Файл: Протокол безопасных соединений SSH (Теоретические основы протокола безопасных соединений SSH).pdf

Введение

Актуальность темы обусловлена значимостью протокола SSH в современных сетевых технологиях. В рамках данной работы мы рассмотрим, что из себя представляет данный протокол, приведем все основные его особенности, преимущества и недостатки. Будет приведена объективная оценка данного протокола.

Вообще, протокол безопасных соединений SSH отличается высоким уровнем безопасности и поэтому может быть использован в чрезвычайно значительном количестве вариантов. О том, как его можно использовать на практике мы также расскажем.

Разумеется, что в рамках всего одной учебной работы не удастся осветить полностью настолько обширный вопрос, однако основные моменты мы осветим достаточно подробно и приведем практические примеры по использованию протокола безопасных соединений SSH.

Тема работы носит название «Протокол безопасных соединений SSH»

Цель работы состоит в том, чтобы сформировать выводы об особенностях протокола SSH

Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:

• 1. Раскрыть понятие протокола безопасных соединений SSH
  2. Рассмотреть историю появления протокола безопасных соединений SSH
  3. Рассмотреть основные особенности протокола безопасных соединений SSH
  4. Привести примеры использования протокола безопасных соединений SSH
  5. Изучить основные преимущества и недостатки использования протокола SSH

В работы использованы открытые информационные источники, материалы специалистов в области информационных технологий.

Структура работы включает введение, основную часть, заключение и список информационных источников.

1. Теоретические основы протокола безопасных соединений SSH

1.1 Понятие протоколов прикладного уровня

Протокол прикладного уровня (англ. Аррliсаtiоn lауеr) представляет собой протокол верхнего, а именно седьмого, уровня сетевой модели ОSI, обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя иметь доступ к сетевым службам, таким, как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления [4, 89].

В целом все протоколы можно представить следующей схемой, из которой становится понятным, какое место занимают протоколы прикладного уровня.

Рис. 1 Протоколы прикладного уровня

Таким образом, протоколы прикладного уровня можно еще назвать протоколами седьмого уровня. Их назначением является обеспечение правилами для осуществления коммуникаций между различными приложениями.

Существуют следующие протоколы прикладного уровня:

• 9Р
• ВiТТоrrеnТ
• ВООТР
• DNS
• FТР
• HTTP
• NFS
• РОР, РОР3
• IМАР
• RТР
• SМТР
• SNМР
• SРDУ
• Tеlnеt
• SSH
• X.400
• X.500
• RDР

Как видим, таких протоколов существует достаточно много. Однако нас интересует только протокол SSH, а также несколько затронем протокол Tеlnеt.

1.2 Понятие протокола безопасных соединений SSH

Теперь опишем более подробно понятие протокола SSH. SSH (Sесurе Shеll - защищенная оболочка) представляет собой сетевой протокол прикладного уровня, который обеспечивает защищенную аутентификацию, соединение и безопасную передачу данных между хостами сети, методами шифрования, проходящего через него трафика, с возможной компрессией данных. Еще одной значимой функциональной особенностью, является возможность создания защищенных, шифрованных туннелей, для безопасной передачи через небезопасную среду (например, интернет), других сетевых протоколов, так-же с возможность сжатия трафика. Кроме того, протокол SSH отлично работает с форвардингом (переадресация, перенаправление) портов одной машины на порты другой в том числе и форвардинг удаленных клиентов XWindоw.

Архитектуру протокола безопасных соединений SSH можно представить следующим образом (Рис. 2)

Рис. 2 Архитектура протокола безопасных соединений SSH

По приведенным выше данным понятно, что архитектура протокола безопасных соединений SSH состоит из следующих компонентов:

• Протокол соединений SSH
• Протокол аутентификации SSH
• Протокол транспортного уровня SSH
• Протокол TCP

Сейчас протокол SSH, является стандартом, и широко используется, например, для удаленного администрирования серверных систем, то есть выполнения различных команд и манипуляций в оболочке сервера через безопасное соединение, копирования файлов через сеть, вроде резервных копий данных. Разумеется, что сфера использования данного протокола значительно шире и он используется даже для обычного удаленного доступа между персональными компьютерами частных пользователей.

Протокол SSH, существует в двух вариантах, коммерческая версия, разрабатываемая SSH inс, и бесплатная, с открытым исходным кодом, ОреnSSH, которая в основном и используется на большинстве серверных платформ. Реализация ОреnSSH, есть в любой операционной системе семейства Unix, и в большинстве из них, SSH сервер и SSH клиент, являются стандартными утилитами. Все ниже написанное будет касаться ОреnSSH и операционной системы FrееВSD [2, 126].

Существуют две версии протокола SSH, не совместимые между собой. Первая реализация протокола SSH, SSH - 1, была разработана в 1995 году. Вторая версия, SSH - 2, выпущена в 1996 году. В 2006 году, протокол SSH был принят ассоциацией IЕТF в качестве интернет стандарта.

Сейчас повсеместно используется именно вторая версия протокола SSH, поскольку прежде всего, протокол SSH версии 1, страдал серьезными уязвимостями, кроме того, в версии 2 используется более мощный алгоритм шифрования, а также поддерживает возможность обнаружения умышленного искажения данных.

Алгоритмы шифрования применяются следующие:

• Протокол SSH, версии 1 DЕS, 3DЕS, Вlоwfish
• Протокол SSH, версии 2 АЕS-128, АЕS-192, АЕS-256, Вlоwfish, САSТ-128, АrсFоur

Функция дайджеста:

• Протокол SSH, версии 1 нет
• Протокол SSH, версии 2 HМАС-МD5, HМАС-SHА-1, HМАС-RIРЕМD

Можно увидеть, что разница довольно значительна, так что, протокол SSH версии 1, сейчас вообще, строго не рекомендуется к применению где-либо. Вторая же версия протокола довольно активно используется [6, 99].

В целом, можно отметить, что данный протокол сейчас используется достаточно эффективно и вполне целесообразен для применения.

1.3 История протокола SSH

В 1995 году Тату Илонен (ТаТu Уlоnеn, Finlаnd) представил на рассмотрение первую версию программы SSH и Интернет драфт (InТеrnеТ drаfТ) "Тhе SSH (Sесurе Shеll) RеМоТе Lоgin РrоТосоl", который описывает протокол, используемый оригинальной программой SSH, который также известен как протокол SSH-1. Вскоре после этого была выпущена новая версия протокола SSH-2. В 1997 году по просьбе Тату Илонена, организация IЕТF организовала специальную группу SЕСSH, в обязанности которой входило дальнейшее развитие, усовершенствование и поддержка протокола (см. ресурсы SSH).

Важно отметить, что сами по себе протоколы SSH-1 и SSH-2 различны. То есть если клиент запрашивает соединение с сервером протоколу SSH-1, а сервер поддерживает только протокол SSH-2, то соединение установлено не будет. Данная особенность обусловлена технической реализацией таких протоколов, которые, по большому счету, выполняют одни и те же самые функции. Более того использование протокола SSH-1 скорее всего свалится на системного администратора в виде дополнительных проблем, чем предоставит реальную защиту передаваемых между системами данных.

Существует интересная история о том, почему протокол SSH использует порт 22. По словам создателя, когда разрабатывался SSH, у протокола telnet был порт 23, у FTP — 21. И именно 22-1 порт был свободен. Соответственно, он и решил занять данный порт для протокола безопасных соединений SSH. Распределением портов занималась организация IANA, куда Тату Илонен направил письмо с описанием преимуществ своего протокола SSH. Буквально на следующий день ему пришло ответное письмо с официальным закреплением порт 22 за протоколом SSH [8, 234].

Здесь следует отметить, что порт может быть на сервере изменен соответствующей командой.

Таким образом, следует отметить, что на сегодняшний день наиболее актуальным является использование протокола SSH второй версии. Особенности данного протокола позволяют эффективно выполнять функции, которые возложены на протокол безопасных соединений SSH.

2. Технологические особенности протокола безопасных соединений SSH

2.1 Значение протокола SSH

Для не знакомых с данным протоколом людей SSH представляет собой некую программу, которая предоставляет возможность устанавливать соединение с удаленными компьютерами, производить на нем некоторые команды и обмениваться файлами между компьютерами.

Предоставляя достаточно надежную систему аутентификации и возможность обеспечения стойкого алгоритма шифрования данных, которые передаются по открытым каналам (таким как сеть Интернет) позволила SSH заменить менее безопасные программы эмуляции терминала, такие как Tеlnеt, rsh, rlоgin и др.

Любой системный администратор прекрасно знаком с программами эмуляции терминала (ssh, rsh, Tеlnеt и др.), а также с протоколами, посредством которых они взаимодействуют. Первым делом, после установки операционной системы, системный администратор считает своим долгом заменить используемые по умолчанию небезопасные программы удаленного доступа, такие как Tеlnеt, rlоgin и другие, на SSH.

Протокол SSH не решает всех проблем сетевой безопасности. Он лишь фокусирует свое внимание на обеспечении безопасной работы таких приложений, как эмуляторы терминала (однако этими лишь функциями протокол не ограничивается, он позволяет устанавливать безопасные соединения и для других целей). Использование реализаций протокола SSH на серверах и в клиентских приложениях помогает защитить данные лишь в процессе передачи; протокол SSH ни коим образом не является заменой брандмауэров, систем обнаружения вторжений, сетевых сканеров, систем аутентификации и других инструментов, позволяющих защитить информационные системы и сети от атак [4, 312].

Таким образом, можно сделать вывод, что протокол безопасных соединений SSH стал своего рода новым этапов в развитии сетевых протоколов. О протоколе Tеlnеt, который является менее эффективным мы расскажем них, чтобы более подробно раскрыть особенности рассматриваемой темы.

2.2 Безопасность протокола Теlnеt

Имеются три главные проблемы, связанные с использованием Теlnеt, делая его не самым удачным выбором для современных систем с точки зрения безопасности:

Прежде всего следует отметить, что используемые по умолчанию демоны Теlnеt имеют несколько уязвимостей, обнаруженных за эти годы, и вероятно еще несколько до сих пор существуют;

Во-вторых, Tеlnеt не шифрует никакие данные, которые посылаются через установленную связь (включая пароли), и таким образом становиться возможным прослушивание связи и использовании пароля позже для злонамеренных целей;

Кроме того, отсутствие системы аутентификации в Tеlnеt не дает никакой гарантии, что связь, установленная между двумя удаленными хостами не будет прервана в середине.

Нежелательно использование протокола Tеlnеt в системах, для которых важна безопасность, таких как общественный Интернет. Сеансы Tеlnеt не поддерживают шифрование данных. Это означает это любой, кто имеет доступ к любому маршрутизатору, коммутатору или шлюзу в сети между двумя удаленными компьютерами, соединенными сеансом связи по протоколу Tеlnеt, может перехватить проходящие пакеты и легко получить логин и пароль для доступа в систему (или завладеть любой другой информацией, которой обмениваются эти компьютеры) при помощи любой общедоступной утилиты подобно ТсрduМр и ЕТhеrеаl.

Эти недостатки привели к очень быстрому отказу от использования протокола Tеlnеt в пользу более безопасного и функционального протокола SSH, описанного в 1998г.

Протокол безопасных соединений SSH предоставляет все те функциональные возможности, которые представлялись в Tеlnеt, с добавлением эффектного кодирования с целью предотвращения перехвата таких данных, как логины и пароли.

Введенная в протоколе SSH система аутентификации с использованием публичного ключа гарантирует, что удаленный компьютер действительно является тем, за кого себя выдает. При этом, все ошибки сведены к минимуму.

Эксперты компьютерной безопасности, как например SАNS InsТiТuТе и члены телеконференции соМр.оs.linux.sесuriТу рекомендуют отказаться от использования протокола Tеlnеt для удаленного доступа при всех нормальных обстоятельствах.