• Главная
  •  > 
  • Интернет
  •  > 
  • Компьютерные атаки и технологии их обнаружения. Виды хакерских атак на веб-ресурсы

Компьютерные атаки и технологии их обнаружения. Виды хакерских атак на веб-ресурсы

Существует огромное множество различных конфигураций компьютеров, операционных систем и сетевого оборудования, однако, это не становится препятствием для доступа в глобальную сеть. Такая ситуация стала возможной, благодаря универсальному сетевому протоколу TCP/IP, устанавливающему определенные стандарты и правила для передачи данных через интернет. К сожалению, подобная универсальность привела к тому, что компьютеры, использующие данный протокол, стали уязвимы для внешнего воздействия, а поскольку протокол TCP/IP используется на всех компьютерах, подключенных к интернету, у злоумышленников нет необходимости разрабатывать индивидуальные средства доступа к чужим машинам.

Сетевая атака – это попытка воздействовать на удаленный компьютер с использованием программных методов. Как правило, целью сетевой атаки является нарушение конфиденциальности данных, то есть, кража информации. Кроме того, сетевые атаки проводятся для получения доступа к чужому компьютеру и последующего изменения файлов, расположенных на нем.

Есть несколько типов классификации сетевых атак. Один из них – по принципу воздействия. Пассивные сетевые атаки направлены на получение конфиденциальной информации с удаленного компьютера. К таким атакам, например, относится чтение входящих и исходящих сообщений по электронной почте. Что касается активных сетевых атак, то их задачей является не только доступ к тем или иным сведениям, но и их модификация. Одно из наиболее значимых различий между этими типами атак заключается в том, что обнаружить пассивное вмешательство практически невозможно, в то время как последствия активной атаки, как правило, заметны.

Кроме того, атаки классифицируются по тому, какие задачи они преследуют. Среди основных задач, как правило, выделяют нарушение работы компьютера, несанкционированный доступ к информации и скрытое изменение данных, хранящихся на компьютере. К примеру, взлом школьного сервера с целью изменить оценки в журналах относится к активным сетевым атакам третьего типа.

Технологии защиты

Методы защиты от сетевых атак разрабатываются и совершенствуются постоянно, однако полной гарантии ни один из них не дает. Дело в том, что любая статичная защита имеет слабые места, так как невозможно защититься от всего сразу. Что же касается динамических методов защиты, таких как статистические, экспертные, защиты с нечеткой логикой и нейронные сети, то они тоже имеют свои слабые места, поскольку основаны преимущественно на анализе подозрительных действий и сравнении их с известными методами сетевых атак. Следовательно, перед неизвестными типами атак большинство систем защиты пасует, начиная отражение вторжения слишком поздно. Тем не менее, современные защитные системы позволяют настолько осложнить злоумышленнику доступ к данным, что рациональнее бывает поискать другую жертву.

В настоящее время DDoS — один из наиболее доступных и распространенных видов сетевых атак. Несколько недель назад были опубликованы результаты исследований о распространенности DDoS, проведенных компаниями Arbor Networks, Verisign Inc.

Результаты исследований впечатляют:
Каждый день злоумышленники проводят более 2000 DDoS-атак;
Стоимость недельной атаки на средней величины ЦОД составляет всего 150 долларов США;
Более половины участников опроса испытывали проблемы из-за DDoS;
Десятая часть участников опроса ответила, что их компании страдали от DDoS-атак более шести раз за год;
Около половины компаний испытывали проблемы из-за DDoS, время средней атаки — около 5 часов;
Атаки такого типа являются одной из основных причин остановки и простоя серверов.

Основные виды DDoS-атак

В общем-то, разновидностей DDoS довольно много, и ниже мы постарались перечислить большинство типовых атак, с описанием принципа действия кажого типа атаки.

UDP флуд

Один из наиболее действенных, и в то же время, простых видов атак. Используется UDP протокол, где не требуется установление сессии с отправкой любого типа ответа. В случайном порядке злоумышленник атакует порты сервера, отсылая огромное количество пакетов данных. В результате машина начинает проверять, используется ли порт, на который приходит пакет, каким-либо приложением. А поскольку таких пакетов — масса, то машина любой мощности просто не справляется с задачей. Как результат — все ресурсы машины «съедены», и сервер «ложится».

Наиболее простой способ защиты от такого типа атак — это блокирование UDP трафика.

ICMP флуд

Злоумышленник постоянно пингует сервер жертвы, в ходе чего последний постоянно отдает ответы. Пингов огромное количество, и, как результат — съедаются ресурсы сервера, и машина становится недоступной.

В качестве меры защиты можно использовать блокировку ICMP-запросов, на уровне брандмауэра. К сожалению, в таком случае пинговать машину не получится по понятным причинам.

SYN флуд

В этом типе атаки используется отправка SYN-пакета серверу жертвы. Как результат — сервер отвечает пакетом SYN-ACK, а машина злоумышленника должна отправить ACK-ответ, но он не отправляется. Результат — открытие и подвисание огромного количества соединений, которые закрываются только по истечению таймаута.

При превышении граничного количества запросов/ответов сервер жертвы перестает принимать пакеты любого типа, и становится недоступным.

MAC флуд

Необычный тип атаки, в котором объектом становится сетевое оборудование многих типов. Злоумышленник начинает отправлять большое количество Ethernet-пакетов с совершенно различными MAC-адресами. Как результат — свитч начинает резервировать под каждый из пакетов определенное количество ресурсов, и если пакетов много, то свитч выделяет все доступные запросы, и подвисает. Худший вариант — сбой таблицы маршрутизации.

Ping of Death

Сейчас этот тип атак не является сколько-нибудь серьезной проблемой, хотя раньше это был распространенный вариант атаки. Смысл такого типа атаки — переполнение буфера памяти из-за превышения максимально доступного размера IP пакета, и как результат — отказ сервера и сетевого оборудования от обслуживания любого типа пакетов.

Slowloris

Сфокусированная атака такого типа позволяет малыми силами добиться крупных результатов. Другими словами, используя не самый мощный сервер, можно «положить» гораздо более производительное оборудование. При этом не требуется задействовать другие протоколы. При таком типе атак сервер злоумышленника открывает максимальное количество НТТР-соединений, и старается держать их открытыми также как можно дольше.

Само собой, количество подключений на сервере, подверженному атаке, заканчивается, и полезные запросы перестают приниматься и обрабатываться.

Отражённые атаки

Необычный тип атаки, когда сервер злоумышленника отправляет пакеты с фальшивым IP отправителя, причем отправка идет по максимально возможному количеству машин. Все затронутые такими действиями сервера отправляют ответ на укзанный в пакете IP, в результате чего получатель не справляется с нагрузкой и «подвисает». При этом производительность сервера атакующего может быть в 10 раз ниже планируемой мощности атаки. Сервер, рассылающий 100 Мбит/сек ложных запросов, может полностью положить гигабитный канал сервера жертвы.

Деградация

При таком типе атаки сервер злоумышленника симулирует действия реального человека или целой аудитории. Как пример самого простого варианта — можно отсылать запросы для одной и той же страницы ресурса, причем делать это тысячи раз. Наиболее простой способ решения проблемы — временное сообщение об ошибки с блокированием атакуемой страницы.

Более сложный тип атаки — запрос большого количества различных ресурсов сервера, включая медиафайлы, страницы и все прочее, в результате чего сервер жерты перестает работать.

Сложные атаки такого типа довольно сложно отфильтровать, как результат — приходится использовать специализированные программы и сервисы.

Атака нулевого дня

Так называют атаки, где используются неизвестные доселе уязвимости/слабые места сервиса. Для борьбы с проблемой необходимо изучить такой тип атаки, чтобы можно было что-то предпринять.

Вывод: наиболее сложным типом атаки являются комбинированные, где используются различные виды DDoS. Чем сложнее комбинация, тем сложнее от нее защититься. Общей проблемой для DDoS, вернее, для жертв DDoS, является общедоступность такого типа атак. В Сети есть большое количество приложений и сервисов, позволяющих бесплатно или почти бесплатно осуществлять мощнейшие атаки.

Наши компьютерные системы уязвимы к различным видам атак. Для защиты системы от этих атак,важно знать,распространенные компьютерные атаки.В сегодняшнем мире это стало почти обыденной ситуацией,когда мы слышим о персональных компьютерных системах или сетях,которые подвергаются нападению. В наш век технологий, существуют различные типы компьютерных атак,от которых надо защитить свои драгоценные данные, системы и сети.В то время как некоторые атаки могут просто повредить данные на компьютере, есть и другие атаки, где данные из компьютерной системы могут быть украдены,а также другие атаки, когда может быть закрыта вся сеть.

Проще говоря, существуют два основных типа атак, пассивные атаки и активные атаки.Пассивные атаки являются теми,когда данные на компьютере, отслеживаются и позже используются для вредоносных интересов,в то время как активные атаки,это те,когда либо изменения в данных или данные будут удалены или сети полностью разрушены.Ниже приведены некоторые из наиболее распространённых типов активных и пассивных атак, которые могут повлиять на компьютеры.

Активные виды компьютерных атак

Вирус

Наиболее известные компьютерные атаки и вирусы,которые были вокруг в течение длительного периода времени.Они устанавливаются на компьютеры и распространяются на другие файлы в системе. Они часто распространяются через внешние жесткие диски, или посредством определенных интернет-сайтов или как вложения по электронной почте.После того, как вирусы запускаются, они становятся независимыми от творца, и их цель заразить множество файлов и других систем.

Root Kit

Хакеры получают доступ в систему с использованием корневого набора драйверов и полностью берут управление компьютером.Они относятся к числу наиболее опасных компьютерных атак,так как хакер может получить больше контроля над системой, чем владелец системы. В некоторых случаях хакеры могут также включить вебкамеру и следить за деятельности потерпевшего,зная о нем всё.

Trojan

В списек компьютерных атак,троянский конь занимает самый высокий рейтинг после вирусов.Он часто встраивается в кусок программного обеспечения, в экранные заставки, или в игры,которые будет работать в обычном режиме.Однако, как только они будут скопированы в систему, они будут заражать компьютер вирусом или root-kit. Другими словами, они действуют как носители вирусов или руткиты, чтобы заразить систему.

Червь

Червями можно назвать родственниками вирусов. Разница между вирусами и интернет-червями в том,что черви заразить систему без какой-либо помощи от пользователя. Первый шаг в том, что черви сканируют компьютеры на уязвимость.Затем они копируют себя в систему и заражают систему,и процесс повторяется.

Пассивные типы компьютерных атак

Подслушивание

Как подсказывает название,хакеры будут вкрадчиво слышать разговор который происходит между двумя компьютерами в сети. Это может произойти в закрытой системе,а также через интернет. Другие имена,с которыми это связывают snooping. С подслушиванием, конфиденциальные данные могут внести свой путь по сети и могут быть доступны для других людей.

Парольные атаки

Одним из наиболее распространенных типов кибер-атак парольные атаки.Здесь хакеры получают доступ к компьютеру и ресурсам сети путем получения пароля управления.Часто можно увидеть,что злоумышленник изменил сервер и конфигурацию сети и в некоторых случаях даже могут удалить данные.Кроме того, данные могут передаваться в разные сети.

Скомпрометированный ключ атаки

Для хранения конфиденциальных данных,может быть использованы секретный код или номер.Получить ключ,без сомнения, настоящая огромная задача для хакера,и не исключено, что после интенсивных исследований хакер,действительно,способен положить руки на клавиши. Когда ключ находится в распоряжении хакера, он известен как скомпрометированный ключ. Хакер, теперь будут иметь доступ к конфиденциальным данным и может внести изменения в данные. Однако, существует также вероятность того, что хакер будет пробовать различные перестановки и комбинации ключа для доступа к другим наборам конфиденциальных данных.

Имитация удостоверения

Каждый компьютер имеет IP-адрес, благодаря которому он является действительным, и независимым в сети.Одной из распространённых компьютерных атак является предположение личности другого компьютера.Здесь IP-пакеты могут быть отправлены с действительных адресов и получить доступ к определенному IP. Как только доступ будет получен,данные системы могут быть удалены, изменены или перенаправлены.Кроме того, хакер может воспользоваться этим взломанным IP адресом и напасть на другие системы в пределах или за пределами сети.

Application Layer атаки

Целью атаки на уровне приложений-это вызвать сбой в операционной системе сервера.Как только будет создана ошибка в операционной системе,хакер сможет получить доступ к управлению сервером.Это в свою очередь приводит к изменению данных различными способами. В систему может быть внедрён вирус или могут отправляться многочисленные запросы к серверу, которые могут привести к её сбою или может быть отключен контроль безопасности, из-за которого восстановление сервера,может стать затруднительным.

Это были некоторые типы атак,которым могут подвергнуться сервера и отдельные компьютерные системы.Список новейших компьютерных атак продолжает увеличиваться с каждым днем, для этого хакеры используют новые методы взлома.

Лекция 33 Виды и типы сетевых атак

Лекция 33

Тема: Виды и типы сетевых атак

Удалённая сетевая атака - информационное разрушающее воздействие на распределённую вычислительную систему, осуществляемое программно по каналам связи.

Введение

Для организации коммуникаций в неоднородной сетевой среде применяются набор протоколов TCP/IP, обеспечивая совместимость между компьютерами разных типов. Данный набор протоколов завоевал популярность благодаря совместимости и предоставлению доступа к ресурсам глобальной сети Интернет и стал стандартом для межсетевого взаимодействия. Однако повсеместное распространение стека протоколов TCP/IP обнажило и его слабые стороны. В особенности из-за этого удалённым атакам подвержены распределённые системы, поскольку их компоненты обычно используют открытые каналы передачи данных, и нарушитель может не только проводить пассивное прослушивание передаваемой информации, но и модифицировать передаваемый трафик.

Трудность выявления проведения удалённой атаки и относительная простота проведения (из-за избыточной функциональности современных систем) выводит этот вид неправомерных действий на первое место по степени опасности и препятствует своевременному реагированию на осуществлённую угрозу, в результате чего у нарушителя увеличиваются шансы успешной реализации атаки.

Классификация атак

По характеру воздействия

Пассивное

Активное

Пассивное воздействие на распределённую вычислительную систему (РВС) представляет собой некоторое воздействие, не оказывающее прямого влияния на работу системы, но в то же время способное нарушить её политику безопасности. Отсутствие прямого влияния на работу РВС приводит именно к тому, что пассивное удалённое воздействие (ПУВ) трудно обнаружить. Возможным примером типового ПУВ в РВС служит прослушивание канала связи в сети.

Активное воздействие на РВС - воздействие, оказывающее прямое влияние на работу самой системы (нарушение работоспособности, изменение конфигурации РВС и т. д.), которое нарушает политику безопасности, принятую в ней. Активными воздействиями являются почти все типы удалённых атак. Связано это с тем, что в саму природу наносящего ущерб воздействия включается активное начало. Явное отличие активного воздействия от пассивного - принципиальная возможность его обнаружения, так как в результате его осуществления в системе происходят некоторые изменения. При пассивном же воздействии, не остается совершенно никаких следов (из-за того, что атакующий просмотрит чужое сообщение в системе, в тот же момент не изменится собственно ничего).

По цели воздействия

Нарушение функционирования системы (доступа к системе)

Нарушение целостности информационных ресурсов (ИР)

Нарушение конфиденциальности ИР

Этот признак, по которому производится классификация, по сути есть прямая проекция трех базовых разновидностей угроз - отказа в обслуживании, раскрытия и нарушения целостности.

Главная цель, которую преследуют практически при любой атаке - получение несанкционированного доступа к информации. Существуют два принципиальных варианта получения информации: искажение и перехват. Вариант перехвата информации означает получение к ней доступа без возможности ее изменения. Перехват информации приводит, следовательно, к нарушению ее конфиденциальности. Прослушивание канала в сети - пример перехвата информации. В этом случае имеется нелегитимный доступ к информации без возможных вариантов ее подмены. Очевидно также, что нарушение конфиденциальности информации относится к пассивным воздействиям.

Возможность подмены информации следует понимать либо как полный контроль над потоком информации между объектами системы, либо возможность передачи различных сообщений от чужого имени. Следовательно, понятно, что подмена информации приводит к нарушению её целостности. Такое информационное разрушающее воздействие есть характерный пример активного воздействия. Примером же удалённой атаки, предназначенной для нарушения целостности информации, может послужить удалённая атака (УА) «Ложный объект РВС».

По наличию обратной связи с атакуемым объектом

С обратной связью

Без обратной связи (однонаправленная атака)

Атакующий отправляет некоторые запросы на атакуемый объект, на которые ожидает получить ответ. Следовательно между атакующим и атакуемым появляется обратная связь, позволяющая первому адекватно реагировать на всяческие изменения на атакуемом объекте. В этом суть удалённой атаки, осуществляемой при наличии обратной связи с атакующим объектом. Подобные атаки наиболее характерны для РВС.

Атаки без обратной связи характерны тем, что им не требуется реагировать на изменения на атакуемом объекте. Такие атаки обычно осуществляются при помощи передачи на атакуемый объект одиночных запросов. Ответы на эти запросы атакующему не нужны. Подобную УА можно назвать также однонаправленной УА. Примером однонаправленных атак является типовая УА «DoS-атака».

По условию начала осуществления воздействия

Удалённое воздействие, также как и любое другое, может начать осуществляться только при определённых условиях. В РВС существуют три вида таких условных атак:

Атака по запросу от атакуемого объекта

Атака по наступлению ожидаемого события на атакуемом объекте

Безусловная атака

Воздействие со стороны атакующего начнётся при условии, что потенциальная цель атаки передаст запрос определённого типа. Такую атаку можно назвать атакой по запросу от атакуемого объекта. Данный тип УА наиболее характерен для РВС. Примером подобных запросов в сети Интернет может служить DNS- и ARP-запросы, а в Novell NetWare - SAP-запрос.

Атака по наступлению ожидаемого события на атакуемом объекте. Атакующий непрерывно наблюдает за состоянием ОС удалённой цели атаки и начинает воздействие при возникновении конкретного события в этой системе. Атакуемый объект сам является инициатором начала атаки. Примером такого события может быть прерывание сеанса работы пользователя с сервером без выдачи команды LOGOUT в Novell NetWare.

Безусловная атака осуществляется немедленно и безотносительно к состоянию операционной системы и атакуемого объекта. Следовательно, атакующий является инициатором начала атаки в данном случае.

При нарушении нормальной работоспособности системы преследуются другие цели и получение атакующим незаконного доступа к данным не предполагается. Его целью является вывод из строя ОС на атакуемом объекте и невозможность доступа для остальных объектов системы к ресурсам этого объекта. Примером атаки такого вида может служить УА «DoS-атака».

По расположению субъекта атаки относительно атакуемого объекта

Внутрисегментное

Межсегментное

Некоторые определения:

Источник атаки (субъект атаки) - программа (возможно оператор), ведущая атаку и осуществляющая непосредственное воздействие.

Хост (host) - компьютер, являющийся элементом сети.

Маршрутизатор (router) - устройство, которое обеспечивает маршрутизацию пакетов в сети.

Подсетью (subnetwork) называется группа хостов, являющихся частью глобальной сети, отличающихся тем, что маршрутизатором для них выделен одинаковый номер подсети. Так же можно сказать, что подсеть есть логическое объединение хостов посредством маршрутизатора. Хосты внутри одной подсети могут непосредственно взаимодействовать между собой, не задействовав при этом маршрутизатор.

Сегмент сети - объединение хостов на физическом уровне.

С точки зрения удалённой атаки крайне важным является взаимное расположение субъекта и объекта атаки, то есть находятся ли они в разных или в одинаковых сегментах. Во время внутрисегментной атаки, субъект и объект атаки располагаются в одном сегменте. В случае межсегментной атаки субъект и объект атаки находятся в разных сетевых сегментах. Этот классификационный признак дает возможность судить о так называемой «степени удалённости» атаки.

Далее будет показано, что практически внутрисегментную атаку осуществить намного проще, чем межсегментную. Отметим так же, что межсегментная удалённая атака представляет куда большую опасность, чем внутрисегментная. Это связано с тем, что в случае межсегментной атаки объект её и непосредственно атакующий могут находиться на расстоянии многих тысяч километров друг от друга, что может существенно воспрепятствовать мерам по отражению атаки.

По уровню эталонной модели ISO/OSI, на котором осуществляется воздействие

Физический

Канальный

Сетевой

Транспортный

Сеансовый

Представительный

Прикладной

Международной организацией по стандартизации (ISO) был принят стандарт ISO 7498, который описывает взаимодействие открытых систем (OSI), к которым принадлежат также и РВС. Каждый сетевой протокол обмена, также как и каждую сетевую программу, удаётся так или иначе спроецировать на эталонную 7-уровневую модель OSI. Такая многоуровневая проекция даёт возможность описать в терминах модели OSI использующиеся в сетевом протоколе или программе функции. УА - сетевая программа, и логично рассматривать её с точки зрения проекции на эталонную модель ISO/OSI .

Краткое описание некоторых сетевых атак

Фрагментация данных

При передаче пакета данных протокола IP по сети может осуществляться деление этого пакета на несколько фрагментов. Впоследствии, при достижении адресата, пакет восстанавливается из этих фрагментов. Злоумышленник может инициировать посылку большого числа фрагментов, что приводит к переполнению программных буферов на приемной стороне и, в ряде случаев, к аварийному завершению системы.

Атака Ping flooding

Данная атака требует от злоумышленника доступа к быстрым каналам в Интернет.

Программа ping посылает ICMP-пакет типа ECHO REQUEST, выставляя в нем время и его идентификатор. Ядро машины-получателя отвечает на подобный запрос пакетом ICMP ECHO REPLY. Получив его, ping выдает скорость прохождения пакета.

При стандартном режиме работы пакеты высылаются через некоторые промежутки времени, практически не нагружая сеть. Но в «агрессивном» режиме поток ICMP echo request/reply-пакетов может вызвать перегрузку небольшой линии, лишив ее способности передавать полезную информацию.

Нестандартные протоколы, инкапсулированные в IP

Пакет IP содержит поле, определяющее протокол инкапсулированного пакета (TCP, UDP, ICMP). Злоумышленники могут использовать нестандартное значение данного поля для передачи данных, которые не будут фиксироваться стандартными средствами контроля информационных потоков.

Атака smurf

Атака smurf заключается в передаче в сеть широковещательных ICMP запросов от имени компьютера - жертвы.

В результате компьютеры, принявшие такие широковещательные пакеты, отвечают компьютеру-жертве, что приводит к существенному снижению пропускной способности канала связи и, в ряде случаев, к полной изоляции атакуемой сети. Атака smurf исключительно эффективна и широко распространена.

Противодействие: для распознавания данной атаки необходимо анализировать загрузку канала и определять причины снижения пропускной способности.

Атака DNS spoofing

Результатом данной атаки является внесение навязываемого соответствия между IP-адресом и доменным именем в кэш DNS сервера. В результате успешного проведения такой атаки все пользователи DNS сервера получат неверную информацию о доменных именах и IP-адресах. Данная атака характеризуется большим количеством DNS пакетов с одним и тем же доменным именем. Это связано с необходимостью подбора некоторых параметров DNS обмена.

Противодействие: для выявления такой атаки необходимо анализировать содержимое DNS трафика либо использовать DNSSEC.

Атака IP spoofing

Большое количество атак в сети Интернет связано с подменой исходного IP-адреса. К таким атакам относится и syslog spoofing, которая заключается в передаче на компьютер-жертву сообщения от имени другого компьютера внутренней сети. Поскольку протокол syslog используется для ведения системных журналов, путем передачи ложных сообщений на компьютер-жертву можно навязать информацию или замести следы несанкционированного доступа.

Противодействие: выявление атак, связанных с подменой IP-адресов, возможно при контроле получения на одном из интерфейсов пакета с исходным адресом этого же интерфейса или при контроле получения на внешнем интерфейсе пакетов с IP-адресами внутренней сети.

Навязывание пакетов

Злоумышленник отправляет в сеть пакеты с ложным обратным адресом. С помощью этой атаки злоумышленник может переключать на свой компьютер соединения, установленные между другими компьютерами. При этом права доступа злоумышленника становятся равными правам того пользователя, чье соединение с сервером было переключено на компьютер злоумышленника.

Sniffing - прослушивание канала

Возможно только в сегменте локальной сети.

Практически все сетевые карты поддерживают возможность перехвата пакетов, передаваемых по общему каналу локальной сети. При этом рабочая станция может принимать пакеты, адресованные другим компьютерам того же сегмента сети. Таким образом, весь информационный обмен в сегменте сети становится доступным злоумышленнику. Для успешной реализации этой атаки компьютер злоумышленника должен располагаться в том же сегменте локальной сети, что и атакуемый компьютер.

Перехват пакетов на маршрутизаторе

Сетевое программное обеспечение маршрутизатора имеет доступ ко всем сетевым пакетам, передаваемым через данный маршрутизатор, что позволяет осуществлять перехват пакетов. Для реализации этой атаки злоумышленник должен иметь привилегированный доступ хотя бы к одному маршрутизатору сети. Поскольку через маршрутизатор обычно передается очень много пакетов, тотальный их перехват практически невозможен. Однако отдельные пакеты вполне могут быть перехвачены и сохранены для последующего анализа злоумышленником. Наиболее эффективен перехват пакетов FTP, содержащих пароли пользователей, а также электронной почты.

Навязывание хосту ложного маршрута с помощью протокола ICMP

В сети Интернет существует специальный протокол ICMP (Internet Control Message Protocol), одной из функцией которого является информирование хостов о смене текущего маршрутизатора. Данное управляющее сообщение носит название redirect. Существует возможность посылки с любого хоста в сегменте сети ложного redirect-сообщения от имени маршрутизатора на атакуемый хост. В результате у хоста изменяется текущая таблица маршрутизации и, в дальнейшем, весь сетевой трафик данного хоста будет проходить, например, через хост, отославший ложное redirect-сообщение. Таким образом возможно осуществить активное навязывание ложного маршрута внутри одного сегмента сети Интернет.

Наряду с обычными данными, пересылаемыми по TCP-соединению, стандарт предусматривает также передачу срочных (Out Of Band) данных. На уровне форматов пакетов TCP это выражается в ненулевом urgent pointer. У большинства ПК с установленным Windows присутствует сетевой протокол NetBIOS, который использует для своих нужд три IP-порта: 137, 138, 139. Если соединиться с Windows машиной по 139 порту и послать туда несколько байт OutOfBand данных, то реализация NetBIOS-а, не зная, что делать с этими данными, попросту вешает или перезагружает машину. Для Windows 95 это обычно выглядит как синий текстовый экран, сообщающий об ошибке в драйвере TCP/IP, и невозможность работы с сетью до перезагрузки ОС. NT 4.0 без сервиспаков перезагружается, NT 4.0 с ServicePack 2 паком выпадает в синий экран. Судя по информации из сети подвержены такой атаке и Windows NT 3.51 и Windows 3.11 for Workgroups.

Посылка данных в 139-й порт приводит к перезагрузке NT 4.0, либо выводу «синего экрана смерти» с установленным Service Pack 2. Аналогичная посылка данных в 135 и некоторые другие порты приводит к значительной загрузке процесса RPCSS.EXE. На Windows NT WorkStation это приводит к существенному замедлению работы, Windows NT Server практически замораживается.

Подмена доверенного хоста

Успешное осуществление удалённых атак этого типа позволит злоумышленнику вести сеанс работы с сервером от имени доверенного хоста. (Доверенный хост - станция легально подключившаяся к серверу). Реализация данного вида атак обычно состоит в посылке пакетов обмена со станции злоумышленника от имени доверенной станции, находящейся под его контролем.

Технологии обнаружения атак

Сетевые и информационные технологии меняются настолько быстро, что статичные защитные механизмы, к которым относятся системы разграничения доступа, МЭ, системы аутентификации во многих случаях не могут обеспечить эффективной защиты. Поэтому требуются динамические методы, позволяющие оперативно обнаруживать и предотвращать нарушения безопасности. Одной из технологий, позволяющей обнаруживать нарушения, которые не могут быть идентифицированы при помощи традиционных моделей контроля доступа, является технология обнаружения атак.

По существу, процесс обнаружения атак является процессом оценки подозрительных действий, которые происходят в корпоративной сети. Иначе говоря, обнаружение атак (intrusion detection) - это процесс идентификации и реагирования на подозрительную деятельность, направленную на вычислительные или сетевые ресурсы

Методы анализа сетевой информации

Эффективность системы обнаружения атак во многом зависит от применяемых методов анализа полученной информации. В первых системах обнаружения атак, разработанных в начале 1980-х годов, использовались статистические методы обнаружения атак. В настоящее время к статистическому анализу добавился ряд новых методик, начиная с экспертных систем и нечёткой логики и заканчивая использованием нейронных сетей.

Статистический метод

Основные преимущества статистического подхода - использование уже разработанного и зарекомендовавшего себя аппарата математической статистики и адаптация к поведению субъекта.

Сначала для всех субъектов анализируемой системы определяются профили. Любое отклонение используемого профиля от эталонного считается несанкционированной деятельностью. Статистические методы универсальны, поскольку для проведения анализа не требуется знания о возможных атаках и используемых ими уязвимостях. Однако при использовании этих методик возникают и проблемы:

«статистические» системы не чувствительны к порядку следования событий; в некоторых случаях одни и те же события в зависимости от порядка их следования могут характеризовать аномальную или нормальную деятельность;

Трудно задать граничные (пороговые) значения отслеживаемых системой обнаружения атак характеристик, чтобы адекватно идентифицировать аномальную деятельность;

«статистические» системы могут быть с течением времени «обучены» нарушителями так, чтобы атакующие действия рассматривались как нормальные.

Следует также учитывать, что статистические методы не применимы в тех слу-чаях, когда для пользователя отсутствует шаблон типичного поведения или когда для пользователя типичны несанкционированные действия.

Экспертные системы

Экспертные системы состоят из набора правил, которые охватывают знания человека-эксперта. Использование экспертных систем представляет собой распространенный метод обнаружения атак, при котором информация об атаках формулируется в виде правил. Эти правила могут быть записаны, например, в виде последовательности действий или в виде сигнатуры. При выполнении любого из этих правил принимается решение о наличии несанкционированной деятельности. Важным достоинством такого подхода является практически полное отсутствие ложных тревог.

БД экспертной системы должна содержать сценарии большинства известных на сегодняшний день атак. Для того чтобы оставаться постоянно актуальными, экспертные системы требуют постоянного обновления БД. Хотя экспертные системы предлагают хорошую возможность для просмотра данных в журналах регистрации, требуемые обновления могут либо игнорироваться, либо выполняться администратором вручную. Как минимум, это приводит к экспертной системе с ослабленными возможностями. В худшем случае отсутствие надлежащего сопровождения снижает степень защищенности всей сети, вводя ее пользователей в заблуждение относительно действительного уровня защищенности.

Основным недостатком является невозможность отражения неизвестных атак. При этом даже небольшое изменение уже известной атаки может стать серьёзным препятствием для функционирования системы обнаружения атак.

Нейронные сети

Большинство современных методов обнаружения атак используют некоторую форму анализа контролируемого пространства на основе правил или статистического подхода. В качестве контролируемого пространства могут выступать журналы регистрации или сетевой трафик. Анализ опирается на набор заранее определённых правил, которые создаются администратором или самой системой обнаружения атак.

Любое разделение атаки во времени или среди нескольких злоумышленников является трудным для обнаружения при помощи экспертных систем. Из-за большого разнообразия атак и хакеров даже специальные постоянные обновления БД правил экспертной системы никогда не дадут гарантии точной идентификации всего диапазона атак.

Использование нейронных сетей является одним из способов преодоления указанных проблем экспертных систем. В отличие от экспертных систем, которые могут дать пользователю определённый ответ о соответствии рассматриваемых характеристик заложенным в БД правилам, нейронная сеть проводит анализ информации и предоставляет возможность оценить, согласуются ли данные с характеристиками, которые она научена распознавать. В то время как степень соответствия нейросетевого представления может достигать 100 %, достоверность выбора полностью зависит от качества системы в анализе примеров поставленной задачи.

Сначала нейросеть обучают правильной идентификации на предварительно подобранной выборке примеров предметной области. Реакция нейросети анализируется и система настраивается таким образом, чтобы достичь удовлетворительных результатов. В дополнение к начальному периоду обучения, нейросеть набирается опыта с течением времени, по мере того, как она проводит анализ данных, связанных с предметной областью.

Важным преимуществом нейронных сетей при обнаружении злоупотреблений является их способность «изучать» характеристики умышленных атак и идентифицировать элементы, которые не похожи на те, что наблюдались в сети прежде.

Каждый из описанных методов обладает рядом достоинств и недостатков, поэтому сейчас практически трудно встретить систему, реализующую только один из описанных методов. Как правило, эти методы используются в совокупности.

Основополагающими концепциями кибер-безопасности являются доступность, целостность и конфиденциальность. Атаки «отказ в обслуживании» (DoS) влияют на доступность информационных ресурсов. Отказ в обслуживании считается успешным, если он привел к недоступности информационного ресурса. Успешность атаки и влияние на целевые ресурсы отличаются тем, что влияние наносит жертве урон. Например, если атакуется интернет-магазин, то длительный отказ в обслуживании может причинить финансовые убытки компании. В каждом конкретном случае DoS-активность может либо непосредственно причинить вред, либо создать угрозу и потенциальный риск нанесения убытков.

Первая D в DDoS означает distributed : распределённая атака типа «отказ в обслуживании» . В этом случае речь идёт об огромной массе злонамеренных запросов, поступающих на сервер жертвы из множества разных мест. Обычно такие атаки организуются посредством бот-сетей.

В этой статье мы подробно рассмотрим, какие типы DDoS-трафика и какие виды DDoS-атак существуют. Для каждого вида атак будут приведены краткие рекомендации по предотвращению и восстановлению работоспособности.

Типы DDoS-трафика

Самый простой вид трафика - HTTP-запросы. С помощью таких запросов, например, любой посетитель общается с вашим сайтом посредством браузера. В основе запроса лежит HTTP-заголовок.

HTTP-заголовок . HTTP заголовки - это поля, которые описывают, какой именно ресурс запрашивается, например, URL-адрес или форма, или JPEG. Также HTTP заголовки информируют веб-сервер, какой тип браузера используется. Наиболее распространенные HTTP заголовки: ACCEPT, LANGUAGE и USER AGENT.

Запрашивающая сторона может использовать сколько угодно заголовков, придавая им нужные свойства. Проводящие DDoS-атаку злоумышленники могут изменять эти и многие другие HTTP-заголовки, делая их труднораспознаваемыми для выявления атаки. В добавок, HTTP заголовки могут быть написаны таким образом, чтоб управлять кэшированием и прокси-сервисами. Например, можно дать команду прокси-серверу не кэшировать информацию.

HTTP GET

  • HTTP(S) GET-запрос - метод, который запрашивает информацию на сервере. Этот запрос может попросить у сервера передать какой-то файл, изображение, страницу или скрипт, чтобы отобразить их в браузере.
  • HTTP(S) GET-флуд - метод DDoS атаки прикладного уровня (7) модели OSI, при котором атакующий посылает мощный поток запросов на сервер с целью переполнения его ресурсов. В результате сервер не может отвечать не только на хакерские запросы, но и на запросы реальных клиентов.

HTTP POST

  • HTTP(S) POST-запрос - метод, при котором данные помещаются в тело запроса для последующей обработки на сервере. HTTP POST-запрос кодирует передаваемую информацию и помещает на форму, а затем отправляет этот контент на сервер. Данный метод используется при необходимости передавать большие объемы информации или файлы.
  • HTTP(S) POST-флуд - это тип DDoS-атаки, при котором количество POST-запросов переполняют сервер так, что сервер не в состоянии ответить на все запросы. Это может привести к исключительно высокому использованию системных ресурсов, и, в последствии, к аварийной остановке сервера.

Каждый из описанных выше HTTP-запросов может передаваться по защищенному протоколу HTTPS . В этом случае все пересылаемые между клиентом (злоумышленником) и сервером данные шифруются. Получется, что «защищенность» тут играет на руку злоумышленникам: чтобы выявить злонамеренный запрос, сервер должен сначала расшифровать его. Т.е. расшифровывать приходится весь поток запросов, которых во время DDoS-атаки поступает очень много. Это создает дополнительную нагрузку на сервер-жертву.

SYN-флуд (TCP/SYN) устанавливает полуоткрытые соединения с узлом. Когда жертва принимает SYN-пакет через открытый порт, она должна послать в ответ SYN-ACK пакет и установить соединение. После этого инициатор посылает получателю ответ с ACK-пакетом. Данный процесс условно называется рукопожатием. Однако, во время атаки SYN-флудом рукопожатие не может быть завершено, т.к. злоумышленник не отвечает на SYN-ACK сервера-жертвы. Такие соединения остаются полуоткрытыми до истечения тайм-аута, очередь на подключение переполняется и новые клиенты не могут подключиться к серверу.

UDP-флуд чаще всего используются для широкополосных DDoS-атак в силу их бессеансовости, а также простоты создания сообщений протокола 17 (UDP) различными языками программирования.

ICMP-флуд . Протокол межсетевых управляющих сообщений (ICMP) используется в первую очередь для передачи сообщений об ошибках и не используется для передачи данных. ICMP-пакеты могут сопровождать TCP-пакеты при соединении с сервером. ICMP-флуд - метод DDoS атаки на 3-м уровне модели OSI, использующий ICMP-сообщения для перегрузки сетевого канала атакуемого.

MAC-флуд - редкий вид атаки, при котором атакующий посылает множественные пустые Ethernet-фреймы с различными MAC-адресами. Сетевые свитчи рассматривают каждый MAC-адрес в отдельности и, как следствие, резервируют ресурсы под каждый из них. Когда вся память на свитче использована, он либо перестает отвечать, либо выключается. На некоторых типах роутеров атака MAC-флудом может стать причиной удаления целых таблиц маршрутизации, таким образом нарушая работу целой сети.

Классификация и цели DDoS-атак по уровням OSI

Интернет использует модель OSI. Всего в модели присутствует 7 уровней, которые охватывают все среды коммуникации: начиная с физической среды (1-й уровень) и заканчивая уровнем приложений (7-й уровень), на котором «общаются» между собой программы.

DDoS-атаки возможны на каждом из семи уровней. Рассмотрим их подробнее.

7-й уровень OSI: Прикладной

Что делать: Мониторинг приложений - систематический мониторинг ПО, использующий определенный набор алгоритмов, технологий и подходов (в зависимости от платформы, на котором это ПО используется) для выявления 0day-уязвимостей приложений (атаки 7 уровня). Идентифицировав такие атаки, их можно раз и навсегда остановить и отследить их источник. На данном слое это осуществляется наиболее просто.

6-й уровень OSI: Представительский

Что делать: Для уменьшения вреда обратите внимание на такие средства, как распределение шифрующей SSL инфраструктуры (т.е. размещение SSL на отличном сервере, если это возможно) и проверка трафика приложений на предмет атак или нарушение политик на платформе приложений. Хорошая платформа гарантирует, что трафик шифруется и отправляется обратно начальной инфраструктуре с расшифрованным контентом, находившимся в защищенной памяти безопасного узла-бастиона.

5-й уровень OSI: Сеансовый

Что делать: Поддерживать прошивки аппаратного обеспечения в актуальном состоянии для уменьшения риска появления угрозы.

4-й уровень OSI: Транспортный

Что делать: Фильтрация DDoS-трафика, известная как blackholing - метод, часто используемый провайдерами для защиты клиентов (мы и сами используем этот метод). Однако этот подход делает сайт клиента недоступным как для трафика злоумышленника, так и для легального трафика пользователей. Тем не менее, блокировка доступа используется провайдерами в борьбе с DDoS-атаками для защиты клиентов от таких угроз, как замедление работы сетевого оборудования и отказ работы сервисов.

3-й уровень OSI: Сетевой

Что делать: Ограничить количество обрабатываемых запросов по протоколу ICMP и сократить возможное влияние этого трафика на скорость работы Firewall и пропускную способность интернет-полосы.

2-й уровень OSI: Канальный

Что делать: Многие современные свитчи могут быть настроены таким образом, что количество MAC адресов ограничивается надежными, которые проходят проверку аутентификации, авторизации и учета на сервере (протокол ААА) и в последствии фильтруются.

1-й уровень OSI: Физический

Что делать: использовать систематический подход к мониторингу работы физического сетевого оборудования.

Устранение крупномасштабных DoS/DDoS-атак

Хотя атака возможна на любом из уровней, особой популярностью пользуются атаки на 3-4 и 7 уровнях модели OSI.

  • DDoS-атаки на 3-м и 4-м уровне - инфраструктурные атаки - типы атак, основанные на использовании большого объема, мощного потока данных (флуд) на уровне инфраструктуры сети и транспортном уровне с целью замедлить работу веб-сервера, «заполнить» канал, и в конечном счете помешать доступу других пользователей к ресурсу. Эти типы атак как правило включают ICMP-, SYN- и UDP-флуд.
  • DDoS атака на 7-м уровне - атака, заключающаяся в перегрузке некоторых специфических элементов инфраструктуры сервера приложений. Атаки 7-го уровня особенно сложны, скрыты и трудны для выявления в силу их сходства с полезным веб-трафиком. Даже самые простенькие атаки 7-го уровня, например, попытка входа в систему под произвольным именем пользователя и паролем или повторяющийся произвольный поиск на динамических веб-страницах, могут критически загрузить CPU и базы данных. Также DDoS злоумышленники могут неоднократно изменять сигнатуры атак 7-го уровня, делая их еще более сложными для распознавания и устранения.

Некоторые действия и оборудование для устранения атак:

  • Брандмауэры с динамической проверкой пакетов
  • Динамические механизмы SYN прокси
  • Ограничение количества SYN-ов за секунду для каждого IP-адреса
  • Ограничение количества SYN-ов за секунду для каждого удаленного IP-адреса
  • Установка экранов ICMP флуда на брандмауэре
  • Установка экранов UDP флуда на брандмауэре
  • Ограничение скорости роутеров, примыкающих к брандмауэрам и сети