сетевых атак и малварей. На первый план выходят решения класса IDS/IPS, которые могут обнаруживать и блокировать как известные, так и еще не известные угрозы.

INFO

• О Mod_Security и GreenSQL-FW читай в статье «Последний рубеж», ][_12_2010.
• Как научить iptables «заглядывать» внутрь пакета, читай в статье «Огненный щит», ][_12_2010.

Технологии IDS/IPS

Чтобы сделать выбор между IDS или IPS, следует понимать их принципы работы и назначение. Так, задача IDS (Intrusion Detection System) состоит в обнаружении и регистрации атак, а также оповещении при срабатывании определенного правила. В зависимости от типа, IDS умеют выявлять различные виды сетевых атак, обнаруживать попытки неавторизованного доступа или повышения привилегий, появление вредоносного ПО, отслеживать открытие нового порта и т. д. В отличие от межсетевого экрана, контролирующего только параметры сессии (IP, номер порта и состояние связей), IDS «заглядывает» внутрь пакета (до седьмого уровня OSI), анализируя передаваемые данные. Существует несколько видов систем обнаружения вторжений. Весьма популярны APIDS (Application protocol-based IDS), которые мониторят ограниченный список прикладных протоколов на предмет специфических атак. Типичными представителями этого класса являются PHPIDS , анализирующий запросы к PHP-приложениям, Mod_Security, защищающий веб-сервер (Apache), и GreenSQL-FW, блокирующий опасные SQL-команды (см. статью «Последний рубеж» в ][_12_2010).

Сетевые NIDS (Network Intrusion Detection System) более универсальны, что достигается благодаря технологии DPI (Deep Packet Inspection, глубокое инспектирование пакета). Они контролируют не одно конкретное приложение, а весь проходящий трафик, начиная с канального уровня.

Для некоторых пакетных фильтров также реализована возможность «заглянуть внутрь» и блокировать опасность. В качестве примера можно привести проекты OpenDPI и Fwsnort . Последний представляет собой программу для преобразования базы сигнатур Snort в эквивалентные правила блокировки для iptables. Но изначально файервол заточен под другие задачи, да и технология DPI «накладна» для движка, поэтому функции по обработке дополнительных данных ограничены блокировкой или маркированием строго определенных протоколов. IDS всего лишь помечает (alert) все подозрительные действия. Чтобы заблокировать атакующий хост, администратор самостоятельно перенастраивает брандмауэр во время просмотра статистики. Естественно, ни о каком реагировании в реальном времени здесь речи не идет. Именно поэтому сегодня более интересны IPS (Intrusion Prevention System, система предотвращения атак). Они основаны на IDS и могут самостоятельно перестраивать пакетный фильтр или прерывать сеанс, отсылая TCP RST. В зависимости от принципа работы, IPS может устанавливаться «в разрыв» или использовать зеркалирование трафика (SPAN), получаемого с нескольких сенсоров. Например, в разрыв устанавливается Hogwash Light BR , которая работает на втором уровне OSI. Такая система может не иметь IP-адреса, а значит, остается невидимой для взломщика.

В обычной жизни дверь не только запирают на замок, но и дополнительно защищают, оставляя возле нее охранника, ведь только в этом случае можно быть уверенным в безопасности. В IT в качестве такого секьюрити выступают хостовые IPS (см. «Новый оборонительный рубеж» в ][_08_2009), защищающие локальную систему от вирусов, руткитов и взлома. Их часто путают с антивирусами, имеющими модуль проактивной защиты. Но HIPS, как правило, не используют сигнатуры, а значит, не требуют постоянного обновления баз. Они контролируют гораздо больше системных параметров: процессы, целостность системных файлов и реестра, записи в журналах и многое другое.

Чтобы полностью владеть ситуацией, необходимо контролировать и сопоставлять события как на сетевом уровне, так и на уровне хоста. Для этой цели были созданы гибридные IDS, которые коллектят данные из разных источников (подобные системы часто относят к SIM - Security Information Management). Среди OpenSource-проектов интересен Prelude Hybrid IDS, собирающий данные практически со всех OpenSource IDS/IPS и понимающий формат журналов разных приложений (поддержка этой системы приостановлена несколько лет назад, но собранные пакеты еще можно найти в репозиториях Linux и *BSD).

В разнообразии предлагаемых решений может запутаться даже профи. Сегодня мы познакомимся с наиболее яркими представителями IDS/IPS-систем.

Объединенный контроль угроз

Современный интернет несет огромное количество угроз, поэтому узкоспециализированные системы уже не актуальны. Необходимо использовать комплексное многофункциональное решение, включающее все компоненты защиты: файервол, IDS/IPS, антивирус, прокси-сервер, контентный фильтр и антиспам-фильтр. Такие устройства получили название UTM (Unified Threat Management, объединенный контроль угроз). В качестве примеров UTM можно привести Trend Micro Deep Security , Kerio Control , Sonicwall Network Security , FortiGate Network Security Platforms and Appliances или специализированные дистрибутивы Linux, такие как Untangle Gateway, IPCop Firewall, pfSense (читай их обзор в статье «Сетевые регулировщики», ][_01_2010).

Suricata

Бета-версия этой IDS/IPS была представлена на суд общественности в январе 2010-го после трех лет разработок. Одна из главных целей проекта - создание и обкатка совершенно новых технологий обнаружения атак. За Suricata стоит объединение OISF, которое пользуется поддержкой серьезных партнеров, включая ребят из US Department of Homeland Security. Актуальным на сегодня является релиз под номером 1.1, вышедший в ноябре 2011 года. Код проекта распространяется под лицензией GPLv2, но финансовые партнеры имеют доступ к не GPL-версии движка, которую они могут использовать в своих продуктах. Для достижения максимального результата к работе привлекается сообщество, что позволяет достигнуть очень высокого темпа разработки. Например, по сравнению с предыдущей версией 1.0, объем кода в 1.1 вырос на 70%. Некоторые современные IDS с длинной историей, в том числе и Snort, не совсем эффективно используют многопроцессорные/многоядерные системы, что приводит к проблемам при обработке большого объема данных. Suricata изначально работает в многопоточном режиме. Тесты показывают, что она шестикратно превосходит Snort в скорости (на системе с 24 CPU и 128 ГБ ОЗУ). При сборке с параметром ‘—enable-cuda’ появляется возможность аппаратного ускорения на стороне GPU. Изначально поддерживается IPv6 (в Snort активируется ключом ‘—enable-ipv6’), для перехвата трафика используются стандартные интерфейсы: LibPcap, NFQueue, IPFRing, IPFW. Вообще, модульная компоновка позволяет быстро подключить нужный элемент для захвата, декодирования, анализа или обработки пакетов. Блокировка производится средствами штатного пакетного фильтра ОС (в Linux для активации режима IPS необходимо установить библиотеки netlink-queue и libnfnetlink). Движок автоматически определяет и парсит протоколы (IP, TCP, UDP, ICMP, HTTP, TLS, FTP, SMB, SMTP и SCTP), поэтому в правилах необязательно привязываться к номеру порта (как это делает Snort), достаточно лишь задать действие для нужного протокола. Ivan Ristic, автор Mod_security, создал специальную библиотеку HTP, применяемую в Suricata для анализа HTTP-трафика. Разработчики прежде всего стремятся добиться точности обнаружения и повышения скорости проверки правил.

Вывод результатов унифицирован, поэтому можно использовать стандартные утилиты для их анализа. Собственно, все бэк-энды, интерфейсы и анализаторы, написанные для Snort (Barnyard, Snortsnarf, Sguil и т. д.), без доработок работают и с Suricata. Это тоже большой плюс. Обмен по HTTP подробно журналируется в файле стандартного формата Apache.

Основу механизма детектирования в Suricata составляют правила (rules). Здесь разработчики не стали пока ничего изобретать, а позволили подключать рулсеты, созданные для других проектов: Sourcefire VRT (можно обновлять через Oinkmaster), и Emerging Threats Pro . В первых релизах поддержка была лишь частичной, и движок не распознавал и не загружал некоторые правила, но сейчас эта проблема решена. Реализован и собственный формат rules, внешне напоминающий снортовский. Правило состоит из трех компонентов: действие (pass, drop, reject или alert), заголовок (IP/порт источника и назначения) и описание (что искать). В настройках используются переменные (механизм flowint), позволяющие, например, создавать счетчики. При этом информацию из потока можно сохранять для последующего использования. Такой подход, применяемый для отслеживания попыток подбора пароля, более эффективен, чем используемый в Snort метод, который оперирует пороговым значением срабатывания. Планируется создание механизма IP Reputation (вроде SensorBase Cisco, см. статью «Потрогай Cisco» в ][_07_2011).

Резюмируя, отмечу, что Suricata - это более быстрый движок, чем Snort, полностью совместимый с ним по правилам и бэк-эндам и способный проверять большие сетевые потоки. Единственный недостаток проекта - скудная документация, хотя опытному админу ничего не стоит разобраться с настройками. В репозиториях дистрибутивов уже появились пакеты для установки, а на сайте проекта доступны внятные инструкции по самостоятельной сборке из исходников. Есть и готовый дистрибутив Smooth-sec , построенный на базе Suricata.

Samhain

Выпускаемый под OpenSource-лицензией Samhain относится к хостовым IDS, защищающим отдельный компьютер. Он использует несколько методов анализа, позволяющих полностью охватить все события, происходящие в системе:

• создание при первом запуске базы данных сигнатур важных файлов и ее сравнение в дальнейшем с «живой» системой;
• мониторинг и анализ записей в журналах;
• контроль входа/выхода в систему;
• мониторинг подключений к открытым сетевым портам;
• контроль файлов с установленным SUID и скрытых процессов.

Программа может быть запущена в невидимом режиме (задействуется модуль ядра), когда процессы ядра невозможно обнаружить в памяти. Samhain также поддерживает мониторинг нескольких узлов, работающих под управлением разных ОС, с регистрацией всех событий в одной точке. При этом установленные на удаленных узлах агенты отсылают всю собранную информацию (TCP, AES, подпись) по зашифрованному каналу на сервер (yule), который сохраняет ее в БД (MySQL, PostgreSQL, Oracle). Кроме того, сервер отвечает за проверку статуса клиентских систем, распространение обновлений и конфигурационных файлов. Реализовано несколько вариантов для оповещений и отсылки собранной информации: e-mail (почта подписывается во избежание подделки), syslog, лог-файл (подписывается), Nagios, консоль и др. Управление можно осуществлять с помощью нескольких администраторов с четко установленными ролями.

Пакет доступен в репозиториях практически всех дистрибутивов Linux, на сайте проекта есть описание, как установить Samhain под Windows.

StoneGate Intrusion Prevention System

Это решение разработано финской компанией, которая занимается созданием продуктов корпоративного класса в сфере сетевой безопасности. В нем реализованы все востребованные функции: IPS, защита от DDoS- и 0day-атак, веб-фильтрация, поддержка зашифрованного трафика и т. д. С помощью StoneGate IPS можно заблокировать вирус, spyware, определенные приложения (P2P, IM и прочее). Для веб-фильтрации используется постоянно обновляемая база сайтов, разделенных на несколько категорий. Особое внимание уделяется защите от обхода систем безопасности AET (Advanced Evasion Techniques). Технология Transparent Access Control позволяет разбить корпоративную сеть на несколько виртуальных сегментов без изменения реальной топологии и установить для каждого из них индивидуальные политики безопасности. Политики проверки трафика настраиваются при помощи шаблонов, содержащих типовые правила. Эти политики создаются в офлайн-режиме. Администратор проверяет созданные политики и загружает их на удаленные узлы IPS. Похожие события в StoneGate IPS обрабатываются по принципу, используемому в SIM/SIEM-системах, что существенно облегчает анализ. Несколько устройств легко можно объединить в кластер и интегрировать с другими решениями StoneSoft - StoneGate Firewall/VPN и StoneGate SSL VPN. Управление при этом обеспечивается из единой консоли управления (StoneGate Management Center), состоящей из трех компонентов: Management Server, Log Server и Management Client. Консоль позволяет не только настраивать работу IPS и создавать новые правила и политики, но и производить мониторинг и просматривать журналы. Она написана на Java, поэтому доступны версии для Windows и Linux.

StoneGate IPS поставляется как в виде аппаратного комплекса, так и в виде образа VMware. Последний предназначен для установки на собственном оборудовании или в виртуальной инфраструктуре. И кстати, в отличие от создателей многих подобных решений, компания-разработчик дает скачать тестовую версию образа.

IBM Security Network Intrusion Prevention System

Система предотвращения атак, разработанная IBM, использует запатентованную технологию анализа протоколов, которая обеспечивает превентивную защиту в том числе и от 0day-угроз. Как и у всех продуктов серии IBM Security, его основой является модуль анализа протоколов - PAM (Protocol Analysis Module), сочетающий в себе традиционный сигнатурный метод обнаружения атак (Proventia OpenSignature) и поведенческий анализатор. При этом PAM различает 218 протоколов уровня приложений (атаки через VoIP, RPC, HTTP и т. д.) и такие форматы данных, как DOC, XLS, PDF, ANI, JPG, чтобы предугадывать, куда может быть внедрен вредоносный код. Для анализа трафика используется более 3000 алгоритмов, 200 из них «отлавливают» DoS. Функции межсетевого экрана позволяют разрешить доступ только по определенным портам и IP, исключая необходимость привлечения дополнительного устройства. Технология Virtual Patch блокирует вирусы на этапе распространения и защищает компьютеры до установки обновления, устраняющего критическую уязвимость. При необходимости администратор сам может создать и использовать сигнатуру. Модуль контроля приложений позволяет управлять P2P, IM, ActiveX-элементами, средствами VPN и т. д. и при необходимости блокировать их. Реализован модуль DLP, отслеживающий попытки передачи конфиденциальной информации и перемещения данных в защищаемой сети, что позволяет оценивать риски и блокировать утечку. По умолчанию распознается восемь типов данных (номера кредиток, телефоны…), остальную специфическую для организации информацию админ задает самостоятельно при помощи регулярных выражений. В настоящее время большая часть уязвимостей приходится на веб-приложения, поэтому в продукт IBM входит специальный модуль Web Application Security, который защищает системы от распространенных видов атак: SQL injection, LDAP injection, XSS, JSON hijacking, PHP file-includers, CSRF и т. д.

Предусмотрено несколько вариантов действий при обнаружении атаки - блокировка хоста, отправка предупреждения, запись трафика атаки (в файл, совместимый с tcpdump), помещение узла в карантин, выполнение настраиваемого пользователем действия и некоторые другие. Политики прописываются вплоть до каждого порта, IP-адреса или зоны VLAN. Режим High Availability гарантирует, что в случае выхода из строя одного из нескольких устройств IPS, имеющихся в сети, трафик пойдет через другое, а установленные соединения не прервутся. Все подсистемы внутри железки - RAID, блок питания, вентилятор охлаждения - дублированы. Настройка, производящаяся при помощи веб-консоли, максимально проста (курсы обучения длятся всего один день). При наличии нескольких устройств обычно приобретается IBM Security SiteProtector, который обеспечивает централизованное управление, выполняет анализ логов и создает отчеты.

McAfee Network Security Platform 7

IntruShield IPS, выпускавшийся компанией McAfee, в свое время был одним из популярных IPS-решений. Теперь на его основе разработан McAfee Network Security Platform 7 (NSP). В дополнение ко всем функциями классического NIPS новый продукт получил инструменты для анализа пакетов, передаваемых по внутренней корпоративной сети, что помогает обнаруживать зловредный трафик, инициируемый зараженными компами. В McAfee используется технология Global Threat Intelligence, которая собирает информацию с сотен тысяч датчиков, установленных по всему миру, и оценивает репутацию всех проходящих уникальных файлов, IP- и URL-адресов и протоколов. Благодаря этому NSP может обнаруживать трафик ботнета, выявлять 0day-угрозы и DDoS-атаки, а такой широкий охват позволяет свести к нулю вероятность ложного срабатывания.

Не каждая IDS/IPS может работать в среде виртуальных машин, ведь весь обмен происходит по внутренним интерфейсам. Но NSP не испытывает проблем с этим, он умеет анализировать трафик между VM, а также между VM и физическим хостом. Для наблюдения за узлами используется агентский модуль от компании Reflex Systems, который собирает информацию о трафике в VM и передает ее в физическую среду для анализа.

Движок различает более 1100 приложений, работающих на седьмом уровне OSI. Он просматривает трафик при помощи механизма контент-анализа и предоставляет простые инструменты управления.

Кроме NIPS, McAfee выпускает и хостовую IPS - Host Intrusion Prevention for Desktop, которая обеспечивает комплексную защиту ПК, используя такие методы детектирования угроз, как анализ поведения и сигнатур, контроль состояния соединений с помощью межсетевого экрана, оценка репутации для блокирования атак.

Где развернуть IDS/IPS?

Чтобы максимально эффективно использовать IDS/IPS, нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• Систему необходимо разворачивать на входе защищаемой сети или подсети и обычно за межсетевым экраном (нет смысла контролировать трафик, который будет блокирован) - так мы снизим нагрузку. В некоторых случаях датчики устанавливают и внутри сегмента.
• Перед активацией функции IPS следует некоторое время погонять систему в режиме, не блокирующем IDS. В дальнейшем потребуется периодически корректировать правила.
• Большинство настроек IPS установлены с расчетом на типичные сети. В определных случаях они могут оказаться неэффективными, поэтому необходимо обязательно указать IP внутренних подсетей и используемые приложения (порты). Это поможет железке лучше понять, с чем она имеет дело.
• Если IPS-система устанавливается «в разрыв», необходимо контролировать ее работоспособность, иначе выход устройства из строя может запросто парализовать всю сеть.

Заключение

Победителей определять не будем. Выбор в каждом конкретном случае зависит от бюджета, топологии сети, требуемых функций защиты, желания админа возиться с настройками и, конечно же, рисков. Коммерческие решения получают поддержку и снабжаются сертификатами, что позволяет использовать эти решения в организациях, занимающихся в том числе обработкой персональных данных Распространяемый по OpenSource-лицензии Snort прекрасно документирован, имеет достаточно большую базу и хороший послужной список, чтобы быть востребованным у сисадминов. Совместимый с ним Suricata вполне может защитить сеть с большим трафиком и, главное, абсолютно бесплатен.