Система обнаружения вторжений как работает. Обнаружение вторжений

Сегодня возможности обнаружения вторжения становятся необходимыми добавлениями к инфраструктуре защиты информации каждой крупной компании. Вопрос о том, необходима ли система обнаружения вторжения (СОВ), для профессионалов защиты информации уже не стоит, однако перед ними возникает проблема выбора такой системы для конкретной организации. Кроме того, высокая стоимость подобных продуктов заставляет более тщательно подходить к обоснованию необходимости их использования.

Данная статья предоставляет базовую информацию о системах этого класса, что должно помочь организациям избежать традиционных промахов в приобретении, развертывании и поддержании систем обнаружения вторжений.

Типы систем обнаружения вторжений

На сегодняшний день существует несколько различных типов СОВ, отличающихся различными алгоритмами мониторинга данных и подходами к их анализу. Каждому типу системы соответствуют те или иные особенности использования, преимущества и недостатки.

Один из способов классификации СОВ основывается на уяснении того, что они, собственно, контролируют. Одни контролируют весь сетевой трафик и анализируют сетевые пакеты, другие разворачиваются на отдельных компьютерах и контролируют операционную систему на предмет выявления признаков вторжения, третьи, как правило, контролируют отдельные приложения.

СОВ, ЗАЩИЩАЮЩИЕ СЕГМЕНТ СЕТИ

Этот класс СОВ в настоящее время наиболее распространен среди коммерческих продуктов. Система обычно состоит из нескольких специализированных серверов, которые анализируют сетевой трафик в различных сегментах сети и передают сообщения о возможном нападении на централизованную консоль управления. Никакие другие приложения не работают на серверах используемых СОВ, поэтому они могут быть защищены от нападения, в том числе специальными средствами. Многие из них могут функционировать в «стелс»-режиме, что затрудняет обнаружение нападающих и определение их местонахождения в сети.

Преимущества:

Несколько удачно расположенных систем могут контролировать большую сеть;

Их развертывание оказывает незначительное воздействие на существующую сеть. Подобные СОВ, как правило, пассивные устройства, которые перехватывают сетевой трафик, не загружая сеть служебными потоками;

Cистема может быть весьма защищенной от нападений на нее саму, к тому же отдельные ее узлы можно сделать невидимыми для нападающих.

Недостатки:

Не в состоянии распознавать нападение, начатое в момент высокой загрузки сети. Некоторые разработчики пытаются решить эту проблему, реализуя СОВ на основе аппаратных средств, обладающих более высокой скоростью. Кроме того, необходимость быстро анализировать пакеты вынуждает разработчиков обнаруживать нападение с минимальными затратами вычислительных ресурсов, что серьезно снижает эффективность обнаружения;

Многие из преимуществ СОВ небольших сегментов (обычно один высокоскоростной канал Ethernet на сервер) и обеспечивают выделенные каналы между серверами, обслуживаемыми тем же коммутатором. Большинство коммутаторов не обеспечивают универсальные порты управления, что сокращает контролирующий диапазон датчика СОВ. В таких коммутаторах отдельный порт зачастую не может отразить весь трафик, проходящий через коммутатор;

Не способны анализировать зашифрованную информацию;

Сообщают об инициированном нападении, не анализируя степень проникновения.

СОВ, ЗАЩИЩАЮЩИЕ ОТДЕЛЬНЫЙ СЕРВЕР

Данные системы работают, анализируя активность процессов на конкретном сервере, на котором установлены; собирают информацию о контролируемом ими сервере. Это позволяет СОВ анализировать действия на сервере с высокой степенью детализации и точно определять, кто из пользователей выполняет злонамеренные действия в операционной системе сервера.

Некоторые СОВ этого класса имеют возможность управлять группой серверов, подготавливая централизованные отчеты о возможных нападениях, которые обобщаются на консоли администратора защиты. Другие генерируют сообщения, совместимые с системами управления сетью.

Преимущества:

Обнаруживают нападения, которые не выявляют СОВ, защищающие сегмент сети, так как имеют представление о событиях, локализованных на конкретном сервере;

Работают в сети, использующей
шифрование данных, когда информация находится в открытом виде на сервере до ее отправки потребителю;

Функционируют в коммутируемых сетях.

Недостатки:

Механизмы сбора информации должны устанавливаться и поддерживаться на каждом сервере, который будет контролироваться;

Могут быть атакованы и заблокированы подготовленным противником;

Не способны контролировать ситуацию во всей сети, так как «видят» только сетевые пакеты, получаемые сервером, на котором они установлены;

Трудности в обнаружении и противодействии нападениям с отказом в обслуживании;

Используют вычислительные ресурсы сервера, который контролируют, снижая тем самым эффективность его работы.

СОВ НА ОСНОВЕ ЗАЩИТЫ ПРИЛОЖЕНИЙ

Эти системы контролируют события, проявляющиеся в пределах отдельного приложения, и нередко обнаруживают нападения при анализе системных журналов приложения. Возможность связываться непосредственно с приложением посредством служебного интерфейса, а также большой запас прикладных знаний о приложении позволяют СОВ данного класса обеспечивать более детальное представление о подозрительной деятельности в приложении.

Преимущества:

Контролируют деятельность с очень высокой степенью детализации, позволяющей им прослеживать неправомочную деятельность индивидуальных пользователей;

Способны работать в зашифрованных средах, за счет взаимодтые приложения на контролируемом ими сервере.

Некоторые эксперты отмечают, что различие между системами на основе защиты приложений и системами на основе защиты отдельного сервера не всегда четко прослеживаются, поэтому в дальнейшем оба класса будем относить к системам обнаружения вторжений на основе защиты отдельного сервера.
Подходы к анализу событий.

В настоящее время существуют два основных подхода к анализу событий: обнаружение сигнатуры и обнаружение аномалии.

СОВ НА ОСНОВЕ СИГНАТУРЫ

Подход к обнаружению вторжения на основе сигнатуры выявляет деятельность, которая соответствует предопределенному набору событий, уникально описывающих известное нападение. Следовательно, системы на основе сигнатуры должны быть заранее запрограммированы, чтобы обнаружить каждое известное нападение. Эта методика чрезвычайно эффективна и является основным методом, используемым в коммерческих программах.

Преимущества:

Весьма эффективны при обнаружении нападений, не генерируя значительное число ложных тревог.

Недостатки:

Системы на основе сигнатуры должны быть заранее запрограммированы, чтобы обнаруживать каждое нападение, и постоянно модифицироваться сигнатурами новых нападений;

Сами сигнатуры во многих системах данного класса определены достаточно узко, что затрудняет обнаружение ими вариантов традиционных нападений, сигнатура которых незначительно отличается от имеющейся в их базе.

СОВ НА ОСНОВЕ ВЫЯВЛЕНИЯ АНОМАЛИИ

Такие системы обнаруживают нападения, идентифицируя необычное поведение (аномалии) на сервере или в сети. Принцип их функционирования основан на том, что нападающие ведут себя не так, как «нормальные» пользователи, и могут быть обнаружены системами, идентифицирующими эти различия. Системы на основе выявления аномалии устанавливают базис нормального поведения, профилируя специфических пользователей или сетевые подключения, и выявляют случаи отклонения контролируемой деятельности от нормы.

К сожалению, на сегодняшний день системы данного класса пока еще часто производят большое количество ложных срабатываний. Однако, несмотря на это, исследователи утверждают, что они способны обнаружить нападение, ранее незамеченное, в отличие от СОВ на основе сигнатуры, которые полагаются на результаты анализа прошлых нападений. Некоторые коммерческие СОВ реализуют ограниченные формы обнаружения аномалии, однако лишь единицы полагаются исключительно на эту технологию. Вместе с тем обнаружение аномалии остается областью активных исследований, и в ближайшее время здесь возможны серьезные прорывы.

Преимущества:

Обнаруживают нападение без необходимости быть заранее запрограммированными.

Недостатки:

Производят большое количество ложных срабатываний, активизируясь из-за непредсказуемого характерв поведения.

СОВ, автоматически отвечающие на нападения

Человек-администратор не всегда доступен в момент нападений на систему, поэтому некоторые СОВ могут быть сконфигурированы так, чтобы автоматически отвечать на них. Самая простая форма автоматизированного ответа - уведомление администратора. После обнаружения нападения СОВ может послать по электронной почте или пейджеру письмо администратору с кратким описанием произошедшего события. Более активный ответ может остановить продвижение нападения и блокировать дальнейшие попытки нападающих. Как правило, СОВ не обладает способностью блокировать действия конкретного человека, но могут блокировать конкретные IP-адреса, с которых работает нападающий.

Преимущества:

Разрыв подключений TCP при введении пакетов сброса в подключения нападающего с адресатом нападения;

Реконфигурирование маршрутизаторов и систем сетевой защиты с целью блокировать пакеты от IP-адреса нападающего;

Реконфигурирование маршрутизаторов и систем сетевой защиты для блокирования протоколов, используемых нападающим;

В критических ситуациях, реконфигурируя маршрутизаторы и системы сетевой защиты, СОВ этого класса способны разъединить все текущие подключения, используя специфические сетевые интерфейсы.

Более агрессивный способ ответить нападающему предусматривает возможность наступательных действий против нападающего, а также получение информации о сервере нападающего. Однако сам этот ответ может быть достаточно опасен для организации, так как он, скорее всего, будет незаконным и принесет убытки невинным пользователям Интернета.

Инструментальные средства, дополняющие СОВ

СуществуеЉт несколько инструментальных средств, которые дополняют СОВ и часто обозначаются разработчиками как полноценные СОВ, потому что они исполняют аналогичные функции.

ИСТЕМЫ HONEY POTS И PADDED CELL

«Горшки меда» (Honey Pots) - системы-«приманки», которые пытаются «соблазнить» атакующего, прежде чем он достигнет критически важных приложений.

Мониторы и регистраторы вторжения на «горшке меда» обнаруживают несанкционированные акции и собирают информацию о действиях нападающего. Системы «Психиатрическая палата» (Padded Cell) реализуют несколько иной подход. Не привлекая нападающих реальными данными, Padded Cell ждет, пока обычная СОВ обнаружит вторжение. После этого нападающий передается специальному серверу системы Padded Cell. Подобно «горшку меда», эта моделируемая среда может быть заполнена реальными данными, чтобы убедить нападающего, что нападение идет согласно плану.

Преимущества:

Нападающий может быть отклонен от целевой системы, которую он не способен повредить;

Администраторы имеют запас времени, чтобы решить, как ответить противнику;

Действия нападающего могут легко контролироваться, а результаты их в качестве авторизованных пользователей.

Недостатки:

Опытный нападающий, когда-то отклоненный в системе-«приманке», в следующий раз может предпринять более враждебное нападение против систем организации;

Необходим высокий уровень подготовки администраторов и руководителей службы безопасности;

Юридические значения использования таких устройств еще недостаточно определены.

Инструментальные средства оценки уязвимости

Инструментальные средства оценки уязвимости подразделяются на два класса: пассивные и активные.

Пассивные просматривают данные на сервере, на котором постоянно находятся, с целью выявить опасные конфигурации в настройках, версиях программ, о которых известно, что они содержат уязвимости, а также слабые пароли.

Активные средства анализируют всю сеть организации в поисках уязвимостей в настройках серверов, сравнивая полученную информацию с библиотекой номеров версии ПО, известных как опасные, и определяют, уязвимы ли серверы к известным нападениям.

Развертывание СОВ

Использование систем обнаружения вторжения требует хорошей подготовки и регулярного взаимодействия специалистов, участвующих в их сопровождении. Организации должны иметь соответствующую политику защиты, планы и процедуры на местах, чтобы персонал знал, как реагировать на все виды тревог, которые инициируют СОВ.

Honey Pots должны использоваться обоснованно и только организациями с высококвалифицированным техническим персоналом, которые имеют возможности экспериментировать с передовыми технологиями защиты.

За исключением отдельных
исследовательских прототипов, Padded Cell в данное время недоступны.

В настоящий момент практикуется несколько вариантов развертывания (местоположения) СОВ на основе защиты сети:

Позади внешней системы сетевой защиты (межсетевых экранов) - обнаружение нападения, проникающего через оборонительный периметр сети из внешнего мира;

Впереди внешней системы сетевой защиты - доказывает, что нападения из Интернета против сети предпринимаются регулярно;

На опорных сетевых каналах - обнаружение неправомочной деятельности в пределах сети и мониторинг большого объема сетевого трафика;

В критической подсети - выявление атак на критические ресурсы.

Будущее СОВ

Исследовательские работы в области создания СОВ активизировались после 1985 года, но крупномасштабное коммерческое использование СОВ не начиналось вплоть до 1996-го. По данным IDC, в 1998 году продажи инструментальных средств СОВ достигли 100 млн, в 2001-м - 350 млн, а в 2002-м уже 443,5 млн долл.! По некоторым х срабатываний, недостатка универсальности и недостаточной интеграции с системами управления сетью предприятия. Вместе с тем анализ тенденций развития этого направления средств защиты информации позволяет предположить, что в недалекой перспективе большинство проблем, связанных с функциональностью СОВ, будут разрешены.

Сергей Гриняев

Статья подготовлена по материалам
Лаборатории информационных технологий Национального института стандартов США.

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.

По сути эти программы представляют собой модифицированные анализаторы, которые видят все потоки данных в сети, пытаются выявить потенциально вредный сетевой трафик и предупредить вас, когда таковой появляется. Основной метод их действия заключается в исследовании проходящего трафика и сравнении его с базой данных известных шаблонов вредоносной активности, называемых сигнатурами. Использование сигнатур очень похоже на работу антивирусных программ. Большинство видов атак на уровне TCP/IP имеют характерные особенности. Система обнаружения вторжений может выявлять атаки на основе IP-адресов, номеров портов , информационного наполнения и произвольного числа критериев. Существует другой способ обнаружения вторжений на системном уровне, состоящий в контроле целостности ключевых файлов. Кроме того, развиваются новые методы, сочетающие концепции обнаружения вторжений и межсетевого экранирования или предпринимающие дополнительные действия помимо простого обнаружения (см. врезку "Новое поколение систем обнаружения вторжений "). Однако в этой лекции основное внимание уделено двум наиболее популярным способам обнаружения вторжений в сети и системах: сетевое обнаружение вторжений и контроль целостности файлов.

Сетевая система обнаружения вторжений может защитить от атак, которые проходят через межсетевой экран во внутреннюю ЛВС . Межсетевые экраны могут быть неправильно сконфигурированы, пропуская в сеть нежелательный трафик. Даже при правильной работе межсетевые экраны обычно пропускают внутрь трафик некоторых приложений, который может быть опасным. Порты часто переправляются с межсетевого экрана внутренним серверам с трафиком, предназначенным для почтового или другого общедоступного сервера. Сетевая система обнаружения вторжений может отслеживать этот трафик и сигнализировать о потенциально опасных пакетах. Правильно сконфигурированная сетевая система обнаружения вторжений может перепроверять правила межсетевого экрана и предоставлять дополнительную защиту для серверов приложений .

Сетевые системы обнаружения вторжений полезны при защите от внешних атак, однако одним из их главных достоинств является способность выявлять внутренние атаки и подозрительную активность пользователей. Межсетевой экран защитит от многих внешних атак, но, когда атакующий находится в локальной сети, межсетевой экран вряд ли сможет помочь. Он видит только тот трафик, что проходит через него, и обычно слеп по отношению к активности в локальной сети. Считайте сетевую систему обнаружения вторжений и межсетевой экран взаимодополняющими устройствами безопасности - вроде надежного дверного замка и системы сигнализации сетевой безопасности. Одно из них защищает вашу внешнюю границу, другое -внутреннюю часть (рис. 7.1).

Рис. 7.1.

Имеется веская причина, чтобы внимательно следить за трафиком внутренней сети . Как показывает статистика ФБР, более 70 процентов компьютерных преступлений исходят из внутреннего источника. Хотя мы склонны считать, что наши коллеги не сделают ничего, чтобы нам навредить, но иногда это бывает не так. Внутренние злоумышленники - не всегда ночные хакеры . Это могут быть и обиженные системные администраторы, и неосторожные служащие. Простое действие по загрузке файла или по открытию файла, присоединенного к электронному сообщению, может внедрить в вашу систему "троянскую" программу, которая создаст дыру в межсетевом экране для всевозможных бед. С помощью сетевой системы обнаружения вторжений вы сможете пресечь подобную активность , а также другие возможные компьютерные интриги. Хорошо настроенная сетевая система обнаружения вторжений может играть роль электронной "системы сигнализации" для вашей сети.

Новое поколение систем обнаружения вторжений Системы обнаружения вторжений на основе выявления аномальной активности Вместо применения статических сигнатур, с помощью которых можно выявлять только явно вредоносную деятельность, системы нового поколения отслеживают нормальные уровни для различных видов активности в сети. Если наблюдается внезапный всплеск трафика FTP, то система предупредит об этом. Проблема с системами такого рода состоит в том, что они весьма склонны к ложным срабатываниям - то есть выдаче сигналов тревоги, когда в сети имеет место нормальная, допустимая деятельность. Так, в примере с FTP-трафиком загрузка особенно большого файла будет возбуждать сигнал тревоги. Следует учитывать также, что системе обнаружения вторжений на основе выявления аномальной активности требуется время, чтобы построить точную модель сети. Вначале система генерирует так много тревожных сигналов, что пользы от нее почти никакой. Кроме того, подобные системы обнаружения вторжений можно обмануть, хорошо зная сеть. Если хакеры достаточно незаметны и используют протоколы, которые активно применяются в сети, они не привлекут внимания систем такого рода. С другой стороны, важное преимущество подобных систем - отсутствие необходимости постоянно обновлять набор сигнатур. Когда эта технология достигнет зрелости и достаточной интеллектуальности, она, вероятно, станет употребительным методом обнаружения вторжений . Системы предотвращения вторжений Новый тип сетевых систем обнаружения вторжений , называемый системами предотвращения вторжений , декларирован как решение всех проблем корпоративной безопасности. Основная идея состоит в том, чтобы при генерации тревожных сигналов предпринимать ответные действия, такие как написание на лету индивидуальных правил для межсетевых экранов и маршрутизаторов , блокирующих активность подозрительных IP-адресов, запрос или даже контратака систем-нарушителей. Хотя эта новая технология постоянно развивается и совершенствуется, ей еще слишком далеко до проведения анализа и принятия решений на уровне человека. Факт остается фактом - любая система, которая на 100% зависит от машины и программного обеспечения, всегда может быть обманута посвятившим себя этому человеком (хотя некоторые проигравшие шахматные гроссмейстеры могут с этим не согласиться). Примером системы предотвращения вторжений с открытыми исходными текстами служит Inline Snort Джеда Хейла - свободный модуль для сетевой системы обнаружения вторжений Snort, обсуждаемой в данной лекции.

Сегодня системы обнаружения и предотвращения вторжений (IDS/IPS, Intrusion detection system / Intrusion prevention system, аналогичный русскоязычный термин — СОВ/СОА) - необходимый элемент защиты от сетевых атак. Основное предназначение подобных систем - выявление фактов неавторизованного доступа в корпоративную сеть и принятие соответствующих мер противодействия: информирование ИБ-специалистов о факте вторжения, обрыв соединения и перенастройка межсетевого экрана для блокирования дальнейших действий злоумышленника, т. е. защита от хакерских атак и вредоносных программ.

Общее описание технологии

Существует несколько технологий IDS, которые различаются по типам обнаруживаемых событий и по методологии, используемой для выявления инцидентов. В дополнение к функциям мониторинга и анализа событий по выявлению инцидентов все типы IDS выполняют следующие функции:

• Запись информации по событиям. Обычно информация хранится локально, но может быть отправлена в любую централизованную систему сбора логов или SIEM-систему;
• Уведомление администраторов безопасности об инцидентах ИБ. Такой вид уведомления называется alert, и может осуществляться по нескольким каналам: email, SNMP-трапы, сообщения системного журнала, консоль управления системы IDS. Возможна также программируемая реакция с использованием скриптов.
• Генерация отчетов. Отчёты создаются с целью суммировать всю информацию по запрашиваемому событию (событиям).

Технология IPS дополняет технологию IDS тем, что может самостоятельно не только определить угрозу, но и успешно заблокировать ее. В этом сценарии функциональность IPS гораздо шире, чем у IDS:

• IPS блокирует атаку (обрыв сессии пользователя, нарушающего политику безопасности, блокирование доступа к ресурсам, хостам, приложениям);
• IPS изменяет защищаемую среду (изменение конфигурации сетевых устройств для предотвращения атаки);
• IPS меняет содержание атаки (удаляет например из письма инфицированный файл и отправляет его получателю уже очищенным, либо работает как прокси, анализируя входящие запросы и отбрасывая данные в заголовках пакетов).

Но кроме очевидных плюсов эти системы имеют своим минусы. Например, IPS не всегда может точно определить инцидент ИБ, либо ошибочно принять за инцидент нормальное поведение трафика или пользователя. В первом варианте принято говорить о событии false negative, во втором варианте говорят о событии false positive. Следует иметь в виду, что невозможно полностью исключить их возникновение, поэтому организация в каждом случае может самостоятельно решить риски какой из двух групп следует либо минимизировать, либо принять.

Существуют различные методики обнаружения инцидентов с помощью технологий IPS. Большинство реализаций IPS используют сумму данных технологий для того, чтобы обеспечить более высокую степень детектирования угроз.

1. Обнаружение атаки, основанное на сигнатурах.

Сигнатурой называют шаблон, который определяет соответствующую атаку. Обнаружение атаки по сигнатурам - это процесс сравнения сигнатуры с возможным инцидентом. Примерами сигнатур являются:

• соединение telnet пользователя «root», что будет являться нарушением определённой политики безопасности компании;
• входящее электронной письмо с темой «бесплатные картинки», с приложенным файлом «freepics.exe»;
• лог операционной системы с кодом 645, который обозначает, что аудит хоста выключен.

Данный метод очень эффективен при обнаружении известных угроз, но неэффективен при неизвестных (не имеющих сигнатур) атаках.

2. Обнаружение атаки по аномальному поведению

Данный метод основан на сравнении нормальной активности событий с активностью событий, отклоняющихся от нормального уровня. У IPS, использующих этот метод, есть так называемые «профили», которые отражают нормальное поведение пользователей, сетевых узлов, соединений, приложений и трафика. Эти профили создаются во время «обучающего периода» в течение некоторого времени. Например, в профиль может быть записано повышение веб-трафика на 13 % в рабочие дни. В дальнейшем IPS использует статистические методы при сравнении разных характеристик реальной активности с заданным пороговым значением, при превышении которого на консоль управления офицера безопасности приходит соответствующее сообщение. Профили могут быть созданы на основе многих атрибутов, взятых из поведенческого анализа пользователей. Например, по количеству отосланных электронных писем, количеству неудачных попыток входа в систему, уровню загрузки процессора сервера в определенный период времени и т. д. В результате данный метод позволяет достаточно эффективно блокировать атаки, которые обошли фильтрацию сигнатурного анализа, тем самым обеспечивается защита от хакерских атак.

Технология IDS/IPS в ALTELL NEO

В основе IDS/IPS, применяемых нашей компанией в межсетевых экранах нового поколения ALTELL NEO , лежит открытая технология Suricata , дорабатываемая в соответствии с нашими задачами. В отличие от IDS/IPS Snort, применяемой остальными разработчиками, используемая нами система обладает рядом преимуществ, например, позволяет использовать GPU в режиме IDS, обладает более продвинутой системой IPS, поддерживает многозадачность (что обеспечивает более высокую производительность), и многое другое, в том числе полная поддержка формата правил Snort.

Стоит учитывать, что для корректной работы IDS/IPS ей необходимы актуальные базы сигнатур. В ALTELL NEO для этой цели используются открытые базы National Vulnerability Database и Bugtraq. Обновление баз происходит 2-3 раза в день, что позволяет обеспечить оптимальный уровень информационной безопасности.

Система ALTELL NEO может функционировать в двух режимах: режиме обнаружения вторжений (IDS) и режиме предотвращения вторжений (IPS). Включение функций IDS и IPS происходит на выбранном администратором интерфейсе устройства - одном или нескольких. Также возможен вызов функций IPS при настройке правил межсетевого экрана для конкретного типа трафика, который требуется проверить. Функциональное отличие IDS от IPS заключается в том, что в режиме IPS сетевые атаки могут быть заблокированы в режиме реального времени.

Функциональность системы обнаружения и предотвращения вторжений в ALTELL NEO

№	Функция	Поддержка
1.	Обнаружение уязвимостей (эксплойтов) компонент ActiveX
2.	Обнаружение трафика, передаваемого узлами внутренней локальной сети, характерного для ответов после успешного проведения атаки
3.	Обнаружение сетевого трафика командно-контрольных серверов бот-сетей (Bot C&C)
4.	Обнаружение сетевого трафика, относящегося к протоколам и программам для мгновенного обмена сообщениями
5.	Обнаружение сетевого трафика от взломанных сетевых узлов
6.	Обнаружение сетевого трафика, направленного на сервера DNS
7.	Обнаружение трафика, характерного для атак отказа в обслуживании (DoS, Denial of Service)
8.	Обнаружение сетевого трафика, от узлов из списка Spamhaus Drop list
9.	Обнаружение сетевого трафика от узлов, которые известны как источники атак, на основе списка Dshield
10.	Обнаружение сетевого трафика, характерного для программ использования уязвимостей (эксплойтов)
11.	Обнаружение трафика, характерного для компьютерных игр
12.	Обнаружение сетевого трафика ICMP, характерного для проведения сетевых атак, например, сканирования портов
13.	Обнаружение сетевого трафика, характерного для атак на сервисы IMAP
14.	Обнаружение недопустимого сетевого трафика, противоречащего политике безопасности организации
15.	Обнаружение сетевого трафика, характерного для вредоносных программ (malware)
16.	Обнаружение сетевого трафика, характерного для сетевых червей, использующих протокол NetBIOS
17 .	Обнаружение сетевого трафика, программ однорангового разделения файлов (P2P, peer-to-peer сети)
18.	Обнаружение сетевой активности, которая может противоречить политике безопасности организации (например, трафик VNC или использование анонимного доступа по протоколу FTP)
19.	Обнаружение трафика, характерного для атак на сервисы POP3
20.	Обнаружение сетевого трафика от узлов сети Russian Business Network
21.	Обнаружение атак на сервисы RPC (удаленный вызов процедур)
22.	Обнаружение сетевого трафика программ сканирования портов
23.	Обнаружение пакетов, содержащих ассемблерный код, низкоуровневые команды, называемые также командным кодом (напр. атаки на переполнение буфера)
24.	Обнаружение трафика, характерного для атак на сервисы SMTP
25.	Обнаружение сетевого трафика протокола SNMP
26.	Обнаружение правил для различных программ баз данных SQL
27.	Обнаружение сетевого трафика протокола Telnet в сети
28.	Обнаружение сетевого трафика, характерного для атак на TFTP (trivial FTP)
29.	Обнаружение трафика, исходящего от отправителя, использующего сеть Tor для сохранения анонимности
30.	Обнаружение трафика, характерного для троянских программ
31.	Обнаружение атак на пользовательские агенты
32.	Наличие сигнатур распространенных вирусов (как дополнение к антивирусному движку ALTELL NEO)
33.	Обнаружение сетевого трафика, характерного для атак на сервисы VoIP
34.	Обнаружение уязвимостей (эксплойтов) для web-клиентов
35.	Обнаружение атак на web-серверы
36.	Обнаружение атак на основе инъекций SQL (sql-injection attacks)
37.	Обнаружение сетевого трафика, характерного для сетевых червей
38.	Защита от хакерских атак

Правила безопасности разрабатываются и совершенствуются сообществом Emerging Threats и основаны на многолетнем совместном опыте экспертов в области защиты от сетевых атак. Обновление правил происходит автоматически по защищенному каналу (для этого в ALTELL NEO должно быть настроено подключение к Интернету). Каждому правилу назначается приоритет в соответствии с классом атаки по частоте использования и важности. Стандартные уровни приоритетов - от 1 до 3, при этом приоритет «1» является высоким, приоритет «2» - средним, приоритет «3» - низким.

В соответствии с данными приоритетами может быть назначено действие, которое будет выполнять система обнаружения и предотвращения вторжений ALTELL NEO в режиме реального времени при обнаружении сетевого трафика, соответствующего сигнатуре правила. Действие может быть следующим:

• Alert (режим IDS) - трафик разрешается и пересылается получателю. В журнал регистрации событий записывается предупреждение. Это действие установлено по умолчанию для всех правил;
• Drop (режим IPS) - анализ пакета прекращается, дальнейшее сравнение на соответствие оставшимся правилам не производится. Пакет отбрасывается, в журнал записывается предупреждение;
• Reject (режим IPS) - в этом режиме пакет отбрасывается, в журнал записывается предупреждение. При этом отправителю и получателю пакета отправляется соответствующее сообщение;
• Pass (режим IDS и IPS) - в этом режиме анализ пакета прекращается, дальнейшее сравнение на соответствие оставшимся правилам не производится. Пакет пересылается по назначению, предупреждение не генерируется.

Отчёты по трафику, проходящему через систему обнаружения и предотвращения вторжений ALTELL NEO, могут быть сформированы в централизованной системе управления ALTELL NEO собственной разработки, которая собирает исходные данные (alert’ы) с одного или нескольких устройств ALTELL NEO.

Бесплатное тестирование

Вы можете бесплатно протестировать функциональность IDS/IPS-системы, встроенной в ALTELL NEO в версии UTM, заполнив небольшую заявку. Вы также можете подобрать конфигурацию устройства (дополнительная память, модули расширения, версия ПО и т. д.) и рассчитать его приблизительную цену с помощью