takya.ru страница 1
скачать файл

Intrusion Detection Systems (IDS)
Лекция из курса «Межсетевое экранирование»


Лапонина Ольга Робертовна
Интернет-Университет Информационных Технологий,
INTUIT.ru

Оглавление

Что такое IDS


IDS являются программными или аппаратными системами, которые автоматизируют процесс просмотра событий, возникающих в компьютерной системе или сети, и анализируют их с точки зрения безопасности. Так как количество сетевых атак возрастает, IDS становятся необходимым дополнением инфраструктуры безопасности. Мы рассмотрим, для каких целей предназначены IDS, как выбрать и сконфигурировать IDS для конкретных систем и сетевых окружений, как обрабатывать результаты работы IDS и как интегрировать IDS с остальной инфраструктурой безопасности предприятия.

Обнаружение проникновения является процессом мониторинга событий, происходящих в компьютерной системе или сети, и анализа их. Проникновения определяются как попытки компрометации конфиденциальности, целостности, доступности или обхода механизмов безопасности компьютера или сети. Проникновения могут осуществляться как атакующими, получающими доступ к системам из Интернета, так и авторизованными пользователями систем, пытающимися получить дополнительные привилегии, которых у них нет. IDS являются программными или аппаратными устройствами, которые автоматизируют процесс мониторинга и анализа событий, происходящих в сети или системе, с целью обнаружения проникновений.

IDS состоят из трех функциональных компонентов: информационных источников, анализа и ответа. Система получает информацию о событии из одного или более источников информации, выполняет определяемый конфигурацией анализ данных события и затем создает специальные ответы – от простейших отчетов до активного вмешательства при определении проникновений.

Почему следует использовать IDS


Обнаружение проникновения позволяет организациям защищать свои системы от угроз, которые связаны с возрастанием сетевой активности и важностью информационных систем. При понимании уровня и природы современных угроз сетевой безопасности, вопрос не в том, следует ли использовать системы обнаружения проникновений, а в том, какие возможности и особенности систем обнаружения проникновений следует использовать.

Почему следует использовать IDS, особенно если уже имеются firewall’ы, антивирусные инструментальные средства и другие средства защиты?

Каждое средство защиты адресовано конкретной угрозе безопасности в системе. Более того, каждое средство защиты имеет слабые и сильные стороны. Только комбинируя их (данная комбинация иногда называет безопасностью в глубину), можно защититься от максимально большого спектра атак.

Firewall’ы являются механизмами создания барьера, преграждая вход некоторым типам сетевого трафика и разрешая другие типы трафика. Создание такого барьера происходит на основе политики firewall’а. IDS служат механизмами мониторинга, наблюдения активности и принятия решений о том, являются ли наблюдаемые события подозрительными. Они могут обнаружить атакующих, которые обошли firewall, и выдать отчет об этом администратору, который, в свою очередь, предпримет шаги по предотвращению атаки.

IDS становятся необходимым дополнением инфраструктуры безопасности в каждой организации. Технологии обнаружения проникновений не делают систему абсолютно безопасной. Тем не менее практическая польза от IDS существует, и не маленькая. Использование IDS помогает достичь нескольких целей:



  1. Возможность иметь реакцию на атаку позволяет заставить атакующего нести ответственность за собственную деятельность. Это определяется следующим образом: "Я могу прореагировать на атаку, которая произведена на мою систему, так как я знаю, кто это сделал или где его найти". Это трудно реализовать в сетях TCP/IP, где протоколы позволяют атакующим подделать идентификацию адресов источника или другие идентификаторы источника. Также очень трудно осуществить подотчетность в любой системе, которая имеет слабые механизмы идентификации и аутентификации.

  2. Возможность блокирования означает возможность распознать некоторую активность или событие как атаку и затем выполнить действие по блокированию источника. Данная цель определяется следующим образом: "Я не забочусь о том, кто атакует мою систему, потому что я могу распознать, что атака имеет место, и блокировать ее". Заметим, что требования реакции на атаку полностью отличаются от возможности блокирования.

Атакующие, используя свободно доступные технологии, могут получить неавторизованный доступ к системам, если найденные в системах уязвимости не исправлены, а сами системы подсоединены к публичным сетям.

Объявления о появлении новых уязвимостей являются общедоступными, например, через публичные сервисы, такие как ICAT (http://icat.nist.gov) или CERT (http://www.cert.org), которые созданы для того, чтобы эти уязвимости нельзя было использовать для выполнения атак. Тем не менее существует много ситуаций, в которых использование этих уязвимостей все же возможно:



  • Во многих наследуемых системах не могут быть выполнены все необходимые обновления и модификации.

  • Даже в системах, в которых обновления могут быть выполнены, администраторы иногда не имеют достаточно времени или ресурсов для отслеживания и инсталлирования всех необходимых обновлений. Это является общей проблемой, особенно в окружениях, включающих большое количество хостов или широкий спектр аппаратуры и ПО.

  • Пользователям могут требоваться функциональности сетевых сервисов и протоколов, которые имеют известные уязвимости.

  • Как пользователи, так и администраторы делают ошибки при конфигурировании и использовании систем.

  • При конфигурировании системных механизмов управления доступом для реализации конкретной политики всегда могут существовать определенные несоответствия. Такие несоответствия позволяют законным пользователям выполнять действия, которые могут нанести вред или которые превышают их полномочия.

В идеальном случае производители ПО должны минимизировать уязвимости в своих продуктах, и администраторы должны быстро и правильно корректировать все найденные уязвимости. Однако в реальной жизни это происходит редко, к тому же новые ошибки и уязвимости обнаруживаются ежедневно.

Поэтому обнаружение проникновения может являться отличным выходом из существующего положения, при котором обеспечивается дополнительный уровень защиты системы. IDS может определить, когда атакующий осуществил проникновение в систему, используя нескорректированную или некорректируемую ошибку. Более того, IDS может служить важным звеном в защите системы, указывая администратору, что система была атакована, чтобы тот мог ликвидировать нанесенный ущерб. Это гораздо удобнее и действеннее простого игнорирования угроз сетевой безопасности, которое позволяет атакующему иметь продолжительный доступ к системе и хранящейся в ней информации.



  1. Возможно определение преамбул атак, обычно имеющих вид сетевого зондирования или некоторого другого тестирования для обнаружения уязвимостей, и предотвращения их дальнейшего развития.

Когда нарушитель атакует систему, он обычно выполняет некоторые предварительные действия. Первой стадией атаки обычно является зондирование или проверка системы или сети на возможные точки входа. В системах без IDS атакующий свободно может тщательно анализировать систему с минимальным риском обнаружения и наказания. Имея такой неограниченный доступ, атакующий в конечном счете может найти уязвимость и использовать ее для получения необходимой информации.

Та же самая сеть с IDS, просматривающей выполняемые операции, представляет для атакующего более трудную проблему. Хотя атакующий и может сканировать сеть на уязвимости, IDS обнаружит сканирование, идентифицирует его как подозрительное, может выполнить блокирование доступа атакующего к целевой системе и оповестит персонал, который в свою очередь может выполнить соответствующие действия для блокирования доступа атакующего. Даже наличие простой реакции на зондирование сети будет означать повышенный уровень риска для атакующего и может препятствовать его дальнейшим попыткам проникновения в сеть.



  1. Выполнение документирования существующих угроз для сети и систем.

При составлении отчета о бюджете на сетевую безопасность бывает полезно иметь документированную информацию об атаках. Более того, понимание частоты и характера атак позволяет принять адекватные меры безопасности.

  1. Обеспечение контроля качества разработки и администрирования безопасности, особенно в больших и сложных сетях и системах.

Когда IDS функционирует в течении некоторого периода времени, становятся очевидными типичные способы использования системы. Это может выявить изъяны в том, как осуществляется управление безопасностью, и скорректировать это управление до того, как недостатки управления приведут к инцидентам.

  1. Получение полезной информации о проникновениях, которые имели место, с предоставлением улучшенной диагностики для восстановления и корректирования вызвавших проникновение факторов.

Даже когда IDS не имеет возможности блокировать атаку, она может собрать детальную, достоверную информацию об атаке. Данная информация может лежать в основе соответствующих законодательных мер. В конечном счете, такая информация может определить проблемы, касающиеся конфигурации или политики безопасности.

  1. IDS помогает определить расположение источника атак по отношению к локальной сети (внешние или внутренние атаки), что важно при принятии решений о расположении ресурсов в сети.

Типы IDS


Существует несколько способов классификации IDS, каждый из которых основан на различных характеристиках IDS. Тип IDS следует определять, исходя из следующих характеристик:

  • Способ мониторинга системы. По способам мониторинга системы делятся на network-based, host-based и application-based.

  • Способ анализа. Это часть системы определения проникновения, которая анализирует события, полученные из источника информации, и принимает решения, что происходит проникновение. Способами анализа являются обнаружение злоупотреблений (misuse detection) и обнаружение аномалий (anomaly detection).

  • Задержка во времени между получением информации из источника и ее анализом и принятием решения. В зависимости от задержки во времени, IDS делятся на interval-based (или пакетный режим) и real-time.

Большинство коммерческих IDS являются real-time network-based системами.

К характеристикам IDS также относятся:



  • Источник информации. IDS может использовать различные источники информации о событии для определения того, что проникновение произошло. Эти источники могут быть получены из различных уровней системы, из сети, хоста и приложения.

  • Ответ: Набор действий, которые выполняет система после определения проникновений. Они обычно разделяются на активные и пассивные меры, при этом под активными мерами понимается автоматическое вмешательство в некоторую другую систему, под пассивными мерами — отчет IDS, сделанный для людей, которые затем выполнят некоторое действие на основе данного отчета.

Архитектура IDS


Архитектура IDS определяет, какие имеются функциональные компоненты IDS и как они взаимодействуют друг с другом. Основными архитектурными компонентами являются: Host — система, на которой выполняется ПО IDS, и Target — система, за которой IDS наблюдает.
Совместное расположение Host и Target

Первоначально многие IDS выполнялись на тех же системах, которые они защищали. Основная причина этого была в том, что большинство систем было mainframe, и стоимость выполнения IDS на отдельном компьютере была очень большой. Это создавало проблему с точки зрения безопасности, так как любой атакующий, который успешно атаковал целевую систему, мог в качестве одной из компонент атаки просто запретить функционирование IDS.
Разделение Host и Target

С появлением рабочих станций и персональных компьютеров в большинстве архитектур IDS предполагается выполнение IDS на отдельной системе, тем самым разделяя системы Host и Target. Это улучшает безопасность функционирования IDS, так как в этом случае проще спрятать существование IDS от атакующих.

Современные IDS, как правило, состоят из следующих компонент:



  • сенсор, который отслеживает события в сети или системе;

  • анализатор событий, обнаруженных сенсорами;

  • компонента принятия решения.

Способы управления


Стратегия управления описывает, каким образом можно управлять элементами IDS, их входными и выходными данными.

В сети должны поддерживаться следующие связи:



  • связи для передачи отчетов IDS. Эти связи создаются между сенсорами как сетевого мониторинга, так и мониторинга хоста, и центральной консолью IDS;

  • связи для мониторинга хостов и сетей;

  • связи для выполнения ответов IDS.
Централизованное управление

При централизованных стратегиях управления весь мониторинг, обнаружение и отчетность управляются непосредственно с единого "поста". В этом случае существует единственная консоль IDS, которая связана со всеми сенсорами, расположенными в сети.
Частично распределенное управление

Мониторинг и определение управляются с локально управляемого узла, с иерархической отчетностью в одно или более центральных расположений.
Полностью распределенное управление

Мониторинг и определение выполняются с использованием подхода, основанного на агентах, когда решения об ответе делаются в точке анализа.

Скорость реакции


Скорость реакции указывает на время, прошедшее между событиями, которые были обнаружены монитором, анализом этих событий и реакцией на них.

  1. IDS, реакция которых происходит через определенные интервалы времени (пакетный режим)

В IDS, реакция которых происходит через определенные интервалы времени, информационный поток от точек мониторинга до инструментов анализа не является непрерывным. В результате информация обрабатывается способом, аналогичным коммуникационным схемам "сохранить и перенаправить". Многие ранние host-based IDS используют данную схему хронометража, так как они зависят от записей аудита в ОС. Основанные на интервале IDS не выполняют никаких действий, являющихся результатом анализа событий.

  1. Real-Time (непрерывные)

Real-time IDS обрабатывают непрерывный поток информации от источников. Чаще всего это является преобладающей схемой в network-based IDS, которые получают информацию из потока сетевого трафика. Термин "реальное время" используется в том же смысле, что и в системах управления процессом. Это означает, что определение проникновения, выполняемое IDS "реального времени", приводит к результатам достаточно быстро, что позволяет IDS выполнять определенные действия в автоматическом режиме.

Информационные источники


Наиболее общий способ классификации IDS состоит в группировании их по источникам информации. Некоторые IDS для нахождения атакующих анализируют сетевые пакеты, захватываемые ими из сети. Другие IDS для обнаружения признаков проникновения анализируют источники информации, созданные ОС или приложением.
Network-Based IDS

Основными коммерческими IDS являются network-based. Эти IDS определяют атаки, захватывая и анализируя сетевые пакеты. Слушая сетевой сегмент, network-based IDS может просматривать сетевой трафик от нескольких хостов, которые присоединены к сетевому сегменту, и таким образом защищать эти хосты.

Network-based IDS часто состоят из множества сенсоров, расположенных в различных точках сети. Эти устройства просматривают сетевой трафик, выполняя локальный анализ данного трафика и создавая отчеты об атаках для центральной управляющей консоли. Многие из этих сенсоров разработаны для выполнения в "невидимом (stealth)" режиме, чтобы сделать более трудным для атакующего обнаружение их присутствия и расположения.



Преимущества network-based IDS:

  • Несколько оптимально расположенных network-based IDS могут просматривать большую сеть.

  • Развертывание network-based IDS не оказывает большого влияния на производительность сети. Network-based IDS обычно являются пассивными устройствами, которые прослушивают сетевой канал без воздействия на нормальное функционирование сети. Таким образом, обычно бывает легко модифицировать топологию сети для размещения network-based IDS.

  • Network-based IDS могут быть сделаны практически неуязвимыми для атак или даже абсолютно невидимыми для атакующих.

Недостатки network-based IDS:

  • Для network-based IDS может быть трудно обрабатывать все пакеты в большой или занятой сети, и, следовательно, они могут пропустить распознавание атаки, которая началась при большом трафике. Некоторые производители пытаются решить данную проблему, полностью реализуя IDS аппаратно, что делает IDS более быстрой. Необходимость быстро анализировать пакеты также может привести к тому, что производители IDS будут определять небольшое количество атак или же использовать как можно меньшие вычислительные ресурсы, что снижает эффективность обнаружения.

  • Многие преимущества network-based IDS неприменимы к более современным сетям, основанным на сетевых коммутаторах (switch). Коммутаторы делят сети на много маленьких сегментов (обычно один fast Ethernet кабель на хост) и обеспечивают выделенные линии между хостами, обслуживаемыми одним и тем же коммутатором. Многие коммутаторы не предоставляют универсального мониторинга портов, и это ограничивает диапазон мониторинга сенсора network-based IDS только одним хостом. Даже когда коммутаторы предоставляют такой мониторинг портов, часто единственный порт не может охватить весь трафик, передаваемый коммутатором.

  • Network-based IDS не могут анализировать зашифрованную информацию. Эта проблема возрастает, чем больше организации (и атакующие) используют VPN.

  • Большинство network-based IDS не могут сказать, была ли атака успешной; они могут только определить, что атака была начата. Это означает, что после того как network-based IDS определит атаку, администратор должен вручную исследовать каждый атакованный хост для определения, происходило ли реальное проникновение.

  • Некоторые network-based IDS имеют проблемы с определением сетевых атак, которые включают фрагментированные пакеты. Такие фрагментированные пакеты могут привести к тому, что IDS будет функционировать нестабильно.
Host-Based IDS

Host-based IDS имеют дело с информацией, собранной внутри единственного компьютера. (Заметим, что application-based IDS на самом деле являются подмножеством host-based IDS.) Такое выгодное расположение позволяет host-based IDS анализировать деятельность с большой достоверностью и точностью, определяя только те процессы и пользователей, которые имеют отношение к конкретной атаке в ОС. Более того, в отличии от network-based IDS, host-based IDS могут "видеть" последствия предпринятой атаки, так как они могут иметь непосредственный доступ к системной информации, файлам данных и системным процессам, являющимся целью атаки.

Нost-based IDS обычно используют информационные источники двух типов: результаты аудита ОС и системные логи. Результаты аудита ОС обычно создаются на уровне ядра ОС и, следовательно, являются более детальными и лучше защищенными, чем системные логи. Однако системные логи намного меньше и не столь многочисленны, как результаты аудита, и, следовательно, легче для понимания. Некоторые host-based IDS разработаны для поддержки централизованной инфраструктуры управления и получения отчетов IDS, что может допускать единственную консоль управления для отслеживания многих хостов. Другие создают сообщения в формате, который совместим с системами сетевого управления.



Преимущества host-based IDS:

  • Host-based IDS, с их возможностью следить за событиями локально относительно хоста, могут определить атаки, которые не могут видеть network-based IDS.

  • Host-based IDS часто могут функционировать в окружении, в котором сетевой трафик зашифрован, когда host-based источники информации создаются до того, как данные шифруются, и/или после того, как данные расшифровываются на хосте назначения.

  • На функционирование host-based IDS не влияет наличие в сети коммутаторов.

  • Когда host-based IDS работают с результатами аудита ОС, они могут оказать помощь в определении Троянских программ или других атак, которые нарушают целостность ПО.

Недостатки host-based IDS:

  • Host-based IDS более трудны в управлении, так как информация должна быть сконфигурирована и должна управляться для каждого просматриваемого хоста.

  • Так как по крайней мере источники информации (и иногда часть средств анализа) для host-based IDS расположены на том же хосте, который является целью атаки, то, как составная часть атаки, IDS может быть атакована и запрещена.

  • Host-based IDS не полностью соответствуют возможности определения сканирования сети или других аналогичных исследований, когда целью является вся сеть, так как IDS наблюдает только за сетевыми пакетами, получаемыми конкретным хостом.

  • Host-based IDS могут быть блокированы некоторыми DoS-атаками.

  • Когда host-based IDS использует результаты аудита ОС в качестве источника информации, количество информации может быть огромно, что потребует дополнительного локального хранения в системе.

  • Host-based IDS используют вычислительные ресурсы хостов, за которыми они наблюдают, что влияет на производительность наблюдаемой системы.
Application-Based IDS

Application-Based IDS является специальным подмножеством host-based IDS, которые анализируют события, поступившие в ПО приложения. Наиболее общими источниками информации, используемыми application-based IDS, являются лог-файлы транзакций приложения.

Способность взаимодействовать непосредственно с приложением, с конкретным доменом или использовать знания, специфичные для приложения, позволяет application-based IDS определять подозрительное поведение авторизованных пользователей, которое превышает их права доступа. Такие проблемы могут проявиться только при взаимодействии пользователя с приложением.



Преимущества application-based IDS:

  • Application-based IDS могут анализировать взаимодействие между пользователем и приложением, что часто позволяет отследить неавторизованную деятельность конкретного пользователя.

  • Application-based IDS зачастую могут работать в зашифрованных окружениях, так как они взаимодействуют с приложением в конечной точке транзакции, где информация представлена уже в незашифрованном виде.

Недостатки application-based IDS:

  • Application-based IDS могут быть более уязвимы, чем host-based IDS, для атак на логи приложения, которые могут быть не так хорошо защищены, как результаты аудита ОС, используемые host-based IDS.

  • Application-based IDS часто просматривают события на пользовательском уровне абстракции, на котором обычно невозможно определить Троянские программы или другие подобные атаки, связанные с нарушением целостности ПО. Следовательно, целесообразно использовать application-based IDS в комбинации с host-based и/или network-based IDS.

Анализ, выполняемый IDS


Существует два основных подхода к анализу событий для определения атак: определение злоупотреблений (misuse detection) и определение аномалий (anomaly detection).

В технологии определения злоупотреблений известно, какая последовательность данных является признаком атаки. Анализ событий состоит в определении таких "плохих" последовательностей данных. Технология определения злоупотреблений используется в большинстве коммерческих систем.



В технологии определения аномалий известно, что представляет собой "нормальная" деятельность и "нормальная" сетевая активность. Анализ событий состоит в попытке определить аномальное поведение пользователя или аномальную сетевую активность. Данная технология на сегодняшний день является предметом исследований и используется в ограниченной форме небольшим числом IDS. Существуют сильные и слабые стороны, связанные с каждым подходом; считается, что наиболее эффективные IDS применяют в основном определение злоупотреблений с небольшими компонентами определения аномалий.
Определение злоупотреблений

Детекторы злоупотреблений анализируют деятельность системы, анализируя событие или множество событий на соответствие заранее определенному образцу, который описывает известную атаку. Соответствие образца известной атаке называется сигнатурой, определение злоупотребления иногда называют "сигнатурным определением". Наиболее общая форма определения злоупотреблений, используемая в коммерческих продуктах, специфицирует каждый образец событий, соответствующий атаке, как отдельную сигнатуру. Тем не менее существует несколько более сложных подходов для выполнения определения злоупотреблений (называемых state-based технологиями анализа), которые могут использовать единственную сигнатуру для определения группы атак.

Преимущества сигнатурного метода:

  • Детекторы злоупотреблений являются очень эффективными для определения атак и не создают при этом огромного числа ложных сообщений.

  • Детекторы злоупотреблений могут быстро и надежно диагностировать использование конкретного инструментального средства или технологии атаки. Это может помочь администратору скорректировать меры обеспечения безопасности.

  • Детекторы злоупотреблений позволяют администраторам, независимо от уровня их квалификации в области безопасности, начать процедуры обработки инцидента.

Недостатки сигнатурного метода:

  • Детекторы злоупотреблений могут определить только те атаки, о которых они знают, следовательно, надо постоянно обновлять их базы данных для получения сигнатур новых атак.

  • Многие детекторы злоупотреблений разработаны таким образом, что могут использовать только строго определенные сигнатуры, а это не допускает определения вариантов общих атак. State-based детекторы злоупотреблений могут обойти данное ограничение, но они применяются в коммерческих IDS не столь широко.
Определение аномалий

Детекторы аномалий определяют ненормальное (необычное) поведение на хосте или в сети. Они предполагают, что атаки отличаются от "нормальной" (законной) деятельности и могут, следовательно, быть определены системой, которая умеет отслеживать эти отличия. Детекторы аномалий создают профили, представляющие собой нормальное поведение пользователей, хостов или сетевых соединений. Эти профили создаются, исходя из данных истории, собранных в период нормального функционирования. Затем детекторы собирают данные о событиях и используют различные метрики для определения того, что анализируемая деятельность отклоняется от нормальной.

Метрики и технологии, используемые при определении аномалий, включают:



  • определение допустимого порога. В этом случае основные атрибуты поведения пользователя и системы выражаются в количественных терминах. Для каждого атрибута определяется некоторый уровень, который устанавливается как допустимый. Такие атрибуты поведения могут определять число файлов, доступных пользователю в данный период времени, число неудачных попыток входа в систему, количество времени ЦП, используемое процессом и т.п. Данный уровень может быть статическим или эвристическим — например, может определяться изменением анализируемых значений.

  • статистические метрики: параметрические, при которых предполагается, что распределение атрибутов профиля соответствует конкретному образцу, и непараметрические, при которых распределение атрибутов профиля является "обучаемым" исходя из набора значений истории, которые наблюдались за определенный период времени.

  • метрики, основанные на правилах, которые аналогичны непараметрическим статистическим метрикам в том, что наблюдаемые данные определяют допустимые используемые образцы, но отличаются от них в том, что эти образцы специфицированы как правила, а не как численные характеристики.

  • другие метрики, включая нейросети, генетические алгоритмы и модели иммунных систем.

Только первые две технологии используются в современных коммерческих IDS.

К сожалению, детекторы аномалий и IDS, основанные на них, часто создают большое количество ложных сообщений, так как образцы нормального поведения пользователя или системы могут быть очень неопределенными. Несмотря на этот недостаток, исследователи предполагают, что IDS, основанные на аномалиях, имеют возможность определять новые формы атак, в отличии от IDS, основанных на сигнатурах, которые полагаются на соответствие образцу прошлых атак.

Более того, некоторые формы определения аномалий создают выходные данные, которые могут быть далее использованы в качестве источников информации для детекторов злоупотреблений. Например, детектор аномалий, основанный на пороге, может создавать диаграмму, представляющую собой "нормальное" количество файлов, доступных конкретному пользователю; детектор злоупотреблений может использовать данную диаграмму как часть сигнатуры обнаружения, которая говорит: "если количество файлов, доступных данному пользователю, превышает данную "нормальную" диаграмму более чем на 10%, следует инициировать предупреждающий сигнал".

Хотя некоторые коммерческие IDS включают ограниченные формы определения аномалий, мало кто полагается исключительно на данную технологию. Определение аномалий, которое существует в коммерческих системах, обычно используется для определения зондирования сети или сканирования портов. Тем не менее определение аномалий остается предметом исследований в области активного определения проникновений, и скорее всего будет играть возрастающую роль в IDS следующих поколений.



Преимущества определения аномалий:

  • IDS, основанные на определении аномалий, обнаруживают неожиданное поведение и, таким образом, имеют возможность определить симптомы атак без знания конкретных деталей атаки.

  • Детекторы аномалий могут создавать информацию, которая в дальнейшем будет использоваться для определения сигнатур для детекторов злоупотреблений.

Недостатки определения аномалий:

  • Подходы определения аномалий обычно создают большое количество ложных сигналов при непредсказуемом поведении пользователей и непредсказуемой сетевой активности.

  • Подходы определения аномалий часто требуют некоторого этапа обучения системы, во время которого определяются характеристики нормального поведения.

Возможные ответные действия IDS


После того как IDS получила информацию о событии и проанализировала ее для поиска симптомов атаки, она создает ответы. Некоторые ответы могут представлять собой отчеты, созданные в некоем стандартном формате. Другие ответы могут являться более автоматизированными, производящими определенные действия. Часто недооценивают важность наличия хороших ответов в IDS, но на самом деле наличие разнообразных возможностей в ответах очень важно. Коммерческие IDS поддерживают широкий диапазон опций ответов, часто разбивая их на активные ответы, пассивные ответы и некоторую смесь из них.
Активные действия

Активные ответы представляют собой автоматизированные действия, которые выполняются, когда определены конкретные типы проникновений. Существует три категории активных ответов.
Сбор дополнительной информации

Наиболее безвредный, но часто наиболее продуктивный активный ответ состоит в сборе дополнительной информации о предполагаемой атаке. Это может включать возрастающий уровень внимания к источникам информации. Например, можно начать собирать большее количество информации в лог и настроить сетевой монитор на перехват всех пакетов, а не только тех, которые предназначены конкретному порту или системе. Сбор дополнительной информации производится по нескольким причинам. Во-первых, собранная дополнительная информация может помочь обнаружить атаку. Во-вторых, так можно получить информацию, которая затем может использоваться при юридическом расследовании и задержании атакующего.
Изменение окружения

Другое активное действие состоит в том, чтобы остановить выполняемую атаку и затем блокировать последующий доступ атакующим. Обычно IDS не имеют возможностей блокировать доступ конкретного человека, но вместо этого могут блокировать IP-адреса, с которых вошел атакующий. Гораздо труднее блокировать хорошо информированного атакующего, но часто IDS могут остановить как опытного атакующего, так и новичка, выполняя следующие действия:

  • вставить ТСР-пакеты с флагом reset в соединение атакующего с его жертвой, тем самым обрывая соединение;

  • переконфигурировать роутеры и firewall’ы для блокирования пакетов с IP-адреса, который определен как источник атаки;

  • переконфигурировать роутеры и firewall’ы для блокирования сетевых портов, протоколов или сервисов на стороне жертвы, которые использует атакующий;

  • в экстремальных ситуациях переконфигурировать роутеры и firewall’ы для блокирования всех соединений к системе, на которую осуществляется атака.
Выполнение действия против атакующего

В некоторых дискуссиях обсуждается правило, что первой опцией в активном ответе должно быть выполнение действия против проникающего. Наиболее агрессивная форма данного ответа включает запуск атаки против него или попытка активного сбора информации о хосте или сети атакующего. Тем не менее, сколь бы это не было заманчиво, такой ответ не рекомендуется. С точки зрения закона, данный ответ может быть более наказуем, чем атака, которую предполагается блокировать.

Первой причиной, по которой данную опцию следует использовать с большой осторожностью, являются требования законодательства. Более того, так как многие атакующие используют подделанные сетевые адреса, это может нанести большой вред невинным хостам и пользователям. Наконец, ответный удар может спровоцировать атакующего, который первоначально намеревался только просмотреть хост жертвы, не выполняя более никаких агрессивных действий.

Рекомендуется проконсультироваться с законодательством перед тем, как использовать какие-либо опции "ответного удара".

Пассивные действия

Пассивные ответы IDS предоставляют информацию пользователям системы, предполагая, что человек сам выполнит дальнейшие действия на основе данной информации. Многие коммерческие IDS предполагают исключительно пассивные ответы.
Тревоги и оповещения

Тревоги и оповещения создаются IDS для информирования администраторов об обнаружении атак. Большинство коммерческих IDS позволяют администраторам определять детали того, какие и когда тревоги создаются и кому и как они передаются.

Чаще всего сигнал тревоги выводится на экран или в выпадающее окно на консоли IDS или других систем, что может быть задано администратором при конфигурировании IDS. Информация, указываемая в сообщении о тревоге, может сильно варьироваться: от простого уведомления, что происходит проникновение, до очень детализированных сообщений, указывающих IP-адреса источника и цели атаки, конкретное инструментальное средство атаки, используемое для получения доступа, и результат атаки.

Другим множеством опций, используемых в больших или распределенных организациях, является возможность удаленного оповещения о тревогах. Это позволяет организации сконфигурировать IDS таким образом, чтобы она посылала сообщение о тревоге на сотовые телефоны.

В некоторых случаях также можно, например, использовать e-mail в качестве канала передачи сообщений об атаках. Но это не всегда оправданно, так как атакующий может иметь возможность просматривать исходящий e-mail трафик и блокировать это сообщение.


Использование SNMP Traps

Некоторые коммерческие IDS разработаны таким образом, чтобы передавать оповещения о тревоге системе управления сетью. При этом используются SNMP traps для передачи сообщения на центральную консоль управления сетью, где они могут быть обработаны персоналом, обслуживающим сеть. Данная схема имеет несколько преимуществ, которые включают возможность адаптировать всю инфраструктуру сети к ответу на осуществляемую атаку, возможность управлять нагрузкой системы и возможность использовать обычные коммуникационные каналы.
Возможности отчетов и архивирования

Многие, если не все коммерческие IDS предоставляют возможности создания отчетов и других детализированных информационных документов. Некоторые из них могут создавать отчет о системных событиях и проникновениях, обнаруженных за конкретный период (например, неделя или месяц). Некоторые предоставляют статистику или логи, созданные IDS, в формате, понимаемом базами данных или другим ПО, создающим отчеты.
Возможность хранения информации о сбоях

При обсуждении возможностей различных IDS важно рассмотреть способы хранения информации о сбоях и отказах. Возможность хранения информации о сбоях обеспечивает дополнительный способ защиты IDS от обхода ее атакующим. Эти является обязательным требованием для средств управления, которые можно считать безопасными.

Существует несколько областей при создании ответа, которые требуют возможности хранения сбоев. Например, в IDS должна существовать возможность тихого и надежного мониторинга за атакующими. Должна также существовать функция ответа в IDS, прерывающая данную тишину широковещательными сообщениями о тревоге открытым текстом в просматриваемой сети, что позволит атакующему определить наличие IDS. При этом следует учитывать, что атакующие могут иметь непосредственной целью IDS как часть атаки.

Зашифрованные туннели и другие криптографические механизмы, используемые для скрытия информации и аутентификации компонентов IDS, являются отличным способом обезопасить и гарантировать надежность функционирования IDS.

Дополнительные инструментальные средства


Существует несколько инструментальных средств, которые дополняют IDS и часто помечаются производителями как системы обнаружения проникновения, так как они выполняют аналогичные функции. Обсудим четыре из таких инструментальных средств: системы анализа уязвимостей, контроллеры целостности файлов, Honey Pots и Padded Cells, и опишем, какие они обеспечивают возможности для организации определения проникновения.

Системы анализа и оценки уязвимостей


Инструментальные средства анализа уязвимостей (известные также как оценка уязвимостей) тестируют сеть или хост для определения наличия уязвимостей для известных атак. Анализ уязвимостей предоставляет дополнительную информацию для систем обнаружения проникновения. Используемыми источниками информации являются атрибуты состояния системы и выходные данные осуществленных атак. Источники информации являются частью механизма оценки. Интервал времени анализа либо является фиксированным, либо определяется параметром в пакетном режиме, типом анализа является определение злоупотреблений. Это означает, что системы оценки уязвимостей являются пакетным режимом детекторов злоупотреблений, которые оперируют с информацией о состоянии системы, и результатом становятся специальные тестовые подпрограммы.

Анализ уязвимостей — очень сильная технология управления безопасностью, но эта технология является лишь дополнением к использованию IDS, а отнюдь не ее заменой. Если организация полагается исключительно на инструментальные средства анализа уязвимостей для слежения за системой, осведомленный атакующий может просмотреть систему анализа уязвимостей, заметить, когда выполняется анализ, и осуществить атаку во время интервала между этими проверками.

Тем не менее системы анализа уязвимостей могут создавать "моментальный снимок" состояния безопасности системы в конкретное время. Более того, так как они являются исключительно тестовыми системами поиска уязвимостей для большого числа известных атак, системы анализа уязвимостей могут позволять менеджеру безопасности контролировать ошибки человека или выполнять аудит системы для анализа согласованности с конкретной политикой безопасности системы.

Разница между системами анализа уязвимостей и системами обнаружения проникновения

Системы анализа уязвимостей аналогичны системам обнаружения проникновений, так как и те и другие следят за конкретными симптомами проникновения и другими нарушениями политики безопасности. Однако системы анализа уязвимостей рассматривают статический взгляд на такие симптомы, в то время как обнаружение проникновений исследует их динамически. Здесь такая же разница, как между кадром фотоснимка и прокручиванием видео.


Процесс анализа уязвимостей

Общий процесс оценки уязвимостей состоит в следующем:

  • определить множество атрибутов системы, которые будут рассматриваться в качестве шаблона;

  • сохранить значения данного шаблона в безопасном репозитории данных. Данное множество может быть вручную определено как образец "идеальной конфигурации" или моментальный снимок состояния системы, созданный ранее;

  • периодически определять текущие значения атрибутов и сравнивать их с шаблоном;

  • определить различия между шаблоном и текущими значениями и создать отчет.

Коммерческие системы оценки уязвимостей часто оптимизируют данный процесс тем, что выполняют параллельно несколько инструментальных средств оценки.
Классификация инструментальных средств анализа уязвимостей

Существует два основных способа классификации систем анализа уязвимостей: первый – по расположению, из которого информация об оценке получена, и второй – по информации, которой располагает инструментальное средство анализа уязвимостей. При использовании первой схемы классификации для оценки уязвимостей системы классифицируются либо как network-based, либо как host-based. При использовании второй схемы системы классифицируются как credentialed или non-credentialed. Эти термины указывают, делался ли анализ с креденциалами или без креденциалов (таких, как IDs и пароли или другая идентификационная и аутентификационная информация, с помощью которой предоставляется доступ к внутренним системам). Мы будем использовать первую схему классификации для описания различных подходов к анализу уязвимостей.
Host-Based анализ уязвимостей

Системы host-based анализа уязвимостей определяют уязвимость, анализируя доступный источник системных данных, такой как содержимое файлов, параметры конфигурации и другая информация о статусе. Данная информация обычно доступна с использованием стандартных системных запросов и проверки системных атрибутов. Так как информация получена в предположении, что анализатор уязвимости имеет доступ к хосту, данный тип инструментальных средств анализа также иногда называется credential-based оценка уязвимости. Такая оценка определяется как пассивная.

Наилучшего результата достигают host-based оценки уязвимостей, которые имеют возможность выполнять привилегированные атаки. Это такие атаки, которые могут получить привилегии superuser или root на UNIX-системе или доступ administrator на Windows-системе.


Network-Based анализ уязвимостей

Системы network-based анализа уязвимостей получили распространение в последние несколько лет. Данные системы требуют установления удаленного соединения с целевой системой. Они могут реально проводить атаки на систему, понимать и записывать ответы на эти атаки или прощупывать различные цели для поиска слабых мест, которые следуют из их ответов. Такое проведение атак или прощупывание может происходить независимо от того, есть ли разрешение на доступ к целевой системе; следовательно, это можно считать non-credential анализом. Более того, так как network-based анализ уязвимостей выглядит как реальная атака или сканирование целевой системы, он также иногда обозначается как активный анализ.

Инструментальные средства network-based анализа уязвимостей иногда определяются как инструментальные средства обнаружения проникновения. Хотя, как уже обсуждалось ранее, это корректно в соответствии с некоторыми определениями обнаружения проникновения, все же программный продукт анализа уязвимостей не является законченным решением обнаружения проникновения для большинства окружений.



Существуют два метода, используемые при network-based оценки уязвимостей:

  • Тестирование exploit’ов. В этом случае система пытается осуществить реальную атаку. После этого возвращается флаг статуса, указывающий, была ли атака успешной.

  • Анализ создаваемых объектов. В данном случае система реально не использует уязвимости, а анализирует определенные созданные объекты, которые могут приводить к успешным атакам. Примеры подобных технологий анализа включают проверку номеров версий, указываемых системой в ответ на запрос, анализ открытых портов, проверку согласованности протоколов с помощью простых запросов статуса или другой аналогичной информации.
Преимущества и недостатки систем анализа уязвимостей

Преимущества систем анализа уязвимостей:

  • Анализ уязвимостей имеет важное значение как часть системы мониторинга безопасности, позволяя определять проблемы в системе, которые не может определить IDS.

  • Системы анализа уязвимостей имеют возможность выполнять относящееся к безопасности тестирование, которое может использоваться для документирования состояния безопасности систем в момент начала функционирования программы безопасности или для переустановки базовых функций безопасности всякий раз, когда происходили существенные изменения.

  • Когда системы анализа уязвимостей используются регулярно, они могут надежно обнаруживать изменения в состоянии безопасности системы, оповещая администраторов безопасности о проблемах, которые требуют решения.

  • Системы анализа уязвимостей предлагают способ комплексной проверки любых изменений, сделанных в системе, гарантируя, что уменьшение одного множества проблем безопасности не создаст другого множества проблем.

Недостатки и проблемы систем анализа уязвимостей:

  • Host-based анализаторы уязвимостей сильно привязаны к конкретным ОС и приложениям; следовательно, они часто являются более дорогими с точки зрения развертывания, сопровождения и управления.

  • Network-based анализаторы уязвимостей являются платформо-независимыми, но они менее точные и создают больше ложных тревог.

  • Некоторые network-based проверки, особенно касающиеся DoS-атак, могут разрушить систему, которую они тестируют.

  • При выполнении оценки уязвимостей в сетях, в которых работают системы обнаружения проникновений, IDS могут блокировать проведение последующих оценок. Хуже того, регулярные network-based оценки могут "обучить" некоторые IDS, основанные на обнаружении аномалий, игнорировать реальные атаки.

  • Организации, которые используют системы оценки уязвимостей, должны иметь гарантию, что такие тестирования ограничены системами внутри их границ управления. Проблемы защиты частной жизни также должны быть рассмотрены, если персональные данные сотрудников или клиентов включены в информационные источники.
Способы взаимодействия сканера уязвимостей и IDS

Рассмотрим такую аналогию. Системы обнаружения проникновения являются аналогами камер мониторинга безопасности. Стандартные IDS выполняют мониторинг в реальном времени и анализ полученных данных; следовательно, они являются аналогами камер, которые записывают видеоизображения. Системы анализа уязвимостей выполняют мониторинг и анализ состояния системы с интервалами; следовательно, они являются аналогами камер, которые делают фотоснимки. Системы анализа уязвимостей могут определить, существует ли проблема в конкретный момент времени, и далее предоставить этот результат для дальнейшего исследования и обработки. IDS могут, с другой стороны, сказать очень точно, существуют ли проблемы в течение интервала времени, и далее сообщить об условиях, которые необходимы для решения проблемы, а также об угрозах, возникающих в связи с данной проблемой.

Проверка целостности файлов


Проверки целостности файлов являются другим классом инструментальных средств безопасности, которые дополняют IDS. Эти инструментальные средства используют дайджест сообщений или другие криптографические контрольные суммы для критичных файлов и объектов, сравнивая их с хранимыми значениями и оповещая о любых различиях или изменениях.

Использование криптографических контрольных сумм важно, так как атакующие часто изменяют системные файлы по трем причинам. Во-первых, изменение системных файлов могут быть целью атаки (например, размещение Троянских программ), во-вторых, атакующие могут пытаться оставить лазейку (back door) в систему, через которую они смогут снова войти в систему позднее, и, наконец, они пытаются скрыть свои следы, чтобы собственники системы не смогли обнаружить атаку.



Хотя проверка целостности файлов часто используется для определения, были ли изменены системные или выполняемые файлы, такая проверка может также помочь определить, применялись ли модификации для исправления ошибок к программам конкретных производителей или системным файлам. Это также является очень ценным при судебных разбирательствах, так как позволяет быстро и надежно диагностировать следы атаки. Она дает возможность менеджерам оптимизировать восстановление сервиса после произошедшего инцидента.

Свободно распространяемый продукт Tripwire (www.tripwiresecurity.com), возможно, является лучшим примером инструментального средства проверки целостности файлов.
скачать файл



Смотрите также:
Intrusion Detection Systems (ids) Лекция из курса «Межсетевое экранирование»
294.32kb.
С. Л. Сотник Тех директор Iveonik Systems, Днепродзержинск в процессе деятельности компании Iveonik Systems, возникла задача
29.71kb.
Лекция № Культурология как система знаний. Предмет курса «Культурология»
1843.57kb.
Лекция №1. Понятие и система курса криминологии. Развитие криминологии: истоки, Этапы, становления и основные теории. Вопрос Понятие криминологии
2198.3kb.
Лекция №11 Сжатие изображений 2
53.29kb.
Экранирование помещений
280.62kb.
Лекция 03. Литератур а к курсу лекций
199.32kb.
В. Б. Борщев и B. H. Partee. Казань, кгу, Апрель 2003 стр. Лекция
411.65kb.
Публичная лекция Е. Г. Дозорцевой Лекция: "Психология и право"
702.04kb.
Методическое пособие для работы студентов 4 курса лечебного факультета \по дисциплине «факультетская хирургия»
315.41kb.
Лекция. Периферийные средства мк-51 Лекция
71.5kb.
Сам топ-лист выглядит следующим образом
18.02kb.