Сканирование трафика. Анализаторы сетевых пакетов

Министерство образования и наук Российской Федерации

ГОУ «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Чебоксарский институт экономики и менеджмента (филиал)

Кафедра высшей математики и информационных технологий

РЕФЕРАТ

по курсу «Защита информации».

на тему: «Сетевые анализаторы»

Выполнил

студент 4 курса з/о 080502-51М

по специальности «Управление

на предприятии машиностроения»

Павлов К.В.

Проверил

Преподаватель

Чебоксары 2011

ВВЕДЕНИЕ

Сети Ethernet завоевали огромную популярность благодаря хорошей пропускной способности, простоте установки и приемлемой стоимости установки сетевого оборудования.
Однако технология Ethernet не лишена существенных недостатков. Основной из них состоит в незащищенности передаваемой информации. Компьютеры, подключенные к сети Ethernet, в состоянии перехватывать информацию, адресованную своим соседям. Причиной тому является принятый в сетях Ethernet так называемый широковещательный механизм обмена сообщениями.

Объединение компьютеров в сети ломает старые аксиомы защиты информации. Например, о статичности безопасности. В прошлом уязвимость системы могла быть обнаружена и устранена администратором системы путем установки соответствующего обновления, который мог только через несколько недель или месяцев проверить функционирование установленной "заплаты". Однако эта "заплата" могла быть удалена пользователем случайно или в процесс работы, или другим администратором при инсталляции новых компонент. Все меняется, и сейчас информационные технологии меняются настолько быстро, что статичные механизмы безопасности уже не обеспечивают полной защищенности системы.

До недавнего времени основным механизмом защиты корпоративных сетей были межсетевые экраны (firewall). Однако межсетевые экраны, предназначенные для защиты информационных ресурсов организации, часто сами оказываются уязвимыми. Это происходит потому, что системные администраторы создают так много упрощений в системе доступа, что в итоге каменная стена системы защиты становится дырявой, как решето. Защита с помощью межсетевых экранов (МСЭ) может оказаться нецелесообразной для корпоративных сетей с напряженным трафиком, поскольку использование многих МСЭ существенно влияет на производительность сети. В некоторых случаях лучше "оставить двери широко распахнутыми", а основной упор сделать на методы обнаружения вторжения в сеть и реагирования на них.

Для постоянного (24 часа в сутки 7 дней в неделю, 365 дней в год) мониторинга корпоративной сети на предмет обнаружения атак предназначены системы "активной" защиты - системы обнаружения атак. Данные системы выявляют атаки на узлы корпоративной сети и реагируют на них заданным администратором безопасности образом. Например, прерывают соединение с атакующим узлом, сообщают администратору или заносят информацию о нападении в регистрационные журналы.

1. СЕТЕВЫЕ АНАЛИЗАТОРЫ

1.1 IP - ALERT 1 ИЛИ ПЕРВЫЙ СЕТЕВОЙ МОНИТОР

Для начала следует сказать пару слов о локальном широковещании. В сети типа Ethernet подключенные к ней компьютеры, как правило, совместно используют один и тот же кабель, который служит средой для пересылки сообщений между ними.

Желающий передать какое-либо сообщение по общему каналу должен вначале удостовериться, что этот канал в данный момент времени свободен. Начав передачу, компьютер прослушивает несущую частоту сигнала, определяя, не произошло ли искажения сигнала в результате возникновения коллизий с другими компьютерами, которые ведут передачу своих данных одновременно с ним. При наличии коллизии передача прерывается и компьютер "замолкает" на некоторый интервал времени, чтобы попытаться повторить передачу несколько позднее. Если компьютер, подключенный к сети Ethernet, ничего не передает сам, он тем не менее продолжает "слушать" все сообщения, передаваемые по сети соседними компьютерами. Заметив в заголовке поступившей порции данных свой сетевой адрес, компьютер копирует эту порцию в свою локальную память.

Существуют два основных способа объединения компьютеров в сеть Ethernet. В первом случае компьютеры соединяются при помощи коаксиального кабеля. Этот кабель прокладывается от компьютера к компьютеру, соединяясь с сетевыми адаптерами Т-образным разъемом и замыкаясь по концам BNC-терминаторами. Такая топология на языке профессионалов называется сетью Ethernet 10Base2. Однако ее еще можно назвать сетью, в которой "все слышат всех". Любой компьютер, подключенный к сети, способен перехватывать данные, посылаемые по этой сети другим компьютером. Во втором случае каждый компьютер соединен кабелем типа "витая пара" с отдельным портом центрального коммутирующего устройства - концентратором или с коммутатором. В таких сетях, которые называются сетями Ethernet lOBaseT, компьютеры поделены на группы, именуемые доменами коллизий. Домены коллизий определяются портами концентратора или коммутатора, замкнутыми на общую шину. В результате коллизии возникают не между всеми компьютерами сети. а по отдельности - между теми из них, которые входят в один и тот же домен коллизий, что повышает пропускную способность сети в целом.

В последнее время в крупных сетях стали появляться коммутаторы нового типа, которые не используют широковещание и не замыкают группы портов между собой. Вместо этого все передаваемые по сети данные буферизуются в памяти и отправляются по мере возможности. Однако подобных сетей пока довольно мало - не более 5% от общего числа сетей типа Ethernet.

Таким образом, принятый в подавляющем большинстве Ethernet-сетей алгоритм передачи данных требует от каждого компьютера, подключенного к сети, непрерывного "прослушивания" всего без исключения сетевого трафика. Предложенные некоторыми людьми алгоритмы доступа, при использовании которых компьютеры отключались бы от сети на время передачи "чужих" сообщений, так и остались нереализованными из-за своей чрезмерной сложности, дороговизны внедрения и малой эффективности.

Что такое IPAlert-1 и откуда он взялся? Когда-то практические и теоретические изыскания авторов по направлению, связанному с исследованием безопасности сетей, навели на следующую мысль: в сети Internet, как и в других сетях (например, Novell NetWare, Windows NT), ощущалась серьезная нехватка программного средства защиты, осуществляющего комплексный контроль (мониторинг) на канальном уровне за всем потоком передаваемой по сети информации с целью обнаружения всех типов удаленных воздействий, описанных в литературе. Исследование рынка программного обеспечения сетевых средств защиты для Internet выявило тот факт, что подобных комплексных средств обнаружения удаленных воздействий не существовало, а те, что имелись, были предназначены для обнаружения воздействий одного конкретного типа (например, ICMP Redirect или ARP). Поэтому и была начата разработка средства контроля сегмента IP-сети, предназначенного для использования в сети Internet и получившее следующее название: сетевой монитор безопасности IP Alert-1.

Основная задача этого средства, программно анализирующего сетевой трафик в канале передачи, состоит не в отражении осуществляемых по каналу связи удаленных атак, а в их обнаружении, протоколировании (ведении файла аудита с протоколированием в удобной для последующего визуального анализа форме всех событий, связанных с удаленными атаками на данный сегмент сети) и незамедлительным сигнализировании администратору безопасности в случае обнаружения удаленной атаки. Основной задачей сетевого монитора безопасности IP Alert-1 является осуществление контроля за безопасностью соответствующего сегмента сети Internet.

Сетевой монитор безопасности IP Alert-1обладает следующими функциональными возможностями и позволяет путем сетевого анализа обнаружить следующие удаленные атаки на контролируемый им сегмент сети:

1. Контроль за соответствием IP- и Ethernet-адресов в пакетах, передаваемых хостами, находящимися внутри контролируемого сегмента сети.

На хосте IP Alert-1 администратор безопасности создает статическую ARP-таблицу, куда заносит сведения о соответствующих IP- и Ethernet- адресах хостов, находящихся внутри контролируемого сегмента сети.

Данная функция позволяет обнаружить несанкционированное изменение IP-адреса или его подмену (так называемый IP Spoofing, спуфинг, ип-спуфинг (жарг.)).

2. Контроль за корректным использованием механизма удаленного ARP-поиска. Эта функция позволяет, используя статическую ARP-таблицу, определить удаленную атаку "Ложный ARP-сервер".

3. Контроль за корректным использованием механизма удаленного DNS-поиска. Эта функция позволяет определить все возможные виды удаленных атак на службу DNS

4. Контроль за корректностью попыток удаленного подключения путем анализа передаваемых запросов. Эта функция позволяет обнаружить, во-первых, попытку исследования закона изменения начального значения идентификатора TCP-соединения - ISN, во-вторых, удаленную атаку "отказ в обслуживании", осуществляемую путем переполнения очереди запросов на подключение, и, в-третьих, направленный "шторм" ложных запросов на подключение (как TCP, так и UDP), приводящий также к отказу в обслуживании.

Таким образом, сетевой монитор безопасности IP Alert-1 позволяет обнаружить, оповестить и запротоколировать большинство видов удаленных атак. При этом данная программа никоим образом не является конкурентом системам Firewall. IP Alert-1, используя особенности удаленных атак на сеть Internet, служит необходимым дополнением - кстати, несравнимо более дешевым, - к системам Firewall. Без монитора безопасности большинство попыток осуществления удаленных атак на ваш сегмент сети останется скрыто от ваших глаз. Ни один из известных Firewall-ов не занимается подобным интеллектуальным анализом проходящих по сети сообщений на предмет выявления различного рода удаленных атак, ограничиваясь, в лучшем случае, ведением журнала, в который заносятся сведения о попытках подбора паролей, о сканировании портов и о сканировании сети с использованием известных программ удаленного поиска. Поэтому, если администратор IP-сети не желает оставаться безучастным и довольствоваться ролью простого статиста при удаленных атаках на его сеть, то ему желательно использовать сетевой монитор безопасности IP Alert-1.

Анализаторы сетевых пакетов, или снифферы, первоначально были разработаны как средство решения сетевых проблем. Они умеют перехватывать, интерпретировать и сохранять для последующего анализа пакеты, передаваемые по сети. С одной стороны, это позволяет системным администраторам и инженерам службы технической поддержки наблюдать за тем, как данные передаются по сети, диагностировать и устранять возникающие проблемы. В этом смысле пакетные снифферы представляют собой мощный инструмент диагностики сетевых проблем. С другой стороны, подобно многим другим мощным средствам, изначально предназначавшимся для администрирования, с течением времени снифферы стали применяться абсолютно для других целей. Действительно, сниффер в руках злоумышленника представляет собой довольно опасное средство и может использоваться для завладения паролями и другой конфиденциальной информацией. Однако не стоит думать, что снифферы это некий магический инструмент, посредством которого любой хакер сможет легко просматривать конфиденциальную информацию, передаваемую по сети. И прежде чем доказать, что опасность, исходящая от снифферов, не столь велика, как нередко преподносят, рассмотрим более детально принципы их функционирования.

Принципы работы пакетных снифферов

Дальнейшем в рамках данной статьи мы будем рассматривать только программные снифферы, предназначенные для сетей Ethernet. Сниффер это программа, которая работает на уровне сетевого адаптера NIC (Network Interface Card) (канальный уровень) и скрытым образом перехватывает весь трафик. Поскольку снифферы работают на канальном уровне модели OSI, они не должны играть по правилам протоколов более высокого уровня. Снифферы обходят механизмы фильтрации (адреса, порты и т.д.), которые драйверы Ethernet и стек TCP/IP используют для интерпретации данных. Пакетные снифферы захватывают из провода все, что по нему приходит. Снифферы могут сохранять кадры в двоичном формате и позже расшифровывать их, чтобы раскрыть информацию более высокого уровня, спрятанную внутри (рис. 1).

Для того чтобы сниффер мог перехватывать все пакеты, проходящие через сетевой адаптер, драйвер сетевого адаптера должен поддерживать режим функционирования promiscuous mode (беспорядочный режим). Именно в этом режиме работы сетевого адаптера сниффер способен перехватывать все пакеты. Данный режим работы сетевого адаптера автоматически активизируется при запуске сниффера или устанавливается вручную соответствующими настройками сниффера.

Весь перехваченный трафик передается декодеру пакетов, который идентифицирует и расщепляет пакеты по соответствующим уровням иерархии. В зависимости от возможностей конкретного сниффера представленная информация о пакетах может впоследствии дополнительно анализироваться и отфильтровываться.

Ограничения использования снифферов

аибольшую опасность снифферы представляли в те времена, когда информация передавалась по сети в открытом виде (без шифрования), а локальные сети строились на основе концентраторов (хабов). Однако эти времена безвозвратно ушли, и в настоящее время использование снифферов для получения доступа к конфиденциальной информации задача отнюдь не из простых.

Дело в том, что при построении локальных сетей на основе концентраторов существует некая общая среда передачи данных (сетевой кабель) и все узлы сети обмениваются пакетами, конкурируя за доступ к этой среде (рис. 2), причем пакет, посылаемый одним узлом сети, передается на все порты концентратора и этот пакет прослушивают все остальные узлы сети, но принимает его только тот узел, которому он адресован. При этом если на одном из узлов сети установлен пакетный сниффер, то он может перехватывать все сетевые пакеты, относящиеся к данному сегменту сети (сети, образованной концентратором).

Коммутаторы являются более интеллектуальными устройствами, чем широковещательные концентраторы, и изолируют сетевой трафик. Коммутатор знает адреса устройств, подключенных к каждому порту, и передает пакеты только между нужными портами. Это позволяет разгрузить другие порты, не передавая на них каждый пакет, как это делает концентратор. Таким образом, посланный неким узлом сети пакет передается только на тот порт коммутатора, к которому подключен получатель пакета, а все остальные узлы сети не имеют возможности обнаружить данный пакет (рис. 3).

Поэтому если сеть построена на основе коммутатора, то сниффер, установленный на одном из компьютеров сети, способен перехватывать только те пакеты, которыми обменивается данный компьютер с другими узлами сети. В результате, чтобы иметь возможность перехватывать пакеты, которыми интересующий злоумышленника компьютер или сервер обменивается с остальными узлами сети, необходимо установить сниффер именно на этом компьютере (сервере), что на самом деле не так-то просто. Правда, следует иметь в виду, что некоторые пакетные снифферы запускаются из командной строки и могут не иметь графического интерфейса. Такие снифферы, в принципе, можно устанавливать и запускать удаленно и незаметно для пользователя.

Кроме того, необходимо также иметь в виду, что, хотя коммутаторы изолируют сетевой трафик, все управляемые коммутаторы имеют функцию перенаправления или зеркалирования портов. То есть порт коммутатора можно настроить таким образом, чтобы на него дублировались все пакеты, приходящие на другие порты коммутатора. Если в этом случае к такому порту подключен компьютер с пакетным сниффером, то он может перехватывать все пакеты, которыми обмениваются компьютеры в данном сетевом сегменте. Однако, как правило, возможность конфигурирования коммутатора доступна только сетевому администратору. Это, конечно, не означает, что он не может быть злоумышленником, но у сетевого администратора существует множество других способов контролировать всех пользователей локальной сети, и вряд ли он будет следить за вами столь изощренным способом.

Другая причина, по которой снифферы перестали быть настолько опасными, как раньше, заключается в том, что в настоящее время наиболее важные данные передаются в зашифрованном виде. Открытые, незашифрованные службы быстро исчезают из Интернета. К примеру, при посещении web-сайтов все чаще используется протокол SSL (Secure Sockets Layer); вместо открытого FTP используется SFTP (Secure FTP), а для других служб, которые не применяют шифрование по умолчанию, все чаще используются виртуальные частные сети (VPN).

Итак, те, кто беспокоится о возможности злонамеренного применения пакетных снифферов, должны иметь в виду следующее. Во-первых, чтобы представлять серьезную угрозу для вашей сети, снифферы должны находиться внутри самой сети. Во-вторых, сегодняшние стандарты шифрования чрезвычайно затрудняют процесс перехвата конфиденциальной информации. Поэтому в настоящее время пакетные снифферы постепенно утрачивают свою актуальность в качестве инструментов хакеров, но в то же время остаются действенным и мощным средством для диагностирования сетей. Более того, снифферы могут с успехом использоваться не только для диагностики и локализации сетевых проблем, но и для аудита сетевой безопасности. В частности, применение пакетных анализаторов позволяет обнаружить несанкционированный трафик, обнаружить и идентифицировать несанкционированное программное обеспечение, идентифицировать неиспользуемые протоколы для удаления их из сети, осуществлять генерацию трафика для испытания на вторжение (penetration test) с целью проверки системы защиты, работать с системами обнаружения вторжений (Intrusion Detection System, IDS).

Обзор программных пакетных снифферов

се программные снифферы можно условно разделить на две категории: снифферы, поддерживающие запуск из командной строки, и снифферы, имеющие графический интерфейс. При этом отметим, что существуют снифферы, которые объединяют в себе обе эти возможности. Кроме того, снифферы отличаются друг от друга протоколами, которые они поддерживают, глубиной анализа перехваченных пакетов, возможностями по настройке фильтров, а также возможностью совместимости с другими программами.

Обычно окно любого сниффера с графическим интерфейсом состоит их трех областей. В первой из них отображаются итоговые данные перехваченных пакетов. Обычно в этой области отображается минимум полей, а именно: время перехвата пакета; IP-адреса отправителя и получателя пакета; MAC-адреса отправителя и получателя пакета, исходные и целевые адреса портов; тип протокола (сетевой, транспортный или прикладного уровня); некоторая суммарная информация о перехваченных данных. Во второй области выводится статистическая информация об отдельном выбранном пакете, и, наконец, в третьей области пакет представлен в шестнадцатеричном виде или в символьной форме ASCII.

Практически все пакетные снифферы позволяют производить анализ декодированных пакетов (именно поэтому пакетные снифферы также называют пакетными анализаторами, или протокольными анализаторами). Сниффер распределяет перехваченные пакеты по уровням и протоколам. Некоторые анализаторы пакетов способны распознавать протокол и отображать перехваченную информацию. Этот тип информации обычно отображается во второй области окна сниффера. К примеру, любой сниффер способен распознавать протокол TCP, а продвинутые снифферы умеют определять, каким приложением порожден данный трафик. Большинство анализаторов протоколов распознают свыше 500 различных протоколов и умеют описывать и декодировать их по именам. Чем больше информации в состоянии декодировать и представить на экране сниффер, тем меньше придется декодировать вручную.

Одна из проблем, с которой могут сталкиваться анализаторы пакетов, невозможность корректной идентификации протокола, использующего порт, отличный от порта по умолчанию. К примеру, с целью повышения безопасности некоторые известные приложения могут настраиваться на применение портов, отличных от портов по умолчанию. Так, вместо традиционного порта 80, зарезервированного для web-сервера, данный сервер можно принудительно перенастроить на порт 8088 или на любой другой. Некоторые анализаторы пакетов в подобной ситуации не способны корректно определить протокол и отображают лишь информацию о протоколе нижнего уровня (TCP или UDP).

Существуют программные снифферы, к которым в качестве плагинов или встроенных модулей прилагаются программные аналитические модули, позволяющие создавать отчеты с полезной аналитической информацией о перехваченном трафике.

Другая характерная черта большинства программных анализаторов пакетов возможность настройки фильтров до и после захвата трафика. Фильтры выделяют из общего трафика определенные пакеты по заданному критерию, что позволяет при анализе трафика избавиться от лишней информации.

tcpdump

Основным инструментом почти всех сборов сетевого трафика является tcpdump . Это приложение с открытым исходным кодом, которое устанавливается практически во все Unix-подобных операционных системах. Tcpdump - отличный инструмент для сбора данных и поставляется с очень мощным механизмом фильтрации. Важно знать, как фильтровать данные во время сбора, чтобы в итоге получить управляемый фрагмент данных для анализа. Захват всех данных с сетевого устройства даже в умеренно загруженной сети может создать слишком много данных для простого анализа.

В некоторых редких случаях tcpdump позволяет выводить результат работы непосредственно на ваш экран, и этого может быть вполне достаточно, чтобы найти то, что вы ищете. Например, при написании статьи был захвачен некоторый трафик и замечено, что машина отправляет трафик на неизвестный IP-адрес. Оказывается, машина отправляла данные на IP-адрес Google 172.217.11.142. Поскольку не было запущено никаких продуктов Google, возник вопрос, почему это происходит.

Проверка системы показала следующее:

[ ~ ]$ ps -ef | grep google

Оставьте свой комментарий!

Оригинал: 8 best packet sniffers and network analyzers
Автор: Jon Watson
Дата публикации: 22 ноября 2017 года
Перевод: А. Кривошей
Дата перевода: декабрь 2017 г.

Сниффинг пакетов - это разговорный термин, который относится к искусству анализа сетевого трафика. Вопреки распространенному мнению, такие вещи, как электронные письма и веб-страницы, не проходят через сеть интернет одним куском. Они разбиты на тысячи небольших пакетов данных и таким образом отправляются через интернет. В этой статье мы рассмотрим лучшие бесплатные анализаторы сети и снифферы пакетов.

Есть множество утилит, которые собирают сетевой трафик, и большинство из них используют pcap (в Unix-подобных системах) или libcap (в Windows) в качестве ядра. Другой вид утилит помогает анализировать эти данные, так как даже небольшой объем траффика может генерировать тысячи пакетов, в которых трудно ориентироваться. Почти все эти утилиты мало отличаются друг от друга в сборе данных, основные отличия заключаются в том, как они анализируют данные.

Анализ сетевого трафика требует понимания того, как работает сеть. Нет никакого инструмента, который бы волшебным образом заменил знания аналитика об основах работы сети, такие как "3-х этапное рукопожатие" TCP, которое используется для инициирования соединения между двумя устройствами. Аналитики также должны иметь некоторое представление о типах сетевого трафика в нормально функционирующей сети, таких как ARP и DHCP. Это знание важно, потому что аналитические инструменты просто покажут вам то, о чем вы их попросите. Вам решать, что нужно просить. Если вы не знаете, как обычно выглядит ваша сеть, может быть сложно понять, что вы нашли то, что нужно, в массе собранных вами пакетов.

Лучшие снифферы пакетов и анализаторы сети

Промышленные инструменты

Начнем с вершины и далее спустимся к основам. Если вы имеете дело с сетью уровня предприятия, вам понадобится большая пушка. Хотя в основе почти все использует tcpdump (подробнее об этом позже), инструменты уровня предприятия могут решать определенные сложные проблемы, такие как корреляция трафика со множества серверов, предоставление интеллектуальных запросов для выявления проблем, предупреждение об исключениях и создание хороших графиков, чего всегда требует начальство.

Инструменты уровня предприятия, как правило, заточены на потоковую работу с сетевым трафиком, а не на оценку содержимого пакетов. Под этим я подразумеваю, что основное внимание большинства системных администраторов на предприятии заключается в том, чтобы сеть не имела узких мест в производительности. Когда такие узкие места возникают, цель обычно заключается в том, чтобы определить, вызвана ли проблема сетью или приложением в сети. С другой стороны, эти инструменты обычно могут обрабатывать такой большой трафик, что они могут помочь предсказать момент, когда сегмент сети будет полностью загружен, что является критическим моментом управления пропускной способностью сети.

Это очень большой набор инструментов управления IT. В этой статье более уместна утилита Deep Packet Inspection and Analysis которая является его составной частью. Сбор сетевого трафика довольно прост. С использованием таких инструментов, как WireShark, базовый анализ также не является проблемой. Но не всегда ситуация полностью понятна. В очень загруженной сети может быть трудно определить даже очень простые вещи, например:

Какое приложение в сети создает этот трафик?
- если приложение известно (скажем, веб-браузер), где его пользователи проводят большую часть своего времени?
- какие соединения самые длинные и перегружают сеть?

Большинство сетевых устройств, чтобы убедиться, что пакет идет туда, куда нужно, используют метаданные каждого пакета. Содержимое пакета неизвестно сетевому устройству. Другое дело - глубокая инспекция пакетов; это означает, что проверяется фактическое содержимое пакета. Таким образом можно обнаружить критическую сетевую информацию, которую нельзя почерпнуть из метаданных. Инструменты, подобные тем, которые предоставляются SolarWinds, могут выдавать более значимые данные, чем просто поток трафика.

Другие технологии управления сетями с большим объемом данных включают NetFlow и sFlow. У каждой есть свои сильные и слабые стороны,

Вы можете узнать больше о NetFlow и sFlow.

Анализ сетей в целом является передовой темой, которая базируется как на основе полученных знаний, так и на основе практического опыта работы. Можно обучить человека детальным знаниям о сетевых пакетах, но если этот человек не обладает знаниями о самой сети, и не имеет опыта выявления аномалий, он не слишком преуспеет. Инструменты, описанные в этой статье, должны использоваться опытными сетевыми администраторами, которые знают, что они хотят, но не уверены в том, какая утилита лучше. Они также могут использоваться менее опытными системными администраторами, чтобы получить повседневный опыт работы с сетями.

Основы

Основным инструментом для сбора сетевого трафика является

Это приложение с открытым исходным кодом, которое устанавливается практически во всех Unix-подобных операционных системах. Tcpdump - отличная утилита для сбора данных, которая имеет очень сложный язык фильтрации. Важно знать, как фильтровать данные при их сборе, чтобы в итоге получить нормальный набор данных для анализа. Захват всех данных с сетевого устройства даже в умеренно загруженной сети может породить слишком много данных, которые будет очень трудно проанализировать.

В некоторых редких случаях достаточно будет выводить захваченные tcpdump данные прямо на экран, чтобы найти то, что вам нужно. Например, при написании этой статьи я собрал трафик и заметил, что моя машина отправляет трафик на IP-адрес, который я не знаю. Оказывается, моя машина отправляла данные на IP-адрес Google 172.217.11.142. Поскольку у меня не было никаких продуктов Google, и не был открыт Gmail, я не знал, почему это происходит. Я проверил свою систему и нашел следующее:

[ ~ ]$ ps -ef | grep google user 1985 1881 0 10:16 ? 00:00:00 /opt/google/chrome/chrome --type=service

Оказывыается, что даже когда Chrome не работает, он остается запущенным как служба. Я не заметил бы этого без анализа пакетов. Я перехватил еще несколько пакетов данных, но на этот раз дал tcpdump задачу записать данные в файл, который затем открыл в Wireshark (подробнее об этом позже). Вот эти записи:

Tcpdump - любимый инструмент системных администраторов, потому что это утилита командной строки. Для запуска tcpdump не требуется графический интерфейс. Для производственных серверов графический интерфес скорее вреден, так как потребляет системные ресурсы, поэтому предпочтительны программы командной строки. Как и многие современные утилиты, tcpdump имеет очень богатый и сложный язык, который требует некоторого времени для его освоения. Несколько самых базовых команд включают в себя выбор сетевого интерфейса для сбора данных и запись этих данных в файл, чтобы его можно было экспортировать для анализа в другом месте. Для этого используются переключатели -i и -w.

# tcpdump -i eth0 -w tcpdump_packets tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes ^C51 packets captured

Эта команда создает файл с захваченными данными:

File tcpdump_packets tcpdump_packets: tcpdump capture file (little-endian) - version 2.4 (Ethernet, capture length 262144)

Стандартом для таких файлов является формат pcap. Он не является текстом, поэтому его можно анализировать только с помощью программ, которые понимают данный формат.

3. Windump

Большинство полезных утилит с открытым исходным кодом в конечном итоге клонируют в другие операционные системы. Когда это происходит, говорят, что приложение было перенесено. Windump - это порт tcpdump и ведет себя очень похожим образом.

Самое существенное различие между Windump и tcpdump заключается в том, что Windump нуждается в библиотеке Winpcap, установленной до запуска Windump. Несмотря на то, что Windump и Winpcap предоставляются одним и тем же майнтайнером, их нужно скачивать отдельно.

Winpcap - это библиотека, которая должна быть предварительно установлена. Но Windump - это exe-файл, который не нуждается в установке, поэтому его можно просто запускать. Это нужно иметь в виду, если вы используете сеть Windows. Вам не обязательно устанавливать Windump на каждой машине, поскольку вы можете просто копировать его по мере необходимости, но вам понадобится Winpcap для поддержки Windup.

Как и в случае с tcpdump, Windump может выводить сетевые данные на экран для анализа, фильтровать таким же образом, а также записывать данные в файл pcap для последующего анализа.

4. Wireshark

Wireshark является следующим самым известным инструментом в наборе системного администратора. Он позволяет не только захватывать данные, но также предоставляет некоторые расширенные инструменты анализа. Кроме того, Wireshark является программой с открытым исходным кодом и перенесен практически на все существующие серверные операционные системы. Под названием Etheral, Wireshark теперь работает везде, в том числе в качестве автономного переносимого приложения.

Если вы анализируете трафик на сервере с графическим интерфейсом, Wireshark может сделать все за вас. Он может собрать данные, а затем анализировать их все здесь же. Однако на серверах графический интерфейс встречается редко, поэтому вы можете собирать сетевые данные удаленно, а затем изучать полученный файл pcap в Wireshark на своем компьютере.

При первом запуске Wireshark позволяет либо загрузить существующий файл pcap, либо запустить захват трафика. В последнем случае вы можете дополнительно задать фильтры для уменьшения количества собираемых данных. Если вы не укажете фильтр, Wireshark будет просто собирать все сетевые данные с выбранного интерфейса.

Одной из самых полезных возможностей Wireshark является возможность следовать за потоком. Лучше всего представить поток как цепочку. На скриншоте ниже мы можем видеть множество захваченных данных, но меня больше всего интересовал IP-адрес Google. Я могу щелкнуть правой кнопкой мыши и следовать потоку TCP, чтобы увидеть всю цепочку.

Если захват трафика производился на другом компьютере, вы можете импортировать файл PCAP с помощью диалога Wireshark File -> Open. Для импортированных файлов доступны те же фильтры и инструменты, что и для захваченных сетевых данных.

5. tshark

Tshark - это очень полезное звено между tcpdump и Wireshark. Tcpdump превосходит их при сборе данных и может хирургически извлекать только те данные, которые вам нужны, однако его возможности анализа данных очень ограничены. Wireshark отлично справляется как с захватом, так и с анализом, но имеет тяжелый пользовательский интерфейс и не может использоваться на серверах без графического интерфейса. Попробуйте tshark, он работает в командной строке.

Tshark использует те же правила фильтрации, что и Wireshark, что не должно удивлять, так как они по сути являются одним и тем же продуктом. Приведенная ниже команда говорит tshark только о том, что необходимо захватить IP-адрес пункта назначения, а также некоторые другие интересующие нас поля из HTTP-части пакета.

# tshark -i eth0 -Y http.request -T fields -e ip.dst -e http.user_agent -e http.request.uri 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /images/title.png 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /images/styles/phoenix.css 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /images/code/jquery_lightbox/jquery_lightbox/js/jquery-1.2.6.pack.js 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /images/styles/index.css 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /images/images/title.png 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /favicon.ico 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /favicon.ico

Если вы хотите записать трафик в файл, используйте для этого параметр-W, а затем переключатель -r (чтение), чтобы прочитать его.

Сначала захват:

# tshark -i eth0 -w tshark_packets Capturing on "eth0" 102 ^C

Прочитайте его здесь же, или перенесите в другое место для анализа.

# tshark -r tshark_packets -Y http.request -T fields -e ip.dst -e http.user_agent -e http.request.uri 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /contact 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /reservations/ 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /reservations/styles/styles.css 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /res/code/jquery_lightbox/jquery_lightbox/js/jquery-1.2.6.pack.js 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /res/styles/index.css 172.20.0.122 Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0 /res/images/title.png

Это очень интересный инструмент, который скорее попадает в категорию инструментов сетевого криминалистического анализа, а не просто снифферов. Сфера криминалистики, как правило, занимается расследованиями и сбором доказательств, и Network Miner выполняет эту работу просто отлично. Также, как wireshark может следовать потоку TCP, чтобы восстановить всю цепочку передачи паков, Network Miner может следовать потоку для того, чтобы восстановить файлы, которые были переданы по сети.

Network Miner может быть стратегически размещен в сети, чтобы иметь возможность наблюдать и собирать трафик, который вас интересует, в режиме реального времени. Он не будет генерировать свой собственный трафик в сети, поэтому будет работать скрытно.

Network Miner также может работать в автономном режиме. Вы можете использовать tcpdump, чтобы собрать пакеты в интересующей вас точке сети, а затем импортировать файлы PCAP в Network Miner. Далее можно будет попробовать восстановить какие-либо файлы или сертификаты, найденные в записанном файле.

Network Miner сделан для Windows, но с помощью Mono он может быть запущен в любой ОС, которая поддерживает платформу Mono, например Linux и MacOS.

Есть бесплатная версия, начального уровня, но с приличным набором функций. Если вам нужны дополнительные возможности, такие как геолокация и пользовательские сценарии, потребуется приобрести профессиональную лицензию.

7. Fiddler (HTTP)

Технически не является утилитой для захвата сетевых пакетов, но он так невероятно полезен, что попал в этот список. В отличие от других перечисленных здесь инструментов, которые предназначены для захвата трафика в сети из любого источника, Fiddler скорее служит инструментом отладки. Он захватывает HTTP трафик. Хотя многие браузеры уже имеют эту возможность в своих средствах разработчика, Fiddler не ограничивается трафиком браузера. Fiddler может захватить любой HTTP-трафик на компьютере, в том числе и не из веб-приложений.

Многие настольные приложения используют HTTP для подключения к веб-службам, и помимо Fiddler, единственным способом захвата такого трафика для анализа является использование таких инструментов, как tcpdump или Wireshark. Однако они работают на уровне пакетов, поэтому для анализа необходимо реконструировать этии пакеты в потоки HTTP. Это может потребовать много работы для выполнения простых исследований и здесь на помощь приходит Fiddler. Fiddler поможет обнаружить куки, сертификаты, и прочие полезные данные, отправляемые приложениями.

Fiddler является бесплатным и, так же, как Network Miner, он может быть запущен в Mono практически на любой операционной системе.

8. Capsa

Анализатор сети Capsa имеет несколько редакций, каждая из которых имеет различные возможности. На первом уровне Capsa бесплатна, и она по существу позволяет просто захватывает пакеты и производить их базовый графический анализ. Панель мониторинга уникальна и может помочь неопытному системному администратору быстро определить проблемы в сети. Бесплатный уровень предназначен для людей, которые хотят узнать больше о пакетах, и наращивать свои навыки в анализе.

Бесплатная версия позволяет контролировать более 300 протоколов, подходит для мониторинга электронной почты, а также сохранения содержимого электронной почты, она также поддерживает триггеры, которые могут использоваться для включения оповещений при возникновении определенных ситуаций. В связи с этим Capsa в какой-то степени может использоваться в качестве средства поддержки.

Capsa доступна только для Windows 2008/Vista/7/8 и 10.

Заключение

Несложно понять, как с помощью описанных нами инструментов системный админимтратор может создать инфраструктуру мониторинга сети. Tcpdump или Windump могут быть установлены на всех серверах. Планировщик, такой как cron или планировщик Windows, в нужный момент запускает сеанса сбора пакетов и записывает собранные данные в файл pcap. Далее системный администратор может передать эти пакеты центральной машине и анализировать их с помощью wireshark. Если сеть слишком велика для этого, имеются инструменты корпоративного уровня, такие как SolarWinds, чтобы превратить все сетевые пакеты в управляемый набор данных.

Почитайте другие статьи о перехвате и анализе сетевого трафика :

Dan Nanni, Утилиты с интерфейсом командной строки для мониторинга сетевого трафика в Linux
Paul Cobbaut, Администрирование систем Linux. Перехват сетевого трафика
Paul Ferrill, 5 инструментов для мониторинга сети в Linux
Pankaj Tanwar, Захват пакетов при помощи библиотеки libpcap
Riccardo Capecchi, Использование фильтров в Wireshark
Nathan Willis, Анализ сети с помощью Wireshark
Prashant Phatak,

Министерство образования и наук Российской Федерации

ГОУ «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Чебоксарский институт экономики и менеджмента (филиал)

Кафедра высшей математики и информационных технологий

РЕФЕРАТ

по курсу «Защита информации».

на тему: «Сетевые анализаторы»

Выполнил

студент 4 курса з/о 080502-51М

по специальности «Управление

на предприятии машиностроения»

Павлов К.В.

Проверил

Преподаватель

Чебоксары 2011

ВВЕДЕНИЕ

1. СЕТЕВЫЕ АНАЛИЗАТОРЫ

1.1 IP - ALERT 1 ИЛИ ПЕРВЫЙ СЕТЕВОЙ МОНИТОР

Итак, пример IPAlert-1 показывает, какое важное место занимают сетевые мониторы в обеспечении безопасности сети.

Разумеется, современные сетевые мониторы поддерживают куда больше возможностей, их и самих стало достаточно много. Есть системы попроще, стоимостью в пределах 500 долларов, однако есть и мощнейшие системы, снабженные экспертными системами, способные проводить мощный эвристический анализ, их стоимость многократно выше – от 75 тысяч долларов.

1.2 ВОЗМОЖНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СЕТЕВЫХ АНАЛИЗАТОРОВ

Современные мониторы поддерживают множество других функций помимо своих основных по определению (которые рассматривались мной для IP Alert-1). Например, сканирование кабеля.

Сетевая статистика (коэффициент использования сегмента, уровень коллизий, уровень ошибок и уровень широковещательного трафика, определение скорости распространения сигнала); роль всех этих показателей состоит в том, что при превышении определенных пороговых значений можно говорить о проблемах на сегменте. Сюда же в литературе относят проверку легитимности сетевых адаптеров, если вдруг появляется «подозрительный» (проверка по МАС-адресу и т.п.).

Статистика ошибочных кадров. Укороченные кадры (shortframes) – это кадры, имеющие длину меньше допустимой, то есть меньше 64 байт. Этот тип кадров делится на два подкласса – короткие кадры с корректной контрольной суммой и коротышки (runts), не имеющие корректной контрольной суммы. Наиболее вероятной причиной появления таких вот «мутантов» является неисправность сетевых адаптеров. Удлиненные кадры, которые являются следствием затяжной передачи и говорят о проблемах в адаптерах. Кадры-призраки, которые являются следствием наводок на кабель. Нормальный процент ошибочных кадров в сети не должен быть выше 0,01%. Если он выше, то либо в сети есть технические неисправности, либо произведено несанкционированное вторжение.

Статистика по коллизиям. Указывает на количество и виды коллизий на сегменте сети и позволяет определить наличие проблемы и ее местонахождение. Коллизии бывают локальные (в одном сегменте) и удаленные (в другом сегменте по отношению к монитору). Обычно все коллизии в сетях типа Ethernet являются удаленными. Интенсивность коллизий не должна превышать 5%, а пики выше 20% говорят о серьезных проблемах.

Существует еще очень много возможных функций, все их перечислить просто нет возможности.

Хочу отметить, что мониторы бывают как программные, так и аппаратные. Однако они, как правило, играют больше статистическую функцию. Например, сетевой монитор LANtern. Он представляет собой легко монтируемое аппаратное устройство, помогающее супервизорам и обслуживающим организациям централизованно обслуживать и поддерживать сети, состоящие из аппаратуры различных производителей. Оно собирает статистические данные и выявляет тенденции, что позволяет оптимизировать производительность сети и ее расширение. Информация о сети выводится на центральной управляющей консоли сети. Таким образом, аппаратные мониторы не обеспечивают достойной защиты информации.

В ОС MicrosoftWindows содержится сетевой монитор (NetworkMonitor), однако он содержит серьезные уязвимости, о которых я расскажу ниже.

Рис. 1. Сетевой монитор ОС WINDOWS класса NT.

Интерфейс программы сложноват для освоения «на лету».

Рис. 2. Просмотр кадров в сетевом мониторе WINDOWS.

Большинство производителей в настоящее время стремятся сделать в своих мониторах простой и удобный интерфейс. Еще один пример – монитор NetPeeker (не так богат доп. Возможностями, но всё же):

Рис. 3. Дружественный интерфейс монитора NetPeeker.

Приведу пример интерфейса сложной и дорогой программы NetForensics (95000$):

Рис.4. Интерфейс NetForensics.

Существует некий обязательный набор «умений», которым мониторы обязательно должны обладать, согласно тенденциям сегодняшнего дня:

1. Как минимум:

задание шаблонов фильтрации трафика;
централизованное управление модулями слежения;
фильтрация и анализ большого числа сетевых протоколов, в т.ч. TCP, UDP и ICMP;
фильтрация сетевого трафика по протоколу, портам и IP-адресам отправителя и получателя;
аварийное завершение соединения с атакующим узлом;
управление межсетевыми экранами и маршрутизаторами;
задание сценариев по обработке атак;
запись атаки для дальнейшего воспроизведения и анализа;
поддержкасетевыхинтерфейсов Ethernet, Fast Ethernet и Token Ring;
отсутствие требования использования специального аппаратного обеспечения;
установление защищенного соединения между компонентами системы, а также другими устройствами;
наличие всеобъемлющей базы данных по всем обнаруживаемым атакам;
минимальное снижение производительности сети;
работа с одним модулем слежения с нескольких консолей управления;
мощная система генерация отчетов;
простота использования и интуитивно понятный графический интерфейс;
невысокие системные требования к программному и аппаратному обеспечению.

2. Уметь создавать отчеты:

Распределение трафика по пользователям;
Распределение трафика по IP адресам;
Распределение трафика по сервисам;
Распределение трафика по протоколам;
Распределение трафика по типу данных (картинки, видео, тексты, музыка);
Распределение трафика по программам, используемыми пользователями;
Распределение трафика по времени суток;
Распределение трафика по дням недели;
Распределение трафика по датам и месяцам;
Распределение трафика по сайтам, по которым ходил пользователь;
Ошибки авторизации в системе;
Входы и выходы из системы.

Примеры конкретных атак, которые могут распознавать сетевые мониторы:

"Отказ в обслуживании" (Denial of service) . Любое действие или последовательность действий, которая приводит любую часть атакуемой системы к выходу из строя, при котором та перестают выполнять свои функции. Причиной может быть несанкционированный доступ, задержка в обслуживании и т.д. Примером могут служить атаки SYN Flood, Ping Flood, Windows Out-of-Band (WinNuke) и т.п.

" Неавторизованный доступ " (Unauthorized access attempt). Любое действие или последовательность действий, которая приводит к попытке чтения файлов или выполнения команд в обход установленной политики безопасности. Также включает попытки злоумышленника получить привилегии, большие, чем установлены администратором системы. Примером могут служить атаки FTP Root, E-mail WIZ и т.п.

"Предварительные действия перед атакой" (Pre-attack probe)
Любое действие или последовательность действий по получению информации ИЗ или О сети (например, имена и пароли пользователей), используемые в дальнейшем для осуществления неавторизованного доступа. Примером может служить сканирование портов (Port scan), сканирование при помощи программы SATAN (SATAN scan) и т.п.

"Подозрительная активность" (Suspicious activity)
Сетевой трафик, выходящий за рамки определения "стандартного" трафика. Может указывать на подозрительные действия, осуществляемые в сети. Примером могут служить события Duplicate IP Address, IP Unknown Protocol и т.п.

"Анализ протокола" (Protocol decode. Сетевая активность, которая может быть использована для осуществления одной из атак вышеназванных типов. Может указывать на подозрительные действия, осуществляемые в сети. Примером могут служить события FTP User decode, Portmapper Proxy decode и т.п.

1.3 ОПАСНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СЕТЕВЫХ МОНИТОРОВ

Применение сетевых мониторов также таит в себе потенциальную опасность. Хотя бы потому, что через них проходит огромное количество информации, в том числе и конфиденциальной. Рассмотрим пример уязвимости на примере вышеупомянутого NetworkMonitor, входящего в поставку Windows семейства NT. В этом мониторе существует так называемая HEX-панель (см. рис. 2), которая позволяет увидеть данные кадра в виде текста ASCII. Здесь, например, можно увидеть гуляющие по сети незашифрованные пароли. Можно попробовать, например, прочесть пакеты почтового приложения Eudora. Потратив немного времени, можно спокойно увидеть их в открытом виде. Впрочем, начеку надо быть всегда, так как и шифрование не спасает. Здесь возможны два случая. В литературе есть жаргонный термин «похабник» - это сосед определенной машины в том же сегменте, на том же хабе, или, как это называется сейчас, свитче. Так вот, если «продвинутый» «похабник» решил просканировать трафик сети и повыуживать пароли, то администратор с легкостью вычислит такого злоумышленника, поскольку монитор поддерживает идентификацию пользователей, его использующих. Достаточно нажать кнопку – и перед администратором открывается список «хакеров-похабников». Гораздо более сложной является ситуация, когда совершается атака извне, например, из сети Интернет. Сведения, предоставляемые монитором, чрезвычайно информативны. Показывается список всех захваченных кадров, порядковые номера кадров, времена их захвата, даже МАС-адреса сетевых адаптеров, что позволяет идентифицировать компьютер вполне конкретно. Панель детальной информации содержит «внутренности» кадра – описание его заголовков и т.д. Даже любопытному новичку многое здесь покажется знакомым.

Внешние атаки куда более опасны, так как, как правило, вычислить злоумышленника очень и очень сложно. Для защиты в этом случае необходимо использовать на мониторе парольную защиту. Если драйвер сетевого монитора установлен, а пароль не задан, то любой, кто использует на другом компьютере сетевой монитор из той же поставки (та же программа), может присоединиться к первому компьютеру и использовать его для перехвата данных в сети. Кроме того, сетевой монитор должен обеспечивать возможность обнаружения других инсталляций в локальном сегменте сети. Однако здесь тоже есть своя сложность. В некоторых случаях архитектура сети может подавить обнаружение одной установленной копии сетевого монитора другой. Например, если установленная копия сетевого монитора отделяется от второй копии маршрутизатором, который не пропускает многоадресные посылки, то вторая копия сетевого монитора не сможет обнаружить первую.

Хакеры и прочие злоумышленники не теряют времени даром. Они постоянно ищут все новые и новые способы вывода из строя сетевых мониторов. Оказывается, способов много, начиная от вывода монитора из строя переполнением его буфера, заканчивая тем, что можно заставить монитор выполнить любую команду, посланную злоумышленником.

Существуют специальные лаборатории, анализирующие безопасность ПО. Их отчеты внушают тревогу, так как серьезные бреши находятся довольно часто. Примеры реальных брешей в реальных продуктах:

1. RealSecure - коммерческая Система Обнаружения Вторжения (IDS) от ISS.

RealSecure ведет себя нестабильно при обработке некоторых DHCP сигнатур (DHCP_ACK - 7131, DHCP_Discover - 7132, и DHCP_REQUEST - 7133), поставляемых с системой. Посылая злонамеренный DHCP трафик, уязвимость позволяет удаленному нападающему нарушить работу программы. Уязвимостьобнаруженав Internet Security Systems RealSecure Network Sensor 5.0 XPU 3.4-6.5

2. Программа: RealSecure 4.9 network-monitor

Опасность: Высокая; наличие эксплоита: Нет.

Описание: Несколько уязвимостей обнаружено в RS. Удаленный пользователь может определить местоположение устройства. Удаленный пользователь может также определить и изменить конфигурацию устройства.

Решение: Установите обновленную версию программы. Обратитесь к производителю.

1.4 АНАЛИЗАТОРЫ ПРОТОКОЛОВ, ИХ ДОСТОИНСТВА, ОПАСНОСТИ И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОПАСНОСТЕЙ

Анализаторы протоколов являются отдельным классом программного обеспечения, хотя они, по сути, есть часть сетевых мониторов. В каждый монитор встроено как минимум несколько анализаторов протоколов. Зачем же тогда их применять, если можно реализовать более достойную систему на сетевых мониторах? Во-первых, устанавливать мощный монитор не всегда целесообразно, а во-вторых, далеко не каждая организация может позволить себе приобрести его за тысячи долларов. Иногда встает вопрос о том, не будет ли монитор сам по себе дороже той информации, защиту которой он призван обеспечить? Вот в таких (или подобных) случаях и применяются анализаторы протоколов в чистом виде. Роль их схожа с ролью мониторов.

Сетевой адаптер каждого компьютера в сети Ethernet, как правило, "слышит" все, о чем "толкуют" между собой его соседи по сегменту этой сети. Но обрабатывает и помещает в свою локальную память он только те порции (так называемые кадры) данных, которые содержат уникальный адрес, присвоенный ему в сети. В дополнение к этому подавляющее большинство современных Ethernet-адаптеров допускают функционирование в особом режиме, называемом беспорядочным (promiscuous), при использовании которого адаптер копирует в локальную память компьютера все без исключения передаваемые по сети кадры данных. Специализированные программы, переводящие сетевой адаптер в беспорядочный режим и собирающие весь трафик сети для последующего анализа, называются анализаторами протоколов.

Последние широко применяются администраторами сетей для осуществления контроля за работой этих сетей. К сожалению, анализаторы протоколов используются и злоумышленниками, которые с их помощью могут наладить перехват чужих паролей и другой конфиденциальной информации.

Надо отметить, что анализаторы протоколов представляют серьезную опасность. Установить анализатор протоколов мог посторонний человек, который проник в сеть извне (например, если сеть имеет выход в Internet). Но это могло быть и делом рук "доморощенного" злоумышленника, имеющего легальный доступ к сети. В любом случае, к сложившейся ситуации следует отнестись со всей серьезностью. Специалисты в области компьютерной безопасности относят атаки на компьютеры при помощи анализаторов протоколов к так называемым атакам второго уровня. Это означает, что компьютерный взломщик уже сумел проникнуть сквозь защитные барьеры сети и теперь стремится развить свой успех. При помощи анализатора протоколов он может попытаться перехватить регистрационные имена и пароли пользователей, их секретные финансовые данные (например, номера кредитных карточек) и конфиденциальные сообщения (к примеру, электронную почту). Имея в своем распоряжении достаточные ресурсы, компьютерный взломщик в принципе может перехватывать всю информацию, передаваемую по сети.

Анализаторы протоколов существуют для любой платформы. Но даже если окажется, что для какой-то платформы анализатор протоколов пока еще не написан, с угрозой, которую представляет атака на компьютерную систему при помощи анализатора протоколов, по-прежнему приходится считаться. Дело в том, что анализаторы протоколов подвергают анализу не конкретный компьютер, а протоколы. Поэтому анализатор протоколов может быть инсталлирован в любой сегмент сети и оттуда осуществлять перехват сетевого трафика, который в результате широковещательных передач попадает в каждый компьютер, подключенный к сети.

Наиболее частыми целями атак компьютерных взломщиков, которые те осуществляют посредством использования анализаторов протоколов, являются университеты. Хотя бы из-за огромного количества различных регистрационных имен и паролей, которые могут быть украдены в ходе такой атаки. Использование анализатора протоколов на практике не является такой уж легкой задачей, как это может показаться. Чтобы добиться пользы от анализатора протоколов, компьютерный взломщик должен обладать достаточными знаниями в области сетевых технологий. Просто установить и запустить анализатор протоколов на исполнение нельзя, поскольку даже в небольшой локальной сети из пяти компьютеров за час трафик составляет тысячи и тысячи пакетов. И следовательно, за короткое время выходные данные анализатора протоколов заполнят доступную память "под завязку". Поэтому компьютерный взломщик обычно настраивает анализатор протоколов так, чтобы он перехватывал только первые 200-300 байт каждого пакета, передаваемого по сети. Обычно именно в заголовке пакета размещается информация о регистрационном имени и пароле пользователя, которые, как правило, больше всего интересуют взломщика. Тем не менее, если в распоряжении взломщика достаточно пространства на жестком диске, то увеличение объема перехватываемого им трафика пойдет ему только на пользу и позволит дополнительно узнать много интересного.

В руках сетевого администратора анализатор протоколов является весьма полезным инструментом, который помогает ему находить и устранять неисправности, избавляться от узких мест, снижающих пропускную способность сети, и своевременно обнаруживать проникновение в нее компьютерных взломщиков. А как уберечься от злоумышленников? Посоветовать можно следующее. Вообще, эти советы относятся не только к анализаторам, но и к мониторам. Во-первых, попытаться обзавестись сетевым адаптером, который принципиально не может функционировать в беспорядочном режиме. Такие адаптеры в природе существуют. Некоторые из них не поддерживают беспорядочный режим на аппаратном уровне (таких меньшинство), а остальные просто снабжаются спецдрайвером, который не допускает работу в беспорядочном режиме, хотя этот режим и реализован аппаратно. Чтобы отыскать адаптер, не имеющий беспорядочного режима, достаточно связаться со службой технической поддержки любой компании, торгующей анализаторами протоколов, и выяснить, с какими адаптерами их программные пакеты не работают. Во-вторых, учитывая, что спецификация РС99, подготовленная в недрах корпораций Microsoft и Intel, требует безусловного наличия в сетевой карте беспорядочного режима, приобрести современный сетевой интеллектуальный коммутатор, который буферизует передаваемое по сети сообщение в памяти и отправляет его по мере возможности точно по адресу. Тем самым надобность в "прослушивании" адаптером всего трафика для того, чтобы выуживать из него сообщения, адресатом которых является данный компьютер, отпадает. В-третьих, не допускать несанкционированного внедрения анализаторов протоколов на компьютеры сети. Здесь следует применять средства из арсенала, который используется для борьбы с программными закладками и в частности - с троянскими программами (установка брандмауэров) В-четвертых, шифровать весь трафик сети. Имеется широкий спектр программных пакетов, которые позволяют делать это достаточно эффективно и надежно. Например, возможность шифрования почтовых паролей предоставляется надстройкой над почтовым протоколом POP (Post Office Protocol) - протоколом APOP (Authentication POP). При работе с APOP по сети каждый раз передается новая шифрованная комбинация, которая не позволяет злоумышленнику извлечь какую-либо практическую пользу из информации, перехваченной с помощью анализатора протоколов. Проблема только в том, что сегодня не все почтовые серверы и клиенты поддерживают APOP.

Другой продукт под названием Secure Shell, или сокращенно - SSL, был изначально разработан легендарной финской компанией SSH Communications Security (http://www.ssh.fi) и в настоящее время имеет множество реализаций, доступных бесплатно через Internet. SSL представляет собой защищенный протокол для осуществления безопасной передачи сообщений по компьютерной сети с помощью шифрования.

Особую известность приобрели программные пакеты, предназначенные для защиты передаваемых по сети данных путем шифрования и объединенные присутствием в их названии аббревиатуры PGP, что означает Pretty Good Privacy.

Примечательно, что в семействе протокольных анализаторов есть достойные отечественные разработки. Яркий пример – многофункциональный анализатор Observer (разработка компании “ProLAN”).

Рис. 5. Интерфейс русского анализатора Observer.

Но, как правило, большинство анализаторов имеют куда более простой интерфейс и меньшее количество функций. Например, программа Ethereal.

Рис. 6. Интерфейс зарубежного анализатора Ethereal.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сетевые мониторы, как и анализаторы протоколов, представляют собой мощное и эффективное средство администрирования компьютерных сетей, так как позволяют с большой точностью оценить многие параметры работы сети, такие как скорости прохождения сигналов, участки скопления коллизий и т.д. Однако главная их задача, с которой они успешно справляются – это выявление атак на компьютерные сети и оповещение администратора о них на основе анализа трафика. Вместе с тем, применение этих программных средств таит в себе потенциальную опасность, так как, ввиду того, что информация проходит через мониторы и анализаторы, может быть осуществлен несанкционированный съем этой информации. Системному администратору требуется уделять должное внимание защите своей сети и помнить о том, что комбинированная защита намного эффективнее. Следует внимательно относиться к выбору программного средства анализа трафика, исходя из реальной стоимости информации, которую предполагается охранять, вероятности вторжения, ценности информации для третьих лиц, наличие уже готовых защитных решений, возможности бюджета организации. Грамотный выбор решения будет способствовать уменьшению вероятности несанкционированного доступа и не будет слишком «тяжелым» в плане финансирования. Всегда следует помнить, что на сегодняшний день нет совершенного средства безопасности, и это относится, конечно же, к мониторам и анализаторам. Всегда следует помнить, что каким бы совершенным не был монитор, он окажется не готовым к новым видам угроз, распознавание которых в него не программировалось. Соответственно, следует не только грамотно спланировать защиту сетевой инфраструктуры предприятия, но и постоянно следить за обновлениями используемых программных продуктов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Атака на Интернет. И.Д. Медведковский, П.В. Семьянов, Д.Г. Леонов. – 3-е изд., стер. – М.: ДМК, 2000

2. MicrosoftWindows 2000. Справочник администратора. Серия «ITProfessional» (пер. с англ.). У.Р. Станек. – М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2002.

3. Networking Essentials. Э. Титтел, К. Хадсон, Дж.М. Стюарт. Пер. с англ. – СПб.: Издательство «Питер», 1999

4. Информация о брешах в программных продуктах взята из базы данных сервера SecurityLab (www.securitylab.ru)

5. Вычислительные сети. Теория и практика. http://network-journal.mpei.ac.ru/cgi-bin/main.pl?l=ru&n=3&pa=9&ar=1

6. Сетевой Анализ. Статья в 2-х частях. http://www.ru-board.com/new/article.php?sid=120

7. Электронный словарь телекоммуникационных терминов. http://europestar.ru/info/

8. Программно-аппаратные методы защиты от удаленных атак в сети Интернет. http://personal.primorye.ru/desperado/Xattack/7.2.htm

9. Безопасность в сетевом мониторе. Самоучитель по WindowsXP. http://www.soft32.ru/literature.shtml?topic=windows&book=WinXP&page=Glava16/Index0.htm&subpage=Glava16/Index52.htm

10. Документация на монитор RealSecure. Предоставлена производителем в электронном виде по запросу.

11. Безопасность компьютерных систем. Анализаторы протоколов. http://kiev-security.org.ua/box/12/130.shtml

12. Интернет-сервер российского разработчика анализаторов – компании “ProLAN” http://www.prolan.ru/