Коллектив авторов
Защита от хакеров корпоративных сетей
Хотя эта уязвимость была обнаружена как проявление другой, любой пользователь мог воспользоваться ею с помощью легкодоступного инструментария аудита сети. Тем более что после нападения маршрутизатор не смог бы самостоятельно выключиться и сразу включиться, чтобы восстановить свою работоспособность. Это классический пример атаки, нацеленной на уязвимый сервис.
Сетевые DoS-атаки на систему
Нацеленные на разрушение системы сетевые DoS-атаки обычно преследуют те же цели, что и локальные DoS-атаки: уменьшение производительности системы вплоть до ее полного отказа. Выявлено несколько характерных подходов для осуществления этого типа атак, которые по существу полностью определяют используемые методы. Один из них основан на атаке одной системы из другой. Этот тип нападения был продемонстрирован в нападениях land.c, Ping of Death (звонок смерти) и teardrop (слезинка), происходивших пару лет назад, а также в нападениях на различные уязвимости фрагментированных пакетов TCP/IP в маршрутизаторе D-Link, Microsoft ISA Server и им подобных программных средствах.
Аналогична идея синхронной атаки (SYN flooding). (SYN flooding – злонамеренное действие, состоящее в генерировании злоумышленником лавины синхронизирующих символов SYN с целью заблокировать легальный доступ на сервер путем увеличения полуоткрытых соединений к TCP порту). Синхронная атака предполагает наличие ряда условий: начиная от случая, когда атакующий компьютер обладает большей производительностью, чем атакуемый, и заканчивая случаем наличия в сети компьютеров, соединенных скоростными каналами. Этот тип нападения используется главным образом для деградации производительности системы. Синхронная атака реализуется путем посылки запросов на TCP-соединение быстрее, чем система сможет их обработать. Атакованная система расходует ресурсы на отслеживание каждого соединения. Поэтому получение большого количества символов синхронизации может привести к тому, что атакованный хост исчерпает все свои ресурсы и не сможет выделить их новым легальным соединениям. IP-адрес источника, как обычно, подменяется таким образом, чтобы атакованная система не смогла получить ответ на свою посылку второй части трехстороннего представления SYN-ACK (синхронизированное уведомление об успешном приеме данных, генерируемое получателем пакетов). Некоторые операционные системы несколько раз повторно передадут SYN-ACK, перед тем как освободить ресурс и вернуть его системе. Заках (Zakath) написал программу синхронной атаки syn4k.c. Программа позволяет указать в пакете подмененный адрес отправителя и порт системы жертвы синхронной атаки. По соображениям краткости изложения в книге не приведен исходный код программы, но его можно загрузить с www.cotse.com/sw/dos/syn/synk4.c.
Синхронную атаку можно обнаружить различными инструментальными средствами, например командой netstat, результат действия которой показан на рис. 3.1, или с помощью сетевых систем обнаружения вторжения (IDS).
Рис. 3.1. Пример использования команды netstat для обнаружения синхронной атаки
В некоторых версиях операционных систем использование параметра – n команды netstat позволяет отобразить адреса и номера портов в числовом формате, а переключатель -p – выбрать протокол для просмотра. Это дает возможность просматривать не все соединения по протоколу UDP (User Datagram Protocol), а только те из них, которые представляют интерес в рамках определенной атаки. Перед использованием команды ознакомьтесь с описанием команды netstat, установленной на вашей операционной системе, чтобы гарантировать использование правильных параметров.
Добавим, что некоторые операционные системы поддерживают возможность работы с маркерами SYN cookies по протоколу TCP. Использование маркеров SYN cookies позволяет устанавливать защищенные криптографическими средствами соединения (в системах с удаленным доступом использование маркеров подразумевает пароль, порождаемый сервером при первом подключении и отсылаемый пользователю; при последующих подключениях пользователь должен предоставлять серверу этот пароль). При получении символа синхронизации SYN от системы – инициатора обмена система возвращает символы синхронизированного уведомления об успешном приеме данных SYN+ACK, как если бы SYN-очередь в действительности была больше. При возврате системой-инициатором обмена символа ACK обратно системе она вызывает специальную функцию сервера, передавая функции в качестве входного параметра значение 32-битового счетчика времени по модулю 32. Если результат, возвращаемый функцией, соответствует ожидаемому, то используется извлеченный максимальный размер сегмента MSS и восстанавливаются внутренние переменные для правильного поступления SYN-символов в очередь.
Рассмотрим атаки типа smurf или packet, которые обычно инициируются ранее упомянутыми новичками-недоумками. Атаки типа smurf – DoS-атаки из сети, ставящие перед собой цель вывести из строя атакованный хост. Этот тип атак использует маршрутизатор, играющий роль посредника, как это показано на рис. 3.2. Злоумышленник, подменивший исходный IP-адрес на адрес атакуемого хоста, генерирует большое количество эхо-сообщений по протоколу ICMP (Internet Control Message Protocol), создавая тем самым большой поток информации по широковещательным IP-адресам. Маршрутизатор, в данном случае выступающий в роли усилителя smurf-атаки, преобразует широковещательный запрос на IP-передачу к широковещательному запросу уровня канала передачи данных Layer 2 и посылает их дальше. Каждый хост, получив широковещательный запрос, отвечает эхо-сигналом по подмененному IP-адресу отправителя. В зависимости от числа хостов в сети как маршрутизатор, так и атакуемый хост могут быть перегружены потоком информационного обмена, что может привести к снижению сетевой производительности атакованного хоста. В зависимости от числа используемых сетевых усилителей атакованная сеть сможет достичь предела своих возможностей обработки информации.
Рис. 3.2. Схема smurf-атаки
В последнее время появились сетевые распределенные DoS-атаки (DDoS). В их основе лежит та же самая идея, что и в smurf-атаках, хотя средства нападения и метод усиления атаки значительно отличаются.
Типы DDoS-атак различаются способом использования клиентов, мастеров и демонов (также называемых зомби). Для того чтобы DDoS-атака стала возможной, специальная программа должна быть размещена на десятках или сотнях системах-«агентах». Обычно кандидаты на роль «агентов» ищутся автоматически среди хостов, которые могут быть cкомпрометированы (например, в результате переполнения буферов во время удаленного вызова процедур (RPC) служб statd, cmsd и ttdbserverd). Затем на скомпрометированные хосты размещается специальная программа – мастер или демон. На них же загружаются специальные программы запуска демонов вместе с программами-генераторами потока пакетов информации, нацеленных на атакуемую систему. Для атаки злоумышленник использует клиента мастера, размещенного на скомпрометированном хосте. Мастер позволяет злоумышленнику управлять демонами. В конечном счете злоумышленник управляет несколькими мастерами, а те – демонами. Во время DDoS-атаки каждый из агентов участвует в создании избыточного потока информации по направлению к атакуемой системе и перегружает ее. Современный набор инструментальных средств DDoS-атак состоит из таких средств, как trinoo, Tribe Flood Network, Tribe Flood Network 2000, stacheldraht, shaft и mstream. Для дополнительного ознакомления о средствах и методах обнаружения демонов и инструментарии DDoS-атак посетите Web-сайт Дэвида Дитриха (David Dittrich): http://staff.washington.edu/dittrich/misc/DDoS.
Приоткрывая завесу
Код Red Worm
В июле 2001 года фильтр IIS (Internet Information Server – информационный сервер Internet) фирмы Микрософт был преобразован в автоматическую программу, названную червем. Используя брешь в системе защиты IIS, червь сначала атаковал один IIS, а затем, пользуясь скомпрометированной системой, нападал на другие системы IIS. Червь предназначался для двух вещей. Во-первых, для стирания Web-страницы инфицированной системы. И, во-вторых, для координации DdoS-атаки против Белого дома. Червь потерпел неудачу, не достигнув своих целей, в основном из-за своевременной квалифицированной реакции штаба информационных технологий Белого дома (White House IT staff).
Последствия от нападения червя не ограничились уязвимыми операционными системами Windows или Белым домом. В результате атаки были переполнены журналы серверов HTTP, неуязвимых к нападению, и был найден оригинальный способ воздействия на маршрутизаторы цифровой абонентской линии (DSL-Digital Subscriber Line) фирмы Cisco. После нападения червя на маршрутизаторы DSL с интерфейсом Web-администрирования они работали неустойчиво, аварийно завершались, способствуя тем самым отказу в обслуживании. В результате клиенты Qwest и некоторых других известных Интернет-провайдеров остались без доступа к сети, пораженной червем. Из-за деятельности червя инфицированная сеть была перегружена операциями сканирования.
Утечка информации
Утечку информации можно сравнить с протечкой воды из прохудившихся труб. Почти всегда утечка информации нежелательна и заканчивается неприятностями. Как правило, утечка информации – результат неправильного обращения с ресурсом, от которого зависит возможность нападения. Точно так же как генералы полагаются на сведения разведчиков, проникших в тыл врага, так и злоумышленники проникают в сеть для выполнения аналогичных задач, собирая информацию о программах, операционных системах и архитектуре сети, намеченной для нападения.
Пути утечки информации
Пути утечки информации различны. Один из возможных путей – баннеры. Баннеры – текст, предъявляемый пользователю при регистрации в системе посредством той или иной службы. Баннеры можно найти в протоколах FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP3 (Post Office Protocol v. 3, оболочках безопасности (SSH-secure shell), службе telnet. Большинство программного обеспечения этих служб услужливо предоставляют внешним пользователям информацию о своей версии и конфигурации, как показано на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Версия демона SSH
Другой путь – сообщения об ошибках. Часто Web-сервера предоставляют избыточную информацию о себе при возникновении исключительных условий. Исключительные условия определяются обстоятельствами, отличными от нормальных условий работы, например запросом несуществующей страницы или неопознанной командой. В этой ситуации лучше всего предусмотреть возможность настройки формата выдачи диагностических сообщений или тщательно продумать (workaround) формат выдачи диагностики. На рисунке 3.4 показано излишне болтливое сообщение об ошибке Apache.
Рис. 3.4. Разглашение информации о версии HTTP-сервера
Анализ протоколов
Обзор путей утечки информации будет неполным, если не сказать об анализе протоколов (protocol analysis). Существуют различные варианты анализа протоколов. В одном из вариантов используются ограничения, предусмотренные при разработке протоколов якобы для предотвращения выдачи избыточной информации о системе. Посмотрите на этот FTP-запрос system type:
elliptic@ellipse:~$ telnet parabola.cipherpunks.com 21
Trying 192.168.1.2…
Connected to parabola.cipherpunks.com.
Escape character is “^]”.
220 parabola FTP server (Version: 9.2.1-4) ready.
SYST
215 UNIX Type: L8 Version: SUNOS
В HTTP – аналогичная проблема. Посмотрите, как выбалтывается информация о системе в заголовке HTTP посредством команды HEAD:
elliptic@ellipse:~$ telnet www.cipherpunks.com 80
Trying 192.168.1.2…
Connected to www.cipherpunks.com.
Escape character is “^]”.
HEAD / HTTP/1.0
HTTP/1.1 200 OK
Date: Wed, 05 Dec 2001 11:25:13 GMT
Server: Apache/1.3.22 (Unix)
Last-Modified: Wed, 28 Nov 2001 22:03:44 GMT
ETag: “30438-44f-3c055f40”
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 1103
Connection: close
Content-Type: text/html
Connection closed by foreign host.
Кроме этих вариантов, злоумышленники при анализе протоколов используют и другие. Один из них – анализ ответов в IP-протоколе. Атака основана на уже упомянутой идее, но реализуется на более низком уровне. Автоматизированный инструментарий типа Network Mapper или Nmap предоставляет удобные средства для сбора информации о системе, на которую готовится нападение, включая общедоступные порты системы и установленную на ней операционную систему. Посмотрите на результаты сканирования Nmap:
elliptic@ellipse:~$ nmap -sS -O parabola.cipherpunks.com
Starting nmap V. 2.54BETA22 (www.insecure.org/nmap/)
Interesting ports on parabola.cipherpunks.com (192.168.1.2):
(The 1533 ports scanned but not shown below are in state:
closed)
Port State Service
21/tcp open ftp
22/tcp open ssh
25/tcp open smtp
53/tcp open domain
80/tcp open http
Remote operating system guess: Solaris 2.6 – 2.7
Uptime 5.873 days (since Thu Nov 29 08:03:04 2001)
Nmap run completed – 1 IP address (1 host up) scanned in 67 seconds
Во-первых, давайте выясним смысл флажков, использованных для сканирования системы parabola. Флаг sS используется при SYN-сканировании для исследования полуоткрытых соединений с целью определения открытых портов хоста. O флаг указывает Nmap на необходимость идентификации операционной системы, если это возможно, на основе ранее выявленных и сохраненных в базе данных особенностей реакции систем на сканирование. Как вы можете видеть, Nmap смог идентифицировать все открытые порты системы и достаточно точно определить операционную систему системы parabola (на самом деле это была операционная система Solaris 7, выполняющаяся на платформе Sparc).
Приведенные примеры показывают пути утечки информации, которые помогли злоумышленнику собрать обширные сведения о сети при подготовке к нападению.
Примечание
Один примечательный проект, связанный с утечкой информации, – исследование протокола ICMP (протокол управляющих сообщений в сети Internet), проводимое Офиром Аркином (Ofir Arkin). На его сайте www.sys-security.com размещено несколько html-страниц, на которых обсуждаются методы использования ICMP для сбора важной информации. Две страницы, озаглавленные «Identifying ICMP Hackery Tools Used In The Wild Today» («Современный инструментарий дикого хакера для идентификации ICMP») и «ICMP Usage In Scanning» («Использование ICMP для сканирования»), доступны на www.sys-security.com/html/papers.html. Они не предназначены для щепетильных людей, но содержат много информации.
Утечка информации об архитектуре сети
Это общая проблема. Некоторые программы любезно и охотно предоставляют важную информацию об архитектуре сети. Протоколы типа SNMP (Simple Network Management Protocol) предусматривают открытое описание соединений для взаимодействия с другими системами. Ухудшает положение дел и то, что в очень многих реализациях протокола SNMP для ограничения предоставления сведений об архитектуре сети применяются примитивные или легкоугадываемые процедуры аутентификации.
Печально, но SNMP все еще широко используется. Например, маршрутизаторы Cisco поддерживают SNMP. Некоторые операционные системы типа Solaris устанавливают и запускают SNMP-средства по умолчанию. Помимо других уязвимостей, найденных в этих средствах, их использование с конфигурацией по умолчанию – явно плохая практика.
Утечка с Web-серверов
Предварительно уже говорилось о чрезмерно болтливых Web-серверах, сообщающих назойливым пользователям лишние сведения о себе при некоторых режимах их работы. Эта проблема еще более усложняется, когда используются такие вещи, как PHP, CGI (Common Gateway Interface) и мощные машины поиска. Подобно любому другому инструментарию, они могут использоваться как на пользу, так и во вред.
Так, PHP, CGI и машины поиска могут использоваться для создания интерактивных Web-средств, настраиваемой среды пользователя для работы в Интернете и автоматизации предпринимательской деятельности. А могут использоваться и для злонамеренных действий, особенно если в их реализации есть ошибки. Беглое знакомство с документом ARIS (Attack Registry and Intelligence Service) показывает, что под номером 3 в нем значится тип атак, использующих обход директории («Generic Directory Traversal Attack»). (Этим типам атак в документе предшествуют атаки с использованием ISAPI и нападения типа cmd.exe, которые на момент написания книги были очень многочисленными и разнообразными.) В группу атак на основе обхода директории входят атаки типа dot-dot (..) или атаки относительного пути (…), в ходе которых в URL добавляются точки для выяснения, приведет ли это к переходу в другую директорию и выдаче листинга или выполнению программы на Web-сервере.
Сценарии, которые предоставляют возможность обхода директорий, позволяют не только кому-либо сменить директорию и просмотреть список файлов системы. Они позволяют злоумышленнику прочитать любой файл, читаемый HTTP-сервером с учетом монопольного использования и группового членства. А это, в свою очередь, может позволить пользователю получить доступ к файлу паролей passwd в директории /etc и к другим непривилегированным файлам Unix-систем или иных систем, например Microsoft Windows, привести к чтению (а потенциально и к записи) привилегированных файлов. Любые данные, полученные в результате этого типа атак, могут быть использованы для подготовки более опасных нападений. Web-сценарии и приложения должны стать темой тщательного рассмотрения еще до их установки. Подробнее познакомиться с ARIS можно по адресу http://ARIS.securityfocus.com.
Гипотетический сценарий
Некоторые программы, например Sendmail, в большинстве своих реализаций по умолчанию предоставляют сведения о пользователях системы. Усугубляет ситуацию еще и то, что эти программы используют пользовательскую базу данных как справочник для адресов электронной почты. Кое-кто, возможно, лишь усмехнется, услышав рассуждения о возможности утечки информации. В этом случае задумайтесь над следующим примером.
В маленьком городке два Интернет-провайдера. Интернет-провайдер A появился позднее Интернет-провайдера B и быстро развивается, существенно увеличивая число своих клиентов. Интернет-провайдер B обосновался в городке раньше A и владеет большим процентом клиентов. Интернет-провайдер B ведет конкурентную войну с Интернет-провайдером A, недовольный тем, что A ограничивает сферу деятельности B и выбивает почву из-под его ног. У Интернет-провайдера A работают более квалифицированные системные администраторы, которые смогли воспользоваться преимуществами различных программных средств, ограничив доступ пользователей к важной информации. Они достигли этого с помощью таких ухищрений, как организация почты (hosting mail) на отдельном сервере, использование различных регистрационных имен оболочки сервера для исключения возможности получения доступа к базе данных почтовых адресов различным пользователям. Однако Интернет-провайдер B не предпринял таких мер предосторожности. Однажды сотрудников Интернет-провайдера A осенила блестящая идея, как получить учетные записи Интернет-провайдера B. Эти учетные записи позволят им сначала получить доступ к почтовому серверу Интернет-провайдера B, а затем легко завладеть файлом паролей passwd. Зная пароли, можно будет по почте отправить всем пользователям Интернет-провайдера B предложение о сотрудничестве с Интернет-провайдером A, предлагая им существенные скидки по сравнению с текущими расходами у Интернет-провайдера B.
Как вы можете видеть, утечка подобной информации может привести не только к взлому системы безопасности, но и, возможно, к банкротству. Предположим, что компания смогла получить доступ к информационным системам своего конкурента. Что остановит ее от кражи, дезинформации, мошенничества и осуществления всего того, что можно сделать для подрыва честной конкуренции? Дни наивности в Интернете закончены.
Почему опасна утечка информации?
В силу различных причин всегда найдутся люди, которые не обеспокоены утечкой информации. Такое отношение к утечке информации объясняется, например, тем, что, по их мнению, утечку информации остановить невозможно и тайное всегда станет явным, или тем, что без допуска к некоторой хранимой на сервере информации нельзя наладить доверительные отношения с клиентами. Сюда относится и такая возможность, как «снятие отпечатков пальцев» систем, смысл которой состоит в идентификации систем на основе сравнения реакции системы с ожидаемыми действиями.
Любая грамотно разработанная операционная система предоставляет возможности или для уклонения от «снятия отпечатков пальцев», или для затруднения проведения идентификации системы на их основе, требуя проведения дополнительных мероприятий. Некоторые системы даже предоставляют возможность посылки поддельных «отпечатков пальцев» чрезмерно навязчивым хостам. Причины этого очевидны. Возвращаясь к примеру из военной области, отметим, что зачастую подготовка к предстоящему нападению тщательно скрывается для достижения эффекта неожиданности. Это может достигаться маскировкой своих сил, скрытию их передислокации, передаче только зашифрованных сведений и т. д. Подобное ограничение утечки информации заставляет неприятеля принимать решения без знания истинного положения дел, увеличивая тем самым возможность совершения ошибки.
Поэтому, по аналогии с армией, для которой существует риск нападения на нее грозного врага, следует приложить максимум усилий для скрытия ресурсов собственной сети от сбора сведений и предотвратить утечку информации. Любая имеющая значение информация о сети, которая окажется в распоряжении злоумышленника, предоставит ему возможность сделать обоснованные выводы в нужном направлении. Устранение утечки информации вынуждает злоумышленника предпринимать дополнительные меры для сбора необходимой ему информации. Возросшая активность злоумышленника увеличивает шансы его обнаружения.