Безопасность уровня операционных систем (узлов) Раздел 3

Рассматриваемые темы Проблемы обеспечения безопасности сетевых ОС Тема 16. Проблемы обеспечения безопасности сетевых ОС Анализ защищённости на уровне ОС Тема 17. Анализ защищённости на уровне ОС

Проблемы обеспечения безопасности сетевых операционных систем Раздел 3 – Тема 16

DMZ-2 DMZ-1 Корпоративная сеть Внутренние серверы Рабочие места Филиал Мобильные сотрудники РесурсыInternet Пользователи Internet МЭ

Уровень ОС ПРИЛОЖЕНИЯ СУБД ОС СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ

Причины возникновения уязвимостей ОС ошибки проектирования (компонент ядра, подсистем) ошибки реализации (кода) ошибки эксплуатации (неправильная настройка, неиспользуемые компоненты, слабые пароли)

Ошибки проектирования Ошибки, допущенные при проектировании алгоритмов и принципов работы компонент ядра, подсистем: отсутствие ограничений на количество создаваемых объектов особенности шифрования (хэширования) и хранение паролей …

Ошибки реализации int i, offset=OFFSET; if (argv[1] != NULL) offset = atoi(argv[1]); buff = malloc(BSIZE); egg = malloc(EGGSIZE); addr = get_sp() - offset; printf("Using address: 0x%x\n", addr); ptr = buff; addr_ptr = (long *) ptr; for (i = 0; i < BSIZE; i+=4) *(addr_ptr++) = addr; /* Now it fills in the egg */ ptr = egg; for (i = 0; i < EGGSIZE – … Ошибки кода ОС

Ошибки реализации Переполнение буфера – наиболее распространённая техника использования ошибок реализации Переполнение буфера – манипуляции с данными без проверок соответствия их размера выделенному для них буферу Если буфер расположен в стеке, возможна перезапись адреса возврата из функции

Исправление ошибок реализации Проблема аутентификации обновлений Производитель ПО Клиент

Исправление ошибок реализации Проблема аутентификации обновлений Цифровая подпись не используется вообще Цифровая подпись не используется вообще Нет прямого пути, чтобы проверить, что используемый ключ действительно принадлежит производителю ПО Нет прямого пути, чтобы проверить, что используемый ключ действительно принадлежит производителю ПО Цифровая подпись, используемая в оповещении о выходе обновлений, не аутентифицирует само обновление Цифровая подпись, используемая в оповещении о выходе обновлений, не аутентифицирует само обновление

Аутентификация обновлений Использование отозванных сертификатов Sun Microsystems (CERT® Advisory CA ) Использование отозванных сертификатов Sun Microsystems (CERT® Advisory CA ) Троянский конь в одной из версий «TCP Wrappers» (CERT® Advisory CA ) Троянский конь в одной из версий «TCP Wrappers» (CERT® Advisory CA ) Троянский конь в пакете «util-linux-2.9g» (securityfocus) Троянский конь в пакете «util-linux-2.9g» (securityfocus) Примеры инцидентов

Исправление ошибок реализации Способы получения обновлений PGP (GnuPG) PGP (GnuPG) HTTPS HTTPS SSH SSH

Ошибки обслуживания Ошибки использования встроенных в ОС механизмов защиты

Защитные механизмы идентификация и аутентификация идентификация и аутентификация разграничение доступа (и авторизация) разграничение доступа (и авторизация) регистрация событий (аудит) регистрация событий (аудит) контроль целостности контроль целостности затирание остаточной информации затирание остаточной информации криптографические механизмы криптографические механизмы идентификация и аутентификация идентификация и аутентификация разграничение доступа (и авторизация) разграничение доступа (и авторизация) регистрация событий (аудит) регистрация событий (аудит) контроль целостности контроль целостности затирание остаточной информации затирание остаточной информации криптографические механизмы криптографические механизмы …встроенные в большинство сетевых ОС

Субъекты и объекты

Объект доступа - пассивная сущность операционной системы (файл, каталог, блок памяти) Субъект доступа - активная сущность операционной системы (процесс, программа)

Пример субъекта доступа Субъект доступа = Маркер безопасного доступа + Процесс (поток) Субъект доступа в ОС Windows NT Пользователь Master …

Субъект доступа Процесс Субъект доступа в Linux В роли субъектов доступа в Linux выступают процессы Процессы : Получают доступ к файлам Управляют другими процессами файл процесс Пример субъекта доступа

Идентификация и аутентификация Идентификация (субъекта или объекта): 1) именование (присвоение имен-идентификаторов); 2) опознавание (выделение конкретного из множества). Аутентификация (субъекта или объекта) - подтверждение подлинности Аутентификация (субъекта или объекта) - подтверждение подлинности (доказательство того, что он именно тот, кем представился).

Сетевая аутентификация Передача пароля в открытом виде Передача хэша пароля Механизм «запрос/отклик» Клиент Сервер Запрос пароля Установление связи

Сетевая аутентификация Клиент Сервер Механизм «запрос/отклик» Запрос пароля Зашифрованный запрос Установление связи Аналогичная операция и сравнение

Уязвимости аутентификации (по паролю) Возможность перехвата и повторного использования пароля (получение доступа к файлам с паролями) «Троянские кони» в процедуре входа в систему Социальная инженерия Повторяющийся запрос при сетевой аутентификации Возможность перехвата и повторного использования пароля (получение доступа к файлам с паролями) «Троянские кони» в процедуре входа в систему Социальная инженерия Повторяющийся запрос при сетевой аутентификации

Сетевая аутентификация Предсказуемый запрос f(t)=k*t+c Сервер Запрос на аутентификацию «Случайный» запрос пароля …

Сетевая аутентификация Предсказуемый запрос f(t)=k*t+c Запрос пароля от имени сервера Отклик Сервер Клиент Имя – user1

Сетевая аутентификация Предсказуемый запрос f(t)=k*t+c Сервер Запрос на аутентификацию «Случайный» запрос пароля Совпал с предсказанным Полученный ранее от клиента отклик

Разграничение доступа

избирательное управление доступом полномочное управление доступом

Разграничение доступа Диспетчер доступа Субъект доступа Объект доступа Правила разграничения доступа Журнал регистрации

Разграничение доступа Диспетчер доступа (Security reference monitor) Режим ядра Режим пользователя Процесс пользователя

Матрица избирательного управления доступом объекты субъекты 1 2 J N 1 I K RW RW - RWXR J+1 - R Права доступа i-го субъекта к j-му объекту

Списки управления доступом в Windows NT (NTFS) - R-Х R- RWХ C:\Program Files Реализация матрицы доступа «по столбцам» Access Control List (ACL) AuditAudit User 1 BuchgBuchg AdministratorAdministrator

Списки управления доступом в UNIX RWXR-Х--- /home/www Владелец Группа Остальные otherwebgroupalex Права доступа хранятся в служебной информации файла

Полномочное управление доступом Иерархия меток (грифов) конфиденциальности: «Особой важности» «Совершенно секретно» «Секретно» «Строго конфиденциально» «Конфиденциально» Неиерархическая система меток конфиденциальности: «Геология» «Математика» «Физика» «Строительство» и др. Уровень допуска: «Совершенно секретно» Уровни допуска: «Геология» «Физика»

Механизм регистрации и аудита событий Диспетчер доступа Субъект доступа Объект доступа Журнал регистрации

Механизм регистрации и аудита событий (Windows NT) Локальный администратор безопасности (LSA) Журнал аудита Монитор безопасности (SRM) Режим ядра Режим пользователя

Система регистрации событий в UNIX login telnetd rlogin syslogd /var/log/logins /var/log/notice syslog.conf

Контроль целостности Механизм контроля целостности предназначен для своевременного обнаружения фактов модификации (искажения, подмены) ресурсов системы (данных, программ и т.п).

Контроль целостности Контролируемые ресурсы: - файлы и каталоги - элементы реестра - сектора дисков Контролируемые параметры: - содержимое ресурса - списки управления доступом - атрибуты файлов Алгоритмы контроля: - сравнение с эталоном - вычисление контрольных сумм (сигнатур) - формирование ЭЦП и имитовставок Время контроля: - до загрузки ОС - при наступлении событий - по расписанию Контролируемые ресурсы: - файлы и каталоги - элементы реестра - сектора дисков Контролируемые параметры: - содержимое ресурса - списки управления доступом - атрибуты файлов Алгоритмы контроля: - сравнение с эталоном - вычисление контрольных сумм (сигнатур) - формирование ЭЦП и имитовставок Время контроля: - до загрузки ОС - при наступлении событий - по расписанию

Контроль целостности (Windows 2000) Подсистема Windows File Protection Повреждённый системный файл заменяется копией из каталога %systemroot%\system32\dllcache sfc [/scannow] [/scanonce] [/scanboot] [/cancel] [/quiet] [/enable] [/purgecache] [/cachesize=x] Настройка – при помощи утилиты System File Checker (sfc.exe)

Затирание остаточной информации Удаление информации с диска Очистка области памяти

Затирание остаточной информации Очистка файла подкачки Hive: HKEY_LOCAL_MACHINE Key: System\CurrentControlSet\Control\ \Session Manager\Memory Management Name: ClearPageFileAtShutdown Type: REG_DWORD Value: 1

Этапы настройки Отслеживание уязвимостей реализации и установка исправлений; Настройка параметров субъектов (например, назначение привилегий пользователям); Разграничение доступа к объектам (например, папкам, файлам, ключам реестра); Настройка параметров системы, влияющих на безопасность (например, установка ключей реестра). Настройка системной политики (длина паролей, их сложность, параметры блокировки и т. д.).

Политика безопасности и ОСПолитикабезопасности Другие ОС UNIX Windows NT Общие стандарты Руководства по настройке

Политика безопасности и ОСПолитикабезопасности Другие ОС UNIX Windows NT Общие стандарты Руководства по настройке Общие рекомендации по различным областям Связующее звено между политикой безопасности и процедурой настройки системы Пример: British Standard BS7799

Структура стандарта BS7799 Политика в области безопасности Организация системы безопасности Классификация ресурсов и управление Безопасность и персонал Физическая и внешняя безопасность Менеджмент компьютеров и сетей Управление доступом к системе Разработка и обслуживание системы Обеспечение непрерывности работы 109 элементов

Политика безопасности и ОСПолитикабезопасности Другие ОС UNIX Windows NT Общие стандарты Руководства по настройке Детальные рекомендации по настройке различных ОС Пошаговые руководства типа «Step-by-step» Пример: Руководство Стива Саттона по настройке Windows NT

NT Security Guidelines Структура документа Level 1 Level 2 Level 1 – незначительная модификация установок по умолчанию Level 2 – для узлов с повышенными требованиями к безопасности

Утилиты для настройки Анализ текущего состояния системы Автоматизация процесса настройки системы

Утилиты для настройки C2 Config - Windows NT Resource Kit Security Configuration Manager (SCM) Security Configuration Tool Set Windows NT (2000)

Дополнительные средства Средства анализа защищённости Средства обнаружения и блокировки вторжений Дополнительные средства защиты

Дополнительные средства Дополнительные средства защиты Средства, расширяющие возможности встроенных механизмов защиты Средства, реализующие дополнительные механизмы защиты

Дополнительные средства Усиление процедуры аутентификации Дополнительные требования к паролям Фильтр passfilt.dll для Windows NT Модули PAM для Linux

Фильтр для паролей Passfilt.dll Длина пароля не менее 6 знаков Обязательные символы (верхний/нижний регистр, числа, спецсимволы) Пароль не должен содержать имя пользователя

Дополнительные средства Утилита Passprop Включение режима усложнения пароля Управление блокировкой учётной записи «Administrator»

ПРИЛОЖЕНИЯ СУБД ОС СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ Агенты для различных ОС Анализ защищенности на уровне операционной системы

Дополнительные средства Средства обнаружения и блокировки вторжений Системы обнаружения атак на базе узла Персональные МЭ

Системы обнаружения атак на базе узла Источники данных: Журналы аудита Журналы аудита Действия пользователей Действия пользователей Необязательно: Сетевые пакеты (фреймы), направленные к узлу и от узла