Более вероятно, что вы захотите найти порт, открытый для работы. Многие сайты поддерживают сервисные возможности, для работы которых требуется, чтобы компьютеры демилитаризованной зоны могли инициировать обратную связь с компьютерами внутренней сети. Это может быть электронная почта (почта должна быть доставлена во внутреннюю сеть), поиск по базам данных (например, для сайтов электронной коммерции) и, возможно, механизмы отчетности (вероятно, системные журналы). Попытка проникновения из демилитаризованной зоны во внутреннюю сеть упрощается, потому что вы сможете точно определить момент обмена информацией между демилитаризованной зоной и внутренней сетью. Рассмотрим следующую ситуацию. Предположим, что вам удалось успешно проникнуть на почтовый сервер в демилитаризованной зоне, используя ошибки почтового демона (демон – сетевая программа, работающая в фоновом режиме, или процедура, запускаемая автоматически при выполнении некоторых условий). Появились хорошие возможности наладить связь из демилитаризованной зоны с внутренним почтовым сервером. Возможности хороши, поскольку на внутреннем почтовом сервере выполняется тот же самый почтовый демон, который вы только что взломали, или даже менее защищенный (в конце концов, это – внутренний компьютер, который не предназначен для непосредственной работы с Интернетом, не так ли?).
Прямое нападение на межсетевой экран
Иногда вы полагаете, что межсетевой экран скомпрометирован. Это может случиться как с доморощенными межсетевыми экранами (для которых необходимо получить предварительную экспертизу у администратора экрана), так и с промышленными (которые иногда могут давать ложное представление о безопасности и поэтому также нуждаются в предварительной экспертизе). Бывает, что консультант хорошо настроил межсетевой экран, но в настоящее время не осталось человека, который знал бы, как его обслуживать. Сведения о новых нападениях издаются все время, но если люди не обращают на них внимания, то они не будут знать ни о патчах, ни об их применении.
Тип атаки на межсетевой экран сильно зависит от точного типа межсетевого экрана. Вероятно, лучшими источниками информации относительно слабых мест в системе защиты межсетевых экранов являются различные списки адресатов для рассылки публикаций по вопросам безопасности. Особенно квалифицированный злоумышленник изучил бы намеченный для атаки межсетевой экран максимально подробно, а затем затаился в ожидании уязвимости, которая не была устранена.
Бреши в системе безопасности клиентской части
Один из лучших способов обхода защиты межсетевого экрана основан на использовании ее слабых мест. Кроме уязвимостей Web-браузера, в состав программ с возможными брешами в системе защиты входят такие программы, как AOL Instant Messenger, MSN Chat, ICQ, клиент IRC и даже Telnet и клиенты ftp. Возможно, потребуются дополнительные исследования, терпение и немного удачи, для того чтобы воспользоваться слабыми местами в их системе защиты. Рекомендуется найти пользователя в организации, намеченной для нападения, который сможет запустить одну из этих программ. Многие из программ интерактивной переписки содержат средства обнаружения собеседников, поэтому нет ничего необычного в том, что люди публикуют свой номер ICQ на своей домашней страничке. (I Seek You – система интерактивного общения в Internet, позволяющая находить в сети партнеров по интересам и обмениваться с ними сообщениями в реальном масштабе времени.) Значит, легко найти программу victim.com и номер ICQ, которые будут использованы для обхода системы защиты. А затем дождаться, когда предполагаемый человек будет на работе, и совершить задуманное с использованием его номера ICQ. Если воспользоваться серьезной брешью в системе безопасности, то, вероятно, удастся передать выполнимый код через межсетевой экран, который может сделать все, что вы захотите.
...
Примечание
Этот закон используется в главах 7, 11, 12, 13, 15 и 17.
Закон 6. От любой системы обнаружения атак можно уклониться
Во время написания книги уже существовали сотни производителей программно-аппаратных средств обнаружения вторжения (IDS – intrusion detection system), объединенных с межсетевыми экранами и средствами защиты от вирусов или реализованных как автономные системы. Принцип работы системы обнаружения вторжения слегка отличается от работы межсетевых экранов. Межсетевые экраны предназначены для остановки небезопасного трафика в сети, а системы обнаружения вторжения – для его определения, но не обязательно его остановки (хотя ряд систем обнаружения вторжения будет взаимодействовать с межсетевыми экранами для запрещения трафика). Системы обнаружения вторжения способны распознать подозрительный трафик при помощи ряда алгоритмов. Одни из них основаны на совпадении трафика с известными образцами нападений, очень схожими с базой данных сигнатур антивирусной программы. Другие проверяют трафик на соответствие правилам оформления трафика и его признаков. Третьи – анализируют признаки стандартного трафика и наблюдаемого на предмет отличия от статистической нормы. Поскольку системы обнаружения вторжения постоянно контролируют сеть, то они помогают обнаружить нападения и необычные условия как внутри сети, так и вне ее и обеспечить новый уровень безопасности от внутреннего нападения.
От межсетевых экранов, методов обеспечения безопасности клиентской части и от систем обнаружения вторжения можно уклониться и работать с ними в одной сети, не обращая на них внимания. Одна из причин этого заключается в наличии пользователей, работающих на компьютерах внутри сети. Ранее было показано, что по этой причине система становится уязвимой. В случае межсетевых экранов и систем обнаружения вторжения появляется еще одна причина ослабления системы безопасности: хотя при первой установке межсетевых экранов и систем обнаружения вторжения их настройки обеспечивают безопасность, со временем ухудшается обслуживание систем, притупляется осторожность при внесении изменений в их настройки и снижается бдительность. Это ведет ко многим ошибочным настройкам и неверному обслуживанию системы, а в результате появляются предпосылки для уклонения злоумышленника от системы обнаружения вторжения.
Для злоумышленников проблема с системой обнаружения вторжения состоит в том, что они не смогут определить факт ее присутствия и работы. В отличие от межсетевых экранов, которые легко обнаружить при атаке, системы обнаружения вторжения могут быть полностью пассивными и поэтому незаметными. Они могут распознать подозрительную активность в сети и незаметно для злоумышленника предупредить об угрозе администратора безопасности сайта, подвергнувшегося нападению. В результате злоумышленник сильно рискует подвергнуться судебному преследованию за нападение. Задумайтесь над вопросом приобретения системы обнаружения вторжения! Свободно распространяемые системы обнаружения вторжения доступны и жизнеспособны, позволяя экспериментировать с различными методами обнаружения атак, которые предлагаются их разработчиками. Обеспечьте аудит системных журналов, потому что ни одна система не достигнет когда-либо уровня понимания хорошо осведомленного в этой области человека. Обеспечьте абсолютные гарантии своевременного обновления программного обеспечения новейшими патчами и реагирования на современные сообщения о выявленных уязвимостях в системе защиты. Подпишитесь на различные профильные рассылки и читайте их. С точки зрения нападения, помните, что злоумышленник может получить ту же самую информацию, которая есть у вас. Это позволит злоумышленнику выяснить, что различает системы обнаружения вторжения и, что более важно, как это делается. Внесенные в код программы злоумышленника изменения приведут к тому, что система обнаружения вторжения не сможет обнаружить опасность при помощи своих оригинальных признаков или установок.
В последние месяцы системы обнаружения вторжения играли ключевую роль в сборе информации о новых типах атак. Это затрудняет осуществление атак злоумышленниками. Ведь чем быстрее станет известен и опубликован алгоритм атаки, тем легче защититься от нее, поскольку в систему защиты будут внесены исправления. На самом деле любое новое исследование, проведенное злоумышленником, будет представлять ценность в течение короткого периода времени. Авторы полагают, что через несколько лет системы обнаружения вторжения войдут в число стандартного оборудования Интернет-соединений каждой организации, как межсетевые экраны сегодня.
...
Примечание
Этот закон используется в главе 16.
Закон 7. Тайна криптографических алгоритмов не гарантируется
Этот специфический "закон", строго говоря, не является законом в определенном ранее смысле. Теоретически возможно существование безопасного криптографического алгоритма, разработанного в частном порядке, незаметно от других. Такое может быть, но только не в нашем случае. Криптографический алгоритм можно полагать безопасным только после продолжительного открытого обсуждения алгоритма и многочисленных неудачных попыток взлома алгоритма хорошими криптографами.
Брюс Шнейер (Bruce Schneier) часто заявлял, что любой может изобрести криптографический алгоритм, но не каждый – взломать его. Программисты и криптографы знают это очень хорошо. Программисты не могут эффективно протестировать собственную программу, точно так же как криптографы не могут эффективно оценить свой криптоалгоритм. Криптограф должен знать все возможные типы атак и результат их воздействия на его алгоритм. То есть он должен знать типы известных атак и атак, которые могут появиться в будущем. Ясно, что никакой криптограф не может предсказать будущее, но некоторые из них способны изобрести криптостойкий в новых условиях алгоритм в силу своего предвидения или догадки о некоторых возможных типах атак в будущем.
В прошлом это было показано уже не один раз. "Криптограф" изобретает новый алгоритм. Для новичка это уже прекрасно. Изобретя алгоритм, "криптограф" может следующее: использовать его конфиденциально, опубликовать детали алгоритма или на основе алгоритма выпустить коммерческий продукт. В случае опубликования алгоритма он, за редким исключением, часто взламывается достаточно быстро. А как насчет других двух вариантов? Если алгоритм не обеспечивает безопасности в момент его опубликования, то он небезопасен в любое время. Что еще можно добавить о личной безопасности автора или его клиентов?
Почему так получается, что почти все новые алгоритмы терпят неудачу? Один ответ состоит в том, что трудно получить хороший криптоалгоритм. Другой – сказывается недостаток соответствующих знаний. На всех хороших криптографов, которые могли бы раскрыть чей-либо алгоритм, приходится намного больше людей, желающих попробовать его написать. Авторам в области криптографии нужна богатая практика, чтобы научиться созданию хороших криптографических средств. Это означает, что им нужно раскрывать свои алгоритмы много раз, чтобы они смогли научиться на своих ошибках. Если они не смогут найти людей, взломавших их криптосредства, доказать их высокое качество становится тяжелее. Худшее, что может произойти, – это когда некоторые авторы сделают вывод о безопасности криптоалгоритма только потому, что никто его не раскрыл (вероятно, из-за недостатка времени или интереса).
В качестве примера предвидения будущего рассмотрим стандарт шифрования DES. В 1990 году Ели Бихам (Eli Biham) и Ади Шамир (Adi Shamir), два всемирно известных криптографа, обнаружили нечто, что впоследствии они назвали дифференциальным криптоанализом (differential cryptanalysis). Это произошло спустя некоторое время после изобретения DES^ и принятия его в качестве стандарта. Естественно, они испытывали новые методы дифференциального криптоанализа на DES. У них была возможность усовершенствовать атаку по типу простой грубой силы (simple brute-force attack), но при этом выяснилось, что эти улучшения не приводят к принципиальному уменьшению времени взлома DES. Оказалось, что структура блоков подстановки s-boxes в DES была почти идеальна для защиты от дифференциального криптоанализа. Казалось, что кто-то, кто разрабатывал DES, знал или подозревал о технике дифференциального криптоанализа.
Очень немногие криптографы способны изобрести алгоритмы такого качества. Как правило, они же могут и взломать хорошие алгоритмы. Авторы слышали, что несколько криптографов поддерживают попытки взлома алгоритмов других авторов, рассматривая это как способ обучения написания хороших алгоритмов. Эти мирового класса криптографы, допуская, что их алгоритмы могут быть взломаны, знакомят криптографический мир со своими работами для экспертизы. И даже в этом случае требуется время для корректной оценки. Некоторые новые алгоритмы в процессе работы используют передовые методы. В этом случае для их взлома может потребоваться новаторская техника атак, на разработку которой нужно дополнительное время. Кроме того, большинство квалифицированных специалистов в области криптографии пользуются большим спросом и весьма заняты, поэтому у них нет времени на рассмотрение каждого опубликованного алгоритма. В некоторых случаях алгоритм должен был бы, казалось, стать популярным хотя бы потому, что на его проверку потрачено значительное время. Все эти шаги по тестированию алгоритмов требуют времени – иногда на это уходят годы. Поэтому даже лучший криптограф иногда посоветует не доверять своему новому алгоритму, пока он не выдержит тщательного длительного испытания. Время от времени даже лучшие в мире криптографы изобретают слабые криптографические средства.
В настоящее время правительство Соединенных Штатов решило заменить DES новым стандартом криптографического алгоритма. Новый стандарт будет называться улучшенным стандартом шифрования AES (Advanced Encryption Standard), и национальный институт стандартов и технологии NIST (National Institute of Standards and Technology) выбрал алгоритм "рейндолл" (Rijndael) в качестве основы AES алгоритма. (Принят Министерством торговли США 12 октября 2000 года вместо устаревшего стандарта DES.) Большинство лучших мировых криптографов представили на рассмотрение свои работы на конференции продолжительностью в несколько дней. Несколько алгоритмов во время конференции были раскрыты другими криптографами.
Авторы не смогут научить читателя правилам вскрытия реальных криптографических средств. В рамках одной книги это невозможно. Хотя авторы приготовили отдельные забавные криптографические упражнения. В мире много людей, которые хотели бы создавать и продавать криптографические средства только потому, что они считают себя хорошими криптографами. Зачастую разработчики понимают невозможность использования существующих криптографических средств из-за недостатков отдельных ключей. В этом случае для скрытия своих действий они могут выбрать что-то более простое, но тогда взломать результаты их работы можно гораздо быстрее. (В главе 6 будет показано, как это сделать.)
Итак, суть этого закона заключается не в том, чтобы на его основе что-то сделать, а скорее всего в том, чтобы акцентировать внимание на этом вопросе. Вы должны применять данный закон для оценки характеристик криптографических средств. Очевидное решение заключается в использовании известных криптографических алгоритмов. Но при этом обязательно следует проводить максимально возможную проверку их разумного использования. Например, какой прок в применении алгоритма 3DES, если использовать только семисимвольный пароль? Большинство выбираемых пользователями паролей использует лишь несколько бит из возможного количества бит на букву. В этом случае семь символов гораздо меньше 56 бит.