Неверно что к наиболее существенным ограничениям в применении межсетевых экранов относятся

Обновлено: 04.07.2024

Развитие сети Internet обострило и в очередной раз выявило проблемы, возникающие при безопасном подключении к Internet корпоративной сети. Связано это в первую очередь с тем, что сеть Internet разрабатывалась как открытая, предназначенная для всех, система. Вопросам безопасности при проектировании стека протоколов TCP/IP, являющихся основой Internet, уделялось очень мало внимания.

В данной статье я не буду говорить о достоинствах названных типов межсетевых экранов (этому посвящено немало публикаций), а основное внимание уделю недостаткам, присущим всей технологии в целом.

Отсутствие защиты от авторизованных пользователей

Отсутствие защиты новых сетевых сервисов

Многие производители межсетевых экранов пытаются решить указанную проблему, но удается это далеко не всем. Некоторые производители создают proxy для новых протоколов и сервисов, но всегда существует временной интервал от нескольких дней до нескольких месяцев между появлением протокола и соответствующего ему proxy. Другие разработчики межсетевых экранов предлагают средства для написания своих proxy (например, компания CyberGuard Corporation поставляет вместе со своим МСЭ подсистему ProxyWriter позволяющую создавать proxy для специфичных или новых протоколов и сервисов). В этом случае необходима высокая квалификация и время для написания эффективного proxy, учитывающего специфику нового сервиса и протокола. Аналогичная возможность существует и у межсетевого экрана CheckPoint Firewall-1, который включает в себя мощный язык INSPECT, позволяющий описывать различные правила фильтрации трафика.

Ограничение функциональности сетевых сервисов

Решить данную проблему можно только путем правильного проектирования топологии сети на начальном этапе создания корпоративной информационной системы. Это позволит не только снизить последующие материальные затраты на приобретение средств защиты информации, но и эффективно встроить межсетевые экраны в существующую технологию обработки информации. Если сеть уже спроектирована и функционирует, то, возможно, стоит подумать о применении вместо межсетевого экрана какого-либо другого решения, например, системы обнаружения атак.

Потенциальная опасность обхода межсетевого экрана

Межсетевые экраны не могут защитить ресурсы корпоративной сети в случае неконтролируемого использования в ней модемов. Доступ в сеть через модем по протоколам SLIP или PPP в обход межсетевого экрана делает сеть практически незащищенной. Достаточно распространена ситуация, когда сотрудники какой-либо организации, находясь дома, при помощи программ удаленного доступа типа pcAnywhere или по протоколу Telnet обращаются к данным или программам на своем рабочем компьютере или через него получают доступ в Internet. Говорить о безопасности в такой ситуации просто не приходится, даже в случае эффективной настройки межсетевого экрана.

Для решения этой задачи необходимо строго контролировать все имеющиеся в корпоративной сети модемы и программное обеспечение удаленного доступа. Для этих целей возможно применение как организационных, так и технических мер. Например, использование систем разграничения доступа, в т.ч. и к COM-портам (например, Secret Net) или систем анализа защищенности (например, Internet Scanner и System Scanner). Правильно разработанная политика безопасности обеспечит дополнительный уровень защиты корпоративной сети, установит ответственность за нарушение правил работы в Internet и т.п. Кроме того, должным образом сформированная политика безопасности позволит снизить вероятность несанкционированного использования модемов и иных устройств и программ для осуществления удаленного доступа.

Потенциально опасные возможности

Вирусы и атаки

В таком случае лучше перестраховаться и запретить прохождение через межсетевой экран данных в неизвестном формате. Для контроля содержимого зашифрованных данных в настоящий момент ничего предложить нельзя. В этом случае остается надеяться, что защита от вирусов и атак осуществляется на оконечных устройствах. Например, при помощи системных агентов системы RealSecure.

Снижение производительности

В таких случаях на первое место надо ставить обнаружение атак и реагирование на них, а блокировать трафик необходимо только в случае возникновения непосредственной угрозы. Тем более что некоторые средства обнаружения атак (например, RealSecure) содержат возможность автоматической реконфигурации межсетевых экранов.

Отсутствие контроля своей конфигурации

Заключение

Ознакомившись с описанными проблемами, многие могут сделать вывод, что межсетевые экраны не могут обеспечить защиту корпоративной сети от несанкционированного вмешательства. Это не так. Межсетевые экраны являются необходимым, но явно недостаточным средством обеспечения информационной безопасности. Они обеспечивают лишь первую линию обороны. Не стоит покупать межсетевой экран только потому, что он признан лучшим по результатам независимых испытаний. При выборе и приобретении межсетевых экранов необходимо тщательно все продумать и проанализировать. В некоторых случаях достаточно установить простейший пакетный фильтр, свободно распространяемый в сети Internet или поставляемый вместе с операционной системой, например squid. В других случаях межсетевой экран необходим, но применять его надо совместно с другими средствами обеспечения информационной безопасности.

Что такое межсетевой экран?

80 — порт для загрузки web-страниц;
110 — используется по умолчанию для загрузки электронной почты;
25 — используется по умолчанию для отправки электронной почты.

Что может случиться, если вы не будете использовать брандмауэр. Если после установки операционной системы вы не активируете брандмауэр или если он не будет активирован по умолчанию, то ваша система может быть атакована спустя несколько минут после выхода в интернет. Через открытые порты могут проникнуть вирусы, троянские черви и шпионские программы, которые принесут вам немало неприятностей в будущем, а вы об этом даже не будете догадываться. Однажды, авторитетное за границей издание PC Format запустило эксперимент и в результате операционная система на их абсолютно незащищенном компьютере была приведена в полную непригодность спустя два с половиной часа серфинга по интернету. Межсетевой экран мог бы остановить часть атак, которым подвергся компьютер. Не стоит также считать, что наличие только фаервола поможет уберечься от всех бед. Не стоит забывать об установке антивируса с последующим регулярным обновлением баз, а также о регулярном скачивании и установке обновлений безопасности для вашей Windows.
Как брандмауэр помогает защитить ваш ПК. Большинство межсетевых экранов, включая встроенные, будет оповещать вас о подозрительном входящем трафике. Но хороший брандмауэр должен оповещать и о подозрительном исходящем трафике. Наличие подозрительного исходящего трафика поможет вам понять, что ваш компьютер уже заражен троянским или шпионским ПО.
Виды межсетевых экранов. Брандмауэры можно поделить на две простые категории: аппаратные и программные. Аппаратным фаерволом может быть маршрутизатор, который находиться между вашим ПК и сетью Интернет. В таком случае к нему можно подключить несколько компьютеров и все они будут защищены брандмауэром, который является частью маршрутизатора. Программный межсетевой экран — это специализированное ПО, которое пользователь устанавливает себе на компьютер. Даже если у вас уже есть маршрутизатор со встроенным межсетевым экраном, вы можете также установить программный фаервол на каждый компьютер в отдельности. Тогда злоумышленнику будет значительно тяжелее проникнуть в вашу систему.

Классификация межсетевых экранов

В настоящее время не существует единой и общепризнанной классификации межсетевых экранов. Выделим следующие классы межсетевых экранов:

Межсетевой экран (МЭ) — это специализированный аппаратный или программный комплекс межсетевой зашиты, названый также брандмауэром или системой firewall. МЭ разрешает поделить в принципе сеть на части (две или более) и создать список правил, определяющих пункты прохода пакетов с информацией через черту из одной части большой сети в другую. В принцип, эта черта проводится между локальной (корпоративной) сетью и глобальной сетью Internet. Такое разделение есть первым шагом к решению проблем защиты информации в сетях .

Функции МЭ

Для сопротивления несанкционированному межсетевому доступу МЭ должен находится между защищаемой сетью предприятия, являющейся внутренней, и потенциально опасной внешней сетью (рис. 1). При этом все действия между этими сетями должны проходить только через МЭ. Физически МЭ входит в состав защищаемой сети. А также использовать допустимые методы защиты информации .

МЭ, который защищает множество узлов локальной сети, должен реализовать:

целью разграничения доступа сотрудников защищаемой сети к внешним ресурсным фондам;
цель ограничения доступа внешних (по отношению к защищаемой сети) особей к внутренним ресурсным фондам корпоративной сети.

На сегодня принцип не существует единой классификации МЭ. Но есть параметры по которым классифицируют МЭ по следующим основным признакам.

По используемой МЭ технологии:

на ядре модулей посредников (proxy).
контроль статуса протокола (stateful inspection);

По принципу роботы на уровнях модели OSI:

шлюз на сеансовом уровне (экранирующий транспорт);
пакетный фильтр (экранирующий маршрутизатор — screening router);
шлюз на экспертном уровне
прикладной шлюз (application gateway).

По исполнению:

Фильтрация информационных каналов реализуется в выборочном пропускании пакетов через экран, возможно, с исполнением некоторых модификаций. Фильтрация реализуется на основе списка заранее загруженных в МЭ правил, которые утверждены политикою безопасности предприятия . Поэтому МЭ удобно использовать как последовательность фильтров, обрабатывающих информационные каналы (рис. 2).

По схеме подключения:

цепь с разграниченной защитой закрытого и открытого сегментов сети;
цепь с защищаемым закрытым и не защищаемым открытым сегментами сети;
цепь единой защиты сети.

Каждый из фильтров создан для толкования отдельных правил фильтрации путем:

1) разбора информации по конкретным правилам параметров, к примеру по имени пакету от отправителя;
INPUT -p TCP -o eth1 -ip xxx.xxx.xxx.xxx -j DROP

2) принятия на источнике пунктов одного из последующих действий:

INPUT -j DROP

см.руководство

отделка пакетов от имени параметров получателя и вернуть результат приема отправителю;

см.руководство

пропустить пакеты, для дальнейшего игнорирования следующих фильтров.

если пакет прошел хоть одно правило, он больше не проходит фильтры по дефолту

Пункты фильтрации могут указывать и дополнительные сферы производительности, которые относятся к задачам посредничества, к примеру регистрация событий, преобразование данных и др. Конечно пункты фильтрации создают список параметров, по которым реализуется:

реализация дополнительных защитных функций;
запрещение или разрешение последующей транспортировки данных.

В качестве параметров рассмотрена информационного потока данных могут использоваться следующие критерии:

внешние параметры канала информации, к примеру, частотные параметры, временные, объем данных;
прямое содержимое пакетов данных, например проверяемое на содержание вирусов;
служебные или специальные поля пакетов данных, имеющие идентификаторы, сетевые адреса, адреса интерфейсов, номера портов и другие значимые данные.

Используемые параметры осмотра зависят от уровня OSI, на которых используется фильтрация. Чем выше уровень модели OSI, на котором МЭ фильтрует пакеты, тем выше и уровень защиты корпоративной сети.

Выполнение функций посредничества

Программы-посредники, блокируя передачу потока пакетов, могут исполнять следующие задачи:

Программы-посредники могут реализовывать проверку подлинности передаваемых и получаемых пакетов. Это актуально для программ (Java, Controls или ActiveX). Проверка подлинности программ и пакетов реализуется в контроле цифровых подписей.

Дополнительные возможности МЭ

Аутентификация и идентификация сотрудников иногда реализуется при вводе обычного параметра пароля и имени. Но эта схема уязвима потому, что с точки принципа безопасности — данные могут быть захвачены и воспользоватся злоумышленником. Данные нужно отправлять через общедоступные схемы соединений в зашифрованном виде( поточные шифры или блочное шифрование или shema_Rabina ). Это показано на рис. 3. Это разрешит проблему от несанкционированного доступа путем захвата сетевых пакетов.

Надежно и удобно применять цифровые сертификаты, которые выдаются доверенными органами(центр распределения ключей). Большинство программ-посредников создаются таким образом, чтобы сотрудник прошел аутентификацию только в начале сеанса работы с МЭ.

Трансляция сетевых адресов . Для создания многих атак злодею необходимо знать адрес жертвы. Для скрытия адреса и топологию всей сети, МЭ реализуют важную функцию — передача внутренних сетевых адресов (network address translation) (рис. 4).

Передача внутренних сетевых адресов осуществляется двумя способами — статически и динамически. В первом варианте адрес агрегата всегда привязывается к одному адресу МЭ, из которого передаются все исходящие пакеты. Во втором варианте IP-адрес МЭ есть одним единственным активным IP-адресом, который будет попадает во внешнюю опасную сеть. В результате все исходящие из локальной сети данные оказываются отправленными МЭ, что исключает прямую связь между авторизованной локальной сетью и являющейся потенциально опасной внешней сетью.

Обязательной реакцией на обнаружение попыток исполнения несанкционированных деяний должно быть уведомление администратора, т. е. выдача предупредительных сигналов. Нельзя считать эффективным элементом межсетевой защиты, который не может посылать предупредительные сигналы при выявлении нападения.

Типы сетевого экрана

Пакетные фильтры . Такие брандмауэры принимают решения о том что делать с пакетом, отбросить или пропустить. Он просматривает флаги, IP-адреса, номера TCP портов для анализа. Существует алгоритм анализа пакета:

Действие — может принимать значение отбросить или пропустить. Тип пакета — UDP, TCP, ICMP. Флаги — флаги заголовка IP-пакета. Поля порт источника и порт назначения имеют смысл только для UDP и TCP пакетов. Плюсы пакетного фильтра:

малая стоимость
гибкость в использовании правил фильтрации
маленькая задержка для пакетов

Локальная сеть маршрутизируется из INTERNET
Нужны хорошие знания для написания правил фильтрации
аутентификации с реализацией IP-адреса можно обмануть спуфингом
При нарушении работы брандмауэра, все устройства за ним становятся незащищенными или недоступными
нету аутентификации на пользовательском уровне

Сервера прикладного уровня . Такие брандмауэры используют сервера конкретных сервисом (proxy) — FTP, TELNET и др которые запускаются и пропускают через себя весь трафик, который относится к определенному сервису. Таким образом получается два соединения между клиентом и сервером — клиент брандмауэр и брандмауэр место назначение. Стандартный список поддерживаемых сервисом для брандмауэра:

Реализация таких сервисов прикладного уровня разрешает решить важную проблему — скрытие информацию о заголовках пакетов от внешних пользователей. Также существует возможность аутентификации на пользовательском уровне. Сервера прикладного уровня разрешают обеспечить наиболее высокий уровень безопасности, так как связь с внешним миром контролируется через прикладные программы, и они контролируют весь исходящих и входящий трафик. При описании правил доступа используют:

Название сервиса
Название пользователя
Допустимый временной отрезок использования сервиса
Компьютеры с которых можно использовать сервис
Схемы аутентификации

Сервера уровня соединения . Такие сервера являют собой транслятора ТСР соединения. Пользователь создает соединения с конкретным портом на сетевом экране, после чего экран соединяет уже с местом назначения. Транслятор копирует байты в обоих направлениях, работая как провод. Такой вид сервера разрешает использовать транслятор для любого определенного пользователем сервиса, основывающегося на TCP, создавая контроль доступа к этому сервису, сбор статистики по его реализации.

Плюсы серверов прикладного уровня:

локальная сеть невидима из Internet
При нарушении работы брандмауэра, пакеты не проходят через него, тем самым не создает угрозы для внутринаходящихся машин
есть аутентификация на пользовательском уровне
защита на уровне приложения разрешает создавать большое количество проверок, тем самым снижая вероятность взлома сетевого экрана

Высокая стоимость
Нельзя использовать протоколы UDP и RPC
Задержка пакетов больше, чем в пакетных фильтрах

Виртуальные сети

Множество брандмауэров разрешают организовать виртуальные корпоративные сети VPN (Virtual Private Network). VPN разрешает организовать прозрачное для пользователей соединение, сохраняя целостность и секретность передаваемых данных с помощью шифрования. При транспортировки по Internet шифруются не только данные пользователя, но и данные пакетов (адреса, порта и др).

Администрирование

Простота администрирования является одним из основных параметров в реализации надежной и эффективной системы защиты. Одна ошибка при написании правил может превратить защиту в решето. В большинстве брандмауэров внедрены утилиты, которые облегчают набор правил. Они проверяют и синтаксические и логические ошибки. Также брандмауэр может собирать статистику о атаках, о трафике и др.

Классы защищенности брандмауэров

Существуют три группы на которых делят АС по обработке конфиденциальной информации:

Многопользовательские АС, они обрабатывают данные различных уровней конфиденциальности
Многопользовательские АС, где пользователи имеют одинаковый доступ к обрабатываемой информации, которые находятся на носителях разного уровня доступа
Однопользовательские АС, пользователь имеет полный доступ ко всем обрабатываемой информации, которая находится на носителях разного уровня конфиденциальности

В первой группе держат 5 классов защищенности АС: 1А, 1Б, 1В, 1Г, 1Д, во второй и третьей группах — 2А, 2Б и 3А, 3Б. Класс А соответствует максимальной, класс Д — минимальной защищенности АС. Брандмауэры разрешают реализовывать безопасность объектов внутренней части, игнорируя несанкционированные запросы из внешней части сети — реализуют экранирование . По уровню Показатели защищенности показаны в таблице, где — : нет требований к данному классу, + : дополнительные требования, = : требования совпадают с требованиями к предыдущему классу.

Критерии выбора межсетевого экрана обычно делятся на три основные области:

функции безопасности,
удобство управления,
производительность.

Функциональные элементы системы безопасности влияют на эффективность системы защиты и способность вашей команды управлять рисками, связанными с работой различных приложений в сети. С точки зрения удобства управления самый большой вопрос состоит в том, где должна располагаться политика управления приложениями, насколько сложной она является, и насколько трудно ею управлять вашим специалистам? В отношении производительности все просто: способен ли межсетевой экран выполнить возложенные на него функции, обеспечив нужную для предприятия пропускную способность?
Каждая организация будет выдвигать свои требования и приоритеты среди критериев выбора межсетевого экрана. Чтобы помочь в этом, мы решили четко сформулировать 10 обязательных функций межсетевого экрана нового поколения:

Идентификация и контроль приложений по любому порту
Идентификация и контроль попыток обхода защиты
Расшифрование исходящего SSL и управляющего SSH трафика
Контроль функций приложений и их подприложений
Управление неизвестным трафиком
Сканирование с целью выявления вирусов и вредоносных программ во всех приложениях, по всем портам
Обеспечение одинакового уровня визуализации и контроля приложений для всех пользователей и устройств
Упрощение, а не усложнение системы безопасности сети благодаря добавлению функции контроля приложений
Обеспечение той же пропускной способности и производительности при полностью включенной системе безопасности приложений
Поддержка абсолютно одинаковых функций межсетевого экрана как в аппаратном, так и виртуальном форм-факторе

1. Ваш новый межсетевой экран должен обеспечивать постоянную идентификацию и управление приложениями на всех портах.

Требования. Требование простое — необходимо исходить из того, что каждое приложение может работать по любому порту, поэтому ваш новый межсетевой экран по умолчанию должен постоянно классифицировать трафик по приложению по всем портам. Это требование нужно предъявлять ко всем современным средствам защиты. Проблема классификации трафика по всем портам будет снова возникать при обсуждении всех оставшихся требований. В противном случае мы по-прежнему будем наблюдать обход средств контроля на основе портов с помощью все тех же приемов, которые существуют много лет: хакер перемещает приложение на другой порт и сетевое средство защиты перестает его видеть. С этим пора разобраться в вашей сети.

Комментарий из жизни: в реальных продуктах идентификация и управление приложениями — это три разных операции: определять приложения, блокировать приложения и безопасно разрешать приложения. Бывает, что производитель может верно определять конкретное приложение, но может не уметь его блокировать. Современные приложения настроены работать, для того, чтобы обходить блокировки, то есть если вы его заблокировали одним способом, то приложение начинает пользоваться вторым, третьим и так далее, пока вообще есть хоть один вариант — современные приложения очень инвазивны. Это говорит о том, что блокировка приложений должна тщательно проверяться при тестировании. Определение приложения — это всего лишь начало пути. Если вы разрешили приложение, но не проверили его контент, то это опять же небезопасно, поэтому для безопасного разрешения нужно еще проверить контент, например, сигнатурами IPS, антивируса, ant-spyware, DLP и другими. Также трафик браузеров часто сверяют с категориями URL, по которым ходят сотрудники и автоматизированные приложения.

2. Ваш межсетевой экран нового поколения должен идентифицировать и контролировать инструменты, позволяющие обходить средства обеспечения безопасности.

Реальный пример. Сегодня программисты специально пишут приложения, чтобы они обходили межсетевые экраны. Это им нужно для так называемого User Experience.

Сейчас существует достаточный набор приложений в вашей сети которые можно использовать для целенаправленного обхода политик безопасности, защищающих вашу организацию. Как вы это контролируете?
К инструментам обхода средств безопасности относятся приложения двух классов — приложения, изначально разрабатываемые для обхода средств защиты (например, внешние прокси и зашифрованные туннельные приложения (не VPN)), и приложения, которые можно адаптировать для выполнения этой задачи (например, инструменты управления удаленным сервером/рабочим столом).

Внешние прокси и зашифрованные туннельные приложения (не VPN), оснащенные рядом методик маскировки, специально используются для обхода средств обеспечения защиты. Поскольку эти приложения изначально создаются для обхода средств безопасности и поэтому способствуют рискам для бизнеса и защиты, они не имеют для вашей сети никакой бизнес-ценности.

Несут ли стандартные приложения в сети какой-то риск? Ведь и приложения для удаленного доступа, и многие зашифрованные туннельные приложения могут использоваться администраторами и сотрудниками. Однако эти же инструменты все чаще используются злоумышленниками на разных этапах в их сложных атаках. Примером такого инструмента в 2017 году является Cobalt Strike. Если организации не смогут контролировать использование этих инструментов обхода средств безопасности, они не смогут успешно выполнять политики безопасности и подвергнут себя всем рискам, для защиты от которых эти средства безопасности предназначены.

Требования. Ваш новый межсетевой экран должен проверять тип трафика по реальному контенту который передается внутри пакетов. Мир изменился: даже на входе в театр сейчас стоят рамки металлоискателей: показать свой номер ряда и кресла уже недостаточно. То же самое и в корпоративных сетях: нужно проверять содержимое сетевых пакетов, а не их заголовки. Ваш новый межсетевой экран должен уметь определять приложения по содержимому поля данных, причем на любых портах.

3. Ваш межсетевой экран нового поколения должен обеспечивать расшифровку и проверку SSL, а также контролировать управление SSH.

Требования. Возможность расшифрования SSL — это основополагающий фактор выбора решения по защите сети. И не только из-за того, что речь идет о значительной части корпоративного трафика, но и из-за того, что эта возможность повышает эффективность других ключевых функций, которые без расшифрования SSL будут неполными или неполноценными. К другим ключевым факторам можно отнести выявление и расшифрование SSL на любом порте, как на входе в сеть, так и на выходе; управление политиками расшифрованным трафиком, а также набор аппаратных и программных средств, необходимых для перешифрования SSL в рамках десятков тысяч одновременных подключений SSL с предсказуемой производительностью. Еще одним важным требованием является возможность идентификации и контроля за использованием SSH. Если говорить конкретно, то контроль за SSH подразумевает возможность определения для чего используется протокол SSH: переадресация портовтуннелирование трафика (локальная, удаленная, X11) или предназначенное использование по назначению (SCP, SFTP и доступ к оболочкеshell). Сведения о целях и характере использования SSH можно затем преобразовать в правила политики безопасности.

4. Безопасное разрешение приложений. Ваш межсетевой экран должен осуществлять контроль за работой приложений.

Требования. Ваш межсетевой экран нового поколения должен постоянно осуществлять классификацию каждого приложения, отслеживая все изменения, которые могут указывать на использование той или иной функции этого приложения. Концепция «однократной» классификации трафика не является выходом из положения, поскольку при этом игнорируется тот факт, что различные приложения могут использовать одни и те же сетевые сессии или выполнять несколько функций. Если в данной сессии будет идентифицирована другая функция или приложение, межсетевой экран должен зафиксировать этот факт в таблицах состояния сессий и выполнить проверку на основе политики. Непрерывный мониторинг состояния с целью выявления различных функций, которые может поддерживать каждое приложение, а также связанных с ними рисков, — это важнейшее требование к вашему межсетевому экрану нового поколения.

Безопасное разрешение приложений. Для безопасной работы приложений и технологий, а также для обеспечения основанных на них бизнес-процессов, специалистам сетевой безопасности требуется внедрить не только соответствующие политики, но и средства, контролирующие их соблюдение. Такими средствами являются межсетевые экраны нового поколения.

5. Ваш межсетевой экран нового поколения должен осуществлять систематическое управление неизвестным трафиком.

Требования. Ваш межсетевой экран нового поколения по умолчанию должен классифицировать весь трафик на всех портах — это тот критерий, который должен обязательно учитываться при разработке архитектуры и модели управления средствами безопасности.
Существует два поведения при написании правил межсетевого экрана.
Позитивная модель (блокирование по умолчанию всего неизвестного) подразумевают классификацию всего трафика, чтобы мы блокировали только неизвестный, тогда как негативная модель (разрешение по умолчанию всего неизвестного) подразумевают классификацию только определенного трафика, поскольку, если мы не знаем какой-то протокол или приложение, то мы просто его пропускаем.
Классификация всего трафика и выявление неизвестного — это только первая задача для вашего межсетевого экрана. Ваш межсетевой экран нового поколения должен обеспечить видимость всего неизвестного трафика, на всех портах. Он должен уметь быстро выполнять анализ этого трафика и определять его природу —

внутреннее или самописное приложение,
коммерческое приложение без готовой сигнатуры или
угроза.

Кроме того, межсетевой экран должен уметь:

создавать пользовательскую сигнатуру для трафика,
собирать и отправлять PCAP трафика коммерческого приложения в лабораторию для проведения дальнейшего анализа или проведения аналитического исследования, которое позволит определить, не является ли трафик угрозой.

6. Ваш межсетевой экран нового поколения должен проверять угрозы в файлах на всех портах, определяя все приложения.

7. Ваш межсетевой экран нового поколения должен обеспечивать непрерывный контроль над всеми пользователями, независимо от их местоположения или типа устройства.

Реальный пример. Ваши пользователи все чаще работают вне офиса, получая доступ к корпоративной сети со своих смартфонов или планшетов по VPN. Значительная часть ваших сотрудников имеет возможность работать удаленно. Работая за столиком в кафе, у себя дома или на встречах у клиентов — ваши сотрудники считают само собой разумеющимся, что они могут подключаться к своим рабочим приложениям через WIFI или LTE/3G. Независимо от местоположения пользователя или даже самого приложения, межсетевой экран должен применять один и тот же стандарт контроля доступа. Если ваш межсетевой экран обеспечивает визуализацию и контроль приложений только в пределах стен организации, но не за ними, он в может упустить трафик, представляющий огромный риск.

8. Упрощение, а не усложнение системы безопасности сети благодаря добавлению функции контроля приложений.

Реальный пример. Многие организации постоянно создают новые сервисы для сотрудников, реализуют новые политики и вводят новые средства управления, в то время как их специалисты в области информационной безопасности уже сильно перегружены, управляя текущим множеством процессов защиты. Другими словами, если ваши сотрудники не справляются со своими текущими задачами, то добавление устройств и управление новыми сервисами, а также соответствующими политиками и обработкой новой информации, не позволит разгрузить ваших специалистов, равно как и не ускорит процесс обработки инцидентов. Чем сложнее политика (например, межсетевой экран на базе портов разрешает трафик через порт 80, система предотвращения вторжений выявляет/блокирует угрозы и приложения, шлюз для веб-защиты выполняет контроль URL-запросов), тем тяжелее этой политикой управлять. А какую политику в отношении WebEx используют ваши специалисты по безопасности? Как они определяют и решают конфликты политики на различных устройствах? Если предположить, что для типичных межсетевых экранов на основе портов определены базы правил, включающие тысячи всевозможных правил, то при добавлении тысяч сигнатур приложений в рамках десятков тысяч портов сложность будет возрастать в десятки раз. Поэтому разрешив какое-то новое приложение в своей сети, необходимо сразу же позаботиться о его безопасности и это должно быть реализовано в рамках одного правила межсетевого экрана.

Требования. Работа вашей организации основана на приложениях, пользователях и файлах, поэтому ваш межсетевой экран нового поколения должен позволять использовать политики, напрямую поддерживающие все ваши бизнес-инициативы. Упростить защиту – это мечта любого сотрудника. Политика межсетевого экрана, основанная на портах и IP-адресах, а затем добавленная сверху политика для управления приложениями внутри портов, системами обнаружения вторжений поверх всех правил и защиты от вредоносного ПО внутри конкретных приложений, только усложнит процесс управления на базе политик и, в конечном счете станет препятствием развитию бизнеса. Требуйте функционал безопасности в устройствах контроля за приложениями нового поколения.

9. При полной активации функций управления приложениями ваш межсетевой экран нового поколения должен обеспечивать такую же пропускную способность и производительность, как прежде.

Реальный пример. Многие организации стремятся добиться оптимального баланса между производительностью и безопасностью. Не секрет, что активация дополнительных функций безопасности на вашем межсетевом экране означает, что пропускная способность устройства будет существенно снижена. Если ваш межсетевой экран нового поколения разработан правильно, вам не потребуется переживать за это.

Требования. При рассмотрении этого требования также становится очевидным значение архитектуры, только в несколько ином ключе. Поспешный выбор межсетевого экрана работающего только на транспортном уровне c портами TCP и UDP или множества других средств обеспечения информационной безопасности от разных производителей обычно выливается в чрезмерное количество защит на каждом из сетевых уровней, механизмов сканирования и политик, что приводит к снижению производительности. Межсетевой экран должен быть сделан под эти задачи еще при разработке архитектуры ПО. Более того, если считать, что вам требуется выполнять ресурсоемкие вычислительные задачи (такие как расшифрование SSL, идентификация приложений, предотвращение угроз на всех портах) в среде высокоинтенсивного трафика, не допускающей малейшие задержки в работе критически важной инфраструктуры, ваш межсетевой экран нового поколения должен быть оснащен специальными выделенными аппаратными компонентами для выполнения таких задач.

10. Поддержка абсолютно одинаковых функций межсетевого экрана как в аппаратном, так и виртуальном форм-факторе.

Реальный пример. Стремительное распространение виртуализации и облачных технологий приводит к появлению новых задач в области безопасности, и с помощью старых межсетевых экранов, для которых характерна несогласованная работа внутренних компонентов, разрозненность механизмов управления ими и отсутствия интеграции с виртуализированной средой, решить эти задачи сложно или вообще невозможно.

Чтобы защитить входящий и исходящий трафик ЦОД, трафик внутри виртуальных сред вашей организации ваш межсетевой экран нового поколения должен предлагать абсолютно одинаковый функционал как в аппаратных, так и виртуальных форм-факторах.

Требования. Постоянное создание и настройка различных стандартных и нестандартных приложений в среде виртуального ЦОД еще больше усложняет задачи идентификации и контроля приложений. Сегодня это невозможно сделать на основе правил выполняемых на основе двух критериев: порт и IP-адрес.
Кроме тех девяти функций, которые уже описаны ранее, следующая обязательная функция межсетевого экрана нового поколения: важно, чтобы ваш межсетевой экран нового поколения поддерживал всестороннюю интеграцию со средой виртуализации. Это позволит создавать политики безопасности, основанные на приложениях, даже для динамической среды современного центра обработки данных, где не прекращается процесс создания и изменения виртуальных машин и приложений в них.
Создание межсетевого экрана для систем виртуализаци — единственный способ, который гарантирует поддержку развития современных центров обработки данных, обеспечивает гибкость администрирования и защиту от рисков и позволяет соблюдать стандарты и нормативы, такие как стандарты PCI DSS или ЦБ РФ.

Межсетевые экраны должны обеспечивать безопасную работу приложений — и всецело поддерживать ваш бизнес

Как мы знаем, назначение межсетевой среды – это обеспечение взаимодействия. Очевидно, что чем больше наша зависимость от этой среды, чем больше задач мы решаем с ее помощью – тем более чувствительными для нас могут стать нарушения в работе сети, особенно – нарушения намеренные.

Поэтому при работе в сети важное значение имеют меры по обеспечению информационной безопасности.

Введем несколько определений:

Информационная безопасность – процесс соблюдения (сохранения) трёх аспектов (атрибутов безопасности): доступности, целостности и конфиденциальности информации.

Опишем эти аспекты:

1. Доступность информации. Информация в безопасном состоянии должна быть доступна для пользователя, то есть должна быть сохранена возможность проведения всех операций по её обработке. Для этого необходимо работающее оборудование, не поврежденные носители, и конечно, наличие необходимых программ, причём - правильно настроенных.

2. Целостность информации – это соответствие логической структуры информации определенным правилам, т.е. логически корректное ее состояние. Процедуры обработки и изменения информации должны преобразовывать одно целостное состояние в другое.

3. Конфиденциальность – выполнение тех или иных операций с информацией должно происходить в соответствии с некоторыми правилами, составляющими существенную часть политики безопасности. Нарушение конфиденциальности – возможность выполнения операций (например, чтения или записи) теми, кто этого не должен делать.

Нужно отметить, что это именно аспекты – то есть стороны одного и того же процесса. Все они тесно связаны между собой, нарушение одного из них вполне может стать нарушением и другого.

Также нужно помнить, что информационная безопасность это процесс, а не конечный результат каких-то мер. Информацию необходимо обрабатывать, получать и передавать – и во всех этих процессах учитывать компоненту обеспечения безопасности.

При построении системы безопасности используют несколько общих понятий:

1. Угроза. Угрозой называют возможное общее направление нарушения аспектов безопасности. Например, можно рассматривать угрозу утечки данных, повреждения или потери данных, отказа оборудования и т.д. Если происходит какое-то событие указанного направления, то говорят о реализации угрозы.

2. Уязвимость. Уязвимостью называют какую-то характеристику информационной системы или программно-аппаратного комплекса, которая может привести к реализации угрозы. Уязвимостью может быть особенность технологии, неверная настройка программ и т.д.

3. Атака. Атакой называют намеренную попытку реализации какой-то угрозы, например выразившуюся в поиске уязвимости и т.п.

В основном при обеспечении безопасности уделяют внимание намеренным ее нарушениям. Тем не менее, при проектировании системы защиты (даже такой простой, как домашняя), нельзя забывать и возможных аппаратных проблемах – например, отказе жесткого диска.

Не стоит надеяться, что игнорирование проблем обеспечения безопасности (например, с популярным обоснованием «у меня все равно нет ничего важного») защитит вас от возможных атак. С учетом глобального характера современных сетей, большинство атак не направлены на кого-то конкретного, а выполняются по принципу «боя по площади» - то есть ищут уязвимости автоматические программы у всех, кого только могут обнаружить.

Несмотря на немалое количество теоретических сведений и технических средств, которые применяются для обеспечения информационной безопасности, можно выделить несколько общих принципов, необходимость соблюдения которых от технических средств зависит мало:

1. Применение превентивных мер. По техническим причинам, реализация подавляющего большинства угроз при обработке информации с помощью компьютера происходит значительно быстрее, чем пользователь может распознать атаку и предпринять какие-то меры. По этой причине защита должна быть продумана и реализована ДО того, как проблема возникнет.

2. Уменьшение поверхности атаки. Чем меньше объектов, которые вообще могут быть подвержены тем или иным угрозам, тем меньше вероятность

нарушения аспектов безопасности. Из этого принципа напрямую вытекает необходимость минимизации количества программ и их взаимодействия с внешними источниками информации.

3. Защита всех этапов обработки информации. Степень уязвимости системы определяется по наиболее уязвимому узлу. Вне зависимости от общего количества принятых мер, они будут бесполезны, если в их числе останутся слабозащищённые этапы обработки.

4. Эшелонирование защиты. Все защитные комплексы создаются по принципу эшелонов – т.е. этапов, слоёв обработки. Это позволяет отчасти компенсировать недостатки, снизить общую вероятность поражения системы или минимизировать ущерб успешной реализации угрозы. Тем не менее, каждый «эшелон» при построении считается единственным (то есть все предшествующие уже считаются преодолёнными) и делается максимально закрытым (см. 1 и 2 принципы).

5. Разграничение доступа. Доступ к исполнению тех или иных операций должен соответствовать задачам, стоящим перед конкретным пользователем. Чем меньше таких операций доступно пользователю, тем меньше ущерб, который может быть нанесён (не обязательно это сам пользователь, возможно – одна из его программ). 1

6. Желание быть защищенным. Самый уязвимый компонент защиты – плохо обученный пользователь. Никакие ухищрения не помогут, если пользователь не соблюдает мер предосторожности и не понимает, какие угрозы возникают во время его работы. 2

Проектируя (точнее, собирая из готовых средств) систему защиты домашней машины мы должны будем представлять себе:

1. Какие наиболее распространенные угрозы существуют?

2. Какие средства для предупреждения или уменьшения вреда мы можем применять?

Каковы возможности и ограничения этих средств? Мы будем считать, что основные угрозы для нас:

1. Повреждение данных и/или программ в результате использования сетевых уязвимостей.

2. Существенные препятствия нормальной работе – из-за работы вредоносного ПО

3. Финансовый или репутационный ущерб из-за потери или злонамеренного использования ваших личных данных (в результате их утечки, кражи, скрытых действий от вашего имени)

В нашей практической работе мы создадим несколько "модельных" ситуаций чтобы показать какие средства и как будут использоваться. Мы будем считать, что практически все угрозы безопасности – внешние и рассмотрим построение системы защиты именно с точки зрения сети.

Практикум

Подготовка рабочей среды

Из всего написанного выше видно, что средства защиты информации либо уже встроены в операционную систему (далее - ОС), либо встраиваются во время установки. В противном случае, обеспечить контроль за всеми выполняемыми операциями просто невозможно.

Выполняя практические работы вам, таким образом, придется серьезно вмешиваться глубоко в работу ОС, что в случае правильного планирования деятельности в компьютерном классе – возможно только для преподавателя, а на домашнем компьютере – просто нежелательно.

Хотя бы потому, что эксперименты могут закончиться не очень удачно.

Для решения таких задач очень удобно использовать так называемые виртуальные машины. Виртуальная машина – способ выделить часть ресурсов своего компьютера и представить его как отдельный, независимый компьютер.

Способов такого выделения ресурсов (виртуализации) довольно много, и мы выберем тот, который позволяет создать максимально независимую виртуальную машину – со своей операционной системой, своими устройствами и т.д. Разумеется, без машины-хозяина гостевая машина работать не будет, но свобода выбора в этом случае будет максимальной.

На машине – хозяине нам в этом случае нужно установить среду виртуализации, т.е. программы, которые и позволяют предоставить ресурсы как отдельный компьютер.

Разумеется, виртуальная машина – не «настоящая». В любом случае она работает медленнее, не все реальные устройства смогут с ней взаимодействовать, ее работоспособность зависит от среды виртуализации, но и плюсов у такого решения много:

1. Виртуальную машину легко упаковать и сделать резервную копию. Если в процессе работы что-то будет испорчено, можно стереть файлы и восстановить готовую к работе систему. Это позволяет много экспериментировать или "размножить" готовую машину.

2. Виртуальную машину легко перенести на другой компьютер – не требуется ничего стирать, выполнять процедуру установки, устанавливать драйверы. Требуется только установить среду виртуализации.

3. Можно, если позволяют ресурсы, запустить и использовать несколько машин одновременно – например, моделируя работу в сети.

Используя эти возможности, мы подготовим себе стенд для выполнения практических работ.

1. Скачаем с сайта Microsoft бесплатную среду виртуализации для экспериментов: Microsoft Virtual PC. В зависимости от вашей операционной системы, можно скачать либо Microsoft Virtual PC 2007, либо Microsoft Virtual PC for Windows 7.

2. Установим среду работы с виртуальными машинами - как любую другую программу.

Читайте также: