Файл: Сравнительный анализ сетевых сканеров.pdf

Сеть состоит из каналов связи, узлов, серверов, рабочих станций, прикладного и системного программного обеспечения, баз данных и т.д. Все эти компоненты нуждаются в оценке эффективности их защиты. Средства анализа защищенности исследуют сеть и ищут "слабые" места в ней, анализируют полученные результаты и на их основе создают различного рода отчеты. В некоторых системах вместо "ручного" вмешательства со стороны администратора найденная уязвимость будет устраняться автоматически (например, в системе System Scanner). Перечислим некоторые из проблем, идентифицируемых системами анализа защищенности:

"люки" в программах (back door) и программы типа "троянский конь";
слабые пароли;
восприимчивость к проникновению из незащищенных систем;
неправильная настройка межсетевых экранов, Web-серверов и баз данных;
и т.д.

Технология анализа защищенности является действенным методом реализации политики сетевой безопасности прежде, чем осуществится попытка ее нарушения снаружи или изнутри организации.

Очень часто пишут об уникальных возможностях систем анализа защищенности (сканерах), подводя читателей к убеждению, что эти системы являются панацеей от всех бед, и что они позволяют обнаруживать все вновь обнаруживаемые уязвимости. Но когда пользователи сталкиваются с ситуацией, которую можно описать заданным мне недавно вопросом: "Я вчера прочитал в Bugtraq про новую уязвимость в моей операционной системе. Почему сетевой сканер безопасности ее не обнаруживает?", то они начинают обвинять системы анализа защищенности во всех своих бедах. А ответ на заданный вопрос очень прост. В базе данных уязвимостей системы анализа защищенности этой уязвимости пока нет. Это один из аспектов, присущий всем системам анализа защищенности. Они предназначены для обнаружения только известных уязвимостей, описание которых есть у них в базе данных. В этом они подобны антивирусным системам, которым для эффективной работы необходимо постоянно обновлять базу данных сигнатур. Все эти вопросы привели к тому, что я решил поделиться практическим опытом работы с различными системами анализа защищенности и написать о том, как вообще работают сканеры безопасности, что они могут, а что нет. Помимо своего практического опыта, при написании данной статьи я использовал материалы компании Internet Security Systems, Inc., Cisco Systems и Network Associates.

Функционировать такие средства могут на сетевом уровне (network-based), уровне операционной системы (host-based) и уровне приложения (application-based). Наибольшее распространение получили средства анализа защищенности сетевых сервисов и протоколов. Связано это, в первую очередь, с универсальностью используемых протоколов. Изученность и повсеместное использование таких протоколов, как IP, TCP, HTTP, FTP, SMTP и т.п. позволяют с высокой степенью эффективности проверять защищенность информационной системы, работающей в данном сетевом окружении. Вторыми по распространенности являются средства анализа защищенности операционных систем (ОС). Связано это также с универсальностью и распространенностью некоторых операционных систем (например, UNIX и Windows NT). Однако из-за того, что каждый производитель вносит в операционную систему свои изменения (ярким примером является множество разновидностей ОС UNIX), средства анализа защищенности ОС анализируют в первую очередь параметры, характерные для всего семейства одной ОС. И лишь для некоторых систем анализируются специфичные для нее параметры. Средств анализа защищенности приложений на сегодняшний день не так много, как этого хотелось бы. Такие средства пока существуют только для широко распространенных прикладных систем, типа Web-броузеры (Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer), СУБД (Microsoft SQL Server, Sybase Adaptive Server) и т.п.

Помимо обнаружения уязвимостей, при помощи средств анализа защищенности можно быстро определить все узлы корпоративной сети, доступные в момент проведения тестирования, выявить все используемые в ней сервисы и протоколы, их настройки и возможности для несанкционированного воздействия (как изнутри корпоративной сети, так и снаружи). Также эти средства вырабатывают рекомендации и пошаговые меры, позволяющие устранить выявленные недостатки.

Поскольку наибольшее распространение получили средства, функционирующие на уровне сети (системы SATAN, Internet Scanner, CyberCop Scanner, NetSonar и т.д.), то основное внимание будет уделено именно им.

Сейчас мы рассмотрим – что такое “Сетевой сканер?”

Сетевые сканеры - это средства анализа защищенности сети путем сканирования и зондирования сетевых ресурсов с целью выявления их уязвимостей.

Механизмы работы

Существует два основных механизма, при помощи которых сканер проверяет наличие уязвимости - сканирование (scan) и зондирование (probe).

Сканирование - механизм пассивного анализа, с помощью которого сканер пытается определить наличие уязвимости без фактического подтверждения ее наличия - по косвенным признакам. Этот метод является наиболее быстрым и простым для реализации. В терминах компании ISS данный метод получил название "логический вывод" (inference). Согласно компании Cisco этот процесс идентифицирует открытые порты, найденные на каждом сетевом устройстве, и собирает связанные с портами заголовки (banner), найденные при сканировании каждого порта. Каждый полученный заголовок сравнивается с таблицей правил определения сетевых устройств, операционных систем и потенциальных уязвимостей. На основе проведенного сравнения делается вывод о наличии или отсутствии уязвимости.

Зондирование - механизм активного анализа, который позволяет убедиться, присутствует или нет на анализируемом узле уязвимость.Зондирование выполняется путем имитации атаки, использующей проверяемую уязвимость. Этот метод более медленный, чем "сканирование", но почти всегда гораздо более точный, чем он. В терминах компании ISS данный метод получил название "подтверждение" (verification). Согласно компании Cisco этот процесс использует информацию, полученную в процессе сканирования ("логического вывода"), для детального анализа каждого сетевого устройства. Этот процесс также использует известные методы реализации атак для того, чтобы полностью подтвердить предполагаемые уязвимости и обнаружить другие уязвимости, которые не могут быть обнаружены пассивными методами, например подверженность атакам типа "отказ в обслуживании" ("denial of service").

На практике указанные механизмы реализуются следующими несколькими методами.

Проверка заголовков (banner check)

Указанный механизм представляет собой ряд проверок типа "сканирование" и позволяет делать вывод об уязвимости, опираясь на информацию в заголовке ответа на запрос сканера. Типичный пример такой проверки - анализ заголовков программы Sendmail или FTP-сервера, позволяющий узнать их версию и на основе этой информации сделать вывод о наличии в них уязвимости.

Наиболее быстрый и простой для реализации метод проверки присутствия на сканируемом узле уязвимости. Однако за этой простотой скрывается немало проблем.

Эффективность проверок заголовков достаточно эфемерна. И вот почему. Во-первых, вы можете изменить текст заголовка, предусмотрительно удалив из него номер версии или иную информацию, на основании которой сканер строит свои заключения. И хотя такие случаи исключительно редки, пренебрегать ими не стоит. Особенно в том случае, если у вас работают специалисты в области безопасности, понимающие всю опасность заголовков "по умолчанию". Во-вторых, зачастую, версия, указываемая в заголовке ответа на запрос, не всегда говорит об уязвимости программного обеспечения. Особенно это касается программного обеспечения, распространяемого вместе с исходными текстами (например, в рамках проекта GNU). Вы можете самостоятельно устранить уязвимость путем модификации исходного текста, при этом забыв изменить номер версии в заголовке. И в-третьих, устранение уязвимости в одной версии еще не означает, что в следующих версиях эта уязвимость отсутствует.

Процесс, описанный выше, является первым и очень важным шагом при сканировании сети. Он не приводит к нарушению функционирования сервисов или узлов сети. Однако не стоит забывать, что администратор может изменить текст заголовков, возвращаемых на внешние запросы.

Активные зондирующие проверки (active probing check)

Также относятся к механизму "сканирования". Однако они основаны не на проверках версий программного обеспечения в заголовках, а на сравнении "цифрового слепка" (fingerprint) фрагмента программного обеспечения со слепком известной уязвимости. Аналогичным образом поступают антивирусные системы, сравнивая фрагменты сканируемого программного обеспечения с сигнатурами вирусов, хранящимися в специализированной базе данных. Разновидностью этого метода являются проверки контрольных сумм или даты сканируемого программного обеспечения, которые реализуются в сканерах, работающих на уровне операционной системы.

Специализированная база данных (в терминах компании Cisco - база данных по сетевой безопасности) содержит информацию об уязвимостях и способах их использовании (атаках). Эти данные дополняются сведениями о мерах их устранения, позволяющих снизить риск безопасности в случае их обнаружения. Зачастую эта база данных используется и системой анализа защищенности и системой обнаружения атак. По крайней мере, так поступают компании Cisco и ISS.

Этот метод также достаточно быстр, но реализуется труднее, чем "проверка заголовков".

Имитация атак (exploit check)

Перевода термина "exploit" в российских публикациях я нигде не встречал и эквивалента в русском языке также не нашел. Поэтому воспользуюсь переводом "имитация атак". Данные проверки относятся к механизму "зондирования" и основаны на эксплуатации различных дефектов в программном обеспечении.

Некоторые уязвимости не обнаруживают себя, пока вы не "подтолкнете" их. Для этого против подозрительного сервиса или узла запускаются реальные атаки. Проверки заголовков осуществляют первичный осмотр сети, а метод "exploit check", отвергая информацию в заголовках, позволяет имитировать реальные атаки, тем самым с большей эффективностью (но меньшей скоростью) обнаруживая уязвимости на сканируемых узлах. Имитация атак является более надежным способом анализа защищенности, чем проверки заголовков, и обычно более надежны, чем активные зондирующие проверки.

Однако существуют случаи, когда имитация атак не всегда может быть реализована. Такие случаи можно разделить на две категории: ситуации, в которых тест приводит к "отказу в обслуживании" анализируемого узла или сети, и ситуации, при которых уязвимость в принципе не годна для реализации атаки на сеть.

Как мы все знаем, многие проблемы защиты не могут быть выявлены без блокирования или нарушения функционирования сервиса или компьютера в процессе сканирования. В некоторых случаях нежелательно использовать имитацию атак (например, для анализа защищенности важных серверов), т.к. это может привести к большим затратам (материальным и временным) на восстановление работоспособности выведенных из строя элементов корпоративной сети. В этих случаях желательно применить другие проверки, например, активное зондирование или, в крайнем случае, проверки заголовков.

Однако, есть некоторые уязвимости (например, проверка подверженности атакам типа "Packet Storm"), которые просто не могут быть протестированы без возможного выведения из строя сервиса или компьютера. В этом случае разработчики поступают следующим образом, - по умолчанию такие проверки выключены и пользователь может сам включить их, если желает. Таким образом, например, реализованы системы CyberCop Scanner и Internet Scanner. В последней системе такого рода проверки выделены в отдельную категорию "Denial of service" ("Отказ в обслуживании"). При включении любой из проверок этой группы система Internet Scanner выдает сообщение "WARNING: These checks may crash or reboot scanned hosts" ("Внимание: эти проверки могут вывести из строя иди перезагрузить сканируемые узлы").

Этапы сканирования

Практически любой сканер проводит анализ защищенности в несколько этапов:

Сбор информации о сети. На данном этапе идентифицируются все активные устройства в сети и определяются запущенные на них сервисы и демоны. В случае использования систем анализа защищенности на уровне операционной системы данный этап пропускается, поскольку на каждом анализируемом узле установлены соответствующие агенты системного сканера.
Обнаружение потенциальных уязвимостей. Сканер использует описанную выше базу данных для сравнения собранных данных с известными уязвимостями при помощи проверки заголовков или активных зондирующих проверок. В некоторых системах все уязвимости ранжируются по степени риска. Например, в системе NetSonar уязвимости делятся на два класса: сетевые и локальные уязвимости. Сетевые уязвимости (например, воздействующие на маршрутизаторы) считаются более серьезными по сравнению с уязвимостями, характерными только для рабочих станций. Аналогичным образом "поступает" и Internet Scanner. Все уязвимости в нем делятся на три степени риска: высокая (High), средняя (Medium) и низкая (Low).
Подтверждение выбранных уязвимостей. Сканер использует специальные методы и моделирует (имитирует) определенные атаки для подтверждения факта наличия уязвимостей на выбранных узлах сети.
Генерация отчетов. На основе собранной информации система анализа защищенности создает отчеты, описывающие обнаруженные уязвимости. В некоторых системах (например, Internet Scanner и NetSonar) отчеты создаются для различных категорий пользователей, начиная от администраторов сети и заканчивая руководством компании. Если первых в первую очередь интересуют технические детали, то для руководства компании необходимо представить красиво оформленные с применением графиков и диаграмм отчеты с минимумом подробностей. Немаловажным аспектом является наличие рекомендаций по устранению обнаруженных проблем. И здесь по праву лидером является система Internet Scanner, которая для каждой уязвимости содержит пошаговые инструкции для устранения уязвимостей, специфичные для каждой операционной системы. Во многих случаях отчеты также содержат ссылки на FTP- или Web-сервера, содержащие patch'и и hotfix'ы, устраняющие обнаруженные уязвимости.
Автоматическое устранение уязвимостей. Этот этап очень редко реализуется в сетевых сканерах, но широко применяется в системных сканерах (например, System Scanner). При этом данная возможность может реализовываться по-разному. Например, в System Scanner создается специальный сценарий (fix script), который администратор может запустить для устранения уязвимости. Одновременно с созданием этого сценария, создается и второй сценарий, отменяющий произведенные изменения. Это необходимо в том случае, если после устранения проблемы, нормальное функционирование узла было нарушено. В других системах возможности "отката" не существует.