Нарушения безопасности сети

Основные понятия компьютерной безопасности

Для того чтобы рассматривать в дальнейшем вопросы безопасности в Internet, необходимо напомнить основные понятия, которыми оперирует теория компьютерной безопасности. Вообще говоря, их всего три: это угрозы, уязвимости и атаки. Хотя искушенному читателю смысл их и так достаточно хорошо ясен, постараемся неформально пояснить его.

Итак, угроза безопасности компьютерной системы - это потенциально возможное происшествие, неважно, преднамеренное или нет, которое может оказать нежелательное воздействие на саму систему, а также на информацию, хранящуюся в ней. Иначе говоря, угроза - это нечто плохое, что когда-нибудь может произойти. Уязвимость компьютерной системы - это некая ее неудачная характеристика, которая делает возможным возникновение угрозы. Другими словами, именно из-за наличия уязвимостей в системе происходят нежелательные события. Наконец, атака на компьютерную систему - это действие, предпринимаемое злоумышленником, которое заключается в поиске и использовании той или иной уязвимости. Таким образом, атака - это реализация угрозы. Заметим, что такое толкование атаки (с участием человека, имеющего злой умысел), исключает присутствующий в определении угрозы элемент случайности, но, как показывает опыт, часто бывает невозможно различить преднамеренные и случайные действия, и хорошая система защиты должна адекватно реагировать на любое из них.

Далее, исследователи обычно выделяют три основных вида угроз безопасности - это угрозы раскрытия, целостности и отказа в обслуживании. Угроза раскрытия заключается том, что информация становится известной тому, кому не следовало бы ее знать. В терминах компьютерной безопасности угроза раскрытия имеет место всякий раз, когда получен доступ к некоторой конфиденциальной информации, хранящейся в вычислительной системе или передаваемой от одной системы к другой. Иногда вместо слова "раскрытие" используются термины "кража" или "утечка". Угроза целостности включает в себя любое умышленное изменение (модификацию или даже удаление) данных, хранящихся в вычислительной системе или передаваемых из одной системы в другую. Обычно считается, что угрозе раскрытия подвержены в большей степени государственные структуры, а угрозе целостности - деловые или коммерческие. Угроза отказа в обслуживании возникает всякий раз, когда в результате некоторых действий блокируется доступ к некоторому ресурсу вычислительной системы. Реально блокирование может быть постоянным, так чтобы запрашиваемый ресурс никогда не был получен, или оно может вызвать только задержку запрашиваемого ресурса, достаточно долгую для того, чтобы он стал бесполезным. В таких случаях говорят, что ресурс исчерпан.

Хакеры и кракеры, или "Что такое хорошо и что такое плохо?"

Просматривая большое количество статей (главным образом, в электронных журналах) о проблемах компьютерного взлома, нельзя не обратить внимание на тот факт, что ни в одной статье не проводится та грань, которая, по нашему мнению, четко разделяет всех, так или иначе связанных с компьютерной безопасностью. В основном, мнение компьютерного мира по этому поводу либо сугубо негативное (хакеры - это преступники), либо - скромно-позитивное (хакеры - "санитары леса"). На самом деле у этой проблемы существует по меньшей мере две стороны: положительная и отрицательная - и между ними проходит четкая граница. Эта граница разделяет всех профессионалов, связанных с информационной безопасностью, на хакеров (hackers) и кракеров (crackers). И те, и другие во многом занимаются решением одних и тех же задач - поиском уязвимостей в вычислительных системах и осуществлением атак на данные системы ("взломом").

Самое главное и принципиальное различие между хакерами и кракерами состоит в целях, которые они преследуют. Основная задача хакера в том, чтобы, исследуя вычислительную систему, обнаружить слабые места (уязвимости) в ее системе безопасности и информировать пользователей и разработчиков системы с целью последующего устранения найденных уязвимостей. Другая задача хакера - проанализировав существующую безопасность вычислительной системы, сформулировать необходимые требования и условия повышения уровня ее защищенности.

С другой стороны, основная задача кракера состоит в непосредственном осуществлении взлома системы с целью получения несанкционированного доступа к чужой информации - иначе говоря, для ее кражи, подмены или для объявления факта взлома. Кракер, по своей сути, ничем не отличается от обычного вора, взламывающего чужие квартиры и крадущего чужие вещи. Он взламывает чужие вычислительные системы и крадет чужую информацию. Вот в чем состоит кардинальное различие между теми, кого можно назвать хакерами и кракерами: первые - исследователи компьютерной безопасности, вторые - просто взломщики, воры или вандалы. Хакер в данной терминологии - это специалист. В качестве доказательства приведем определение из словаря Guy L. Steele:

HACKER сущ. 1. Индивидуум, который получает удовольствие от изучения деталей функционирования компьютерных систем и от расширения их возможностей, в отличие от большинства пользователей компьютеров, которые предпочитают знать только необходимый минимум. 2. Энтузиаст программирования; индивидуум, получающий удовольствие от самого процесса программирования, а не от теоретизирования по этому поводу.

Данная трактовка понятия "хакер" отличается от принятой в средствах массовой информации, которые, собственно, и привели к подмене понятий. В последнее время многие специалисты по компьютерной безопасности начали аккуратнее относиться к этим терминам.

Низменность мотивов кракеров приводит к тому, что 90% из них являются "чайниками", которые взламывают плохо администрируемые системы, в основном благодаря использованию чужих программ (обычно эти программы называются exploit). (Причем это мнение тех самых 10% профессиональных кракеров.) Такие профессионалы - бывшие хакеры, ставшие на путь нарушения закона. Их, в отличие от кракеров-"чайников", остановить действительно очень сложно, но, как показывает практика, отнюдь не невозможно (см. противоборство Митника и Шимомуры в п. 4.5.2). Очевидно, что для предотвращения возможного взлома или устранения его последствий требуется пригласить квалифицированного специалиста по информационной безопасности - профессионального хакера. Однако, было бы несправедливо смешать в одну кучу всех кракеров, однозначно назвав их ворами и вандалами. По нашему мнению, кракеров можно разделить на три следующих класса в зависимости от цели, с которой осуществляется взлом: вандалы, "шутники" и профессионалы.

Вандалы - самая известная (во многом благодаря повседневности вирусов, а также творениям некоторых журналистов) и, надо сказать, самая малочисленная часть кракеров. Их основная цель - взломать систему для ее разрушения. К ним можно отнести, во-первых, любителей команд типа: rm -f -d *, del *.*, format c:/U и т.д., и, во-вторых, специалистов в написании вирусов или "троянских коней". Совершенно естественно, что весь компьютерный мир ненавидит кракеров-вандалов лютой ненавистью. Эта стадия кракерства обычно характерна для новичков и быстро проходит, если кракеру удается совершенствоваться (ведь довольно скучно осознавать свое превосходство над беззащитными пользователями). Кракеров, которые даже с течением времени не миновали эту стадию, а только все более совершенствовали свои навыки разрушения, иначе, чем социальными психопатами, не назовешь.

"Шутники" - наиболее безобидная часть кракеров (конечно, в зависимости от того, насколько злые они предпочитают шутки), основная цель которых - известность, достигаемая путем взлома компьютерных систем и внесением туда различных эффектов, выражающих их неудовлетворенное чувство юмора. "Шутники" обычно не наносят существенный ущерб (разве что моральный). На сегодняшний день в Internet это наиболее распространенный класс кракеров, обычно осуществляющих взлом Web-серверов, оставляя там упоминание о себе. К "шутникам" также можно отнести создателей вирусов с различными визуально-звуковыми эффектами (музыка, дрожание или переворачивание экрана, рисование всевозможных картинок и т.п.). Все это, в принципе, либо невинные шалости начинающих, либо - рекламные акции профессионалов.

Взломщики - профессиональные кракеры, пользующиеся наибольшим почетом и уважением в кракерской среде, основная задача которых - взлом компьютерной системы с серьезными целями, как то кража или подмена хранящейся там информации. В общем случае, для того, чтобы осуществить взлом системы, необходимо пройти три основные стадии: исследование вычислительной системы с выявлением изъянов в ней, разработка программной реализации атаки и непосредственное ее осуществление. Естественно, настоящим профессионалом можно считать того кракера, который для достижения своей цели проходит все три стадии. С некоторой натяжкой также можно считать профессионалом того кракера, который, используя добытую третьим лицом информацию об уязвимости в системе, пишет программную реализацию данной уязвимости. Осуществить третью стадию, очевидно, может в принципе каждый, используя чужие разработки. Но то, чем занимаются взломщики - это обычное воровство, если абстрагироваться от предмета кражи. К сожалению, у нас, в России, все не так просто. В стране, где большая часть программного обеспечения, используемого пользователями, является пиратским, то есть украденным не без помощи тех же взломщиков, почти никто не имеет морального права "бросить в них камень". Конечно, взлом компьютерных систем с целью кражи ни в коем случае нельзя назвать достойным делом, но и упрекать кракеров-взломщиков могут только те, кто легально приобрел все используемое программное обеспечение.

Новые законы УК РФ, связанные с "преступлениями в сфере компьютерной информации"

Для тех, кто хочет посмотреть на проблему безопасности с другой стороны, со стороны кракера, хочется напомнить, что с 1997 года начали действовать новые статьи УК РФ, где, к сожалению, довольно расплывчато и нечетко описывается та возможная уголовная ответственность, которую могут нести граждане РФ за "преступления в сфере компьютерной информации" (Глава 28 УК РФ):

Статья 272. Неправомерный доступ к компьютерной информации.

1. Неправомерный доступ к охраняемой законом компьютерной информации, то есть информации на машинном носителе, в электронно-вычислительной машине (ЭВМ), системе ЭВМ или их сети, если это деяние повлекло уничтожение, блокирование, модификацию либо копирование информации, нарушение работы ЭВМ, системы ЭВМ или их сети, - наказывается штрафом в размере от двухсот до пятисот минимальных размеров оплаты труда или в размере заработной платы или иного дохода осужденного за период от двух до пяти месяцев, либо исправительными работами на срок от шести месяцев до одного года, либо лишением свободы на срок до двух лет.
2. То же деяние, совершенное группой лиц по предварительному сговору или организованной группой, либо лицом с использованием своего служебного положения, а равно имеющим доступ к ЭВМ, системе ЭВМ или их сети, - наказывается штрафом в размере от пятисот до восьмисот минимальных размеров оплаты труда или в размере заработной платы, или иного дохода осужденного за период от пяти до восьми месяцев, либо исправительными работами на срок от одного года до двух лет, либо арестом на срок от трех до шести месяцев, либо лишением свободы на срок до пяти лет.

Статья 273.Создание, использование и распространение вредоносных программ для ЭВМ.

1. Создание программ для ЭВМ или внесение изменений в существующие программы, заведомо приводящих к несанкционированному уничтожению, блокированию, модификации либо копированию информации, нарушению работы ЭВМ, системы ЭВМ или их сети, а равно использование либо распространение таких программ или машинных носителей с такими программами, - наказываются лишением свободы на срок до трех лет со штрафом в размере от двухсот до пятисот минимальных размеров оплаты труда или в размере заработной платы или иного дохода осужденного за период от двух до пяти месяцев.
2. Те же деяния, повлекшие по неосторожности тяжкие последствия, - наказываются лишением свободы на срок от трех до семи лет.

Статья 274. Нарушение правил эксплуатации ЭВМ, системы ЭВМ или их сети.

1. Нарушение правил эксплуатации ЭВМ, системы ЭВМ или их сети лицом, имеющим доступ к ЭВМ, системе ЭВМ или их сети, повлекшее уничтожение, блокирование или модификацию охраняемой законом информации ЭВМ, если это деяние причинило существенный вред, - наказывается лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок до пяти лет, либо обязательными работами на срок от ста восьмидесяти до двухсот сорока часов, либо ограничением свободы на срок до двух лет.
2. То же деяние, повлекшее по неосторожности тяжкие последствия, - наказывается лишением свободы на срок до четырех лет.

По своей сути данный закон должен быть направлен именно на кракеров. Однако, первое, что бросается в глаза, это то, что не предусмотрено такое правонарушение, как взлом программного обеспечения. Это позволило известному Санкт-Петербургскому кракеру открыто показаться на 5 канале телевидения и вдоволь посмеяться над принятым законом. С другой стороны, расплывчатость формулировок статей закона, в случае их формальной трактовки, позволяет привлечь к уголовной ответственности практически любого программиста или системного администратора (например, допустившего ошибку, которая повлекла за собой причинение определенного законом ущерба). Так что программы теперь лучше вообще не писать.

Если же серьезно, то применение на практике данного закона чрезвычайно затруднено. Это связано, во-первых, со сложной доказуемостью подобных дел (судя по зарубежному опыту) и, во-вторых, с естественным отсутствием высокой квалификации в данной области у следователей. Поэтому, видимо, пройдет еще не один год, пока мы дождемся громкого успешного уголовного процесса по "преступлению в сфере компьютерной информации".

Нарушения безопасности сети

Начиная с 1987 года пользователи персональных компьютеров сталкиваются с различными компьютерными вирусами. Однако казалось, что миру сетей, большая часть из которых базировалась на ОС UNIX, ничто не угрожает. Поэтому события ноября 1988 года всколыхнули не только тех, кто имел дело с компьютерами и сетями, но и широкую общественность. 2 ноября 1988 года выпускник Корнельского университета Роберт Таппан Моррис запустил свою программу, которая вышла из-под контроля автора и начала быстро перемещаться по сети. В короткий срок вирус-червь заполнил многие узлы Internet, загружая операционные системы своими копиями, вызывая отказы в обслуживании и т.п. Анализ данной атаки будет проведен в главе 8, сейчас же отметим несколько интересных моментов.

В сетевом компьютерном мире имя Роберта Морриса было известным. Еще в 1985 году в AT&T Bell Labs им был опубликован технический отчет, посвященный слабостям реализации TCP/IP в версии 4.2 BSD UNIX [7]. Но этот отчет написан... Робертом Моррисом-старшим - отцом автора червя. Моррис-старший в это время занимал должность научного руководителя Национального Центра Компьютерной Безопасности (NCSC - National Computer Security Center) - эксперта по компьютерной безопасности. Моррис старший много лет проработал в лаборатории AT&T Bell, где в 60-х годах принимал участие в разработке программ Core Wars. К этому необходимо добавить, что лето 1988 года Моррис-младший провел в этой же лаборатории, где был занят переписыванием программ системы безопасности для компьютеров, работающих под управлением ОС UNIX. Кстати, инцидент с программой-червем практически никак не сказался на карьере Морриса-старшего. В начале 1989 года он был избран в специальный консультативный совет при Национальном институте стандартов и министерстве торговли. В задачу этого совета входит выработка заключений и рекомендаций по вопросам безопасности вычислительных систем правительственных органов США, а также решение вопросов, возникающих при разработке и внедрении стандартов защиты информации.

Червь Морриса инфицировал 6200 компьютеров. Подсчитанные потери, хотя формально червь не наносил какого-либо ущерба данным в инфицированных хостах, были разделены на прямые и косвенные. К прямым потерям были отнесены:

· остановка, тестирование и перезагрузка 42700 машин;

· идентификация червя, удаление, чистка памяти и восстановление работоспособности 6200 машин;

· анализ кода червя, дизассемблирование и документирование;

· исправление UNIX систем и тестирование.

Прямые потери были оценены более чем в 32 000 000 долларов. К косвенным потерям были отнесены:

· потери машинного времени в результате отсутствия доступа к сети;

· потери доступа пользователей к сети.

Косвенные потери были оценены более чем в 66 000 000 долларов. Общие затраты были оценены на сумму в 98 253 260 долларов.

В результате этого инцидента мир получил представление о компьютерной опасности, а Internet - постоянную головную боль. После анализа результатов атаки была образована CERT (Computer Emergency Response Team), которая стала отслеживать случаи атак и вырабатывать рекомендации по защите компьютеров и сетей.

В качестве примеров приведем относительно последние случаи успешных атак на серверы Internet:

· В августе 1996 года атакован сервер департамента юстиции США. В течение нескольких часов страницы сервера были заполнены фашистской атрибутикой и содержали пародию на Билль о телекоммуникациях.

· 6 сентября 1996 года атаке подвергся сервер компании PANIX, являющейся одним из крупнейших провайдеров Internet. В результате атаки компания несколько дней не могла предоставлять услуги своим абонентам.

· В октябре 1996 года на сервере ЦРУ вместо "Welcome to the Central Intelligent Agency" появился заголовок "Welcome to the Central Stupidity Agency" и непристойные тексты.

· 5 ноября 1996 года был атакован WWW-сервер газеты Нью-Йорк Таймс, в результате чего было практически невозможно следить за ходом президентских выборов.

· В ноябре 1996 года румынские кракеры заменили на WWW-сервере правительства портрет президента Илиеску на портрет его соперника Константинеску.

· 5 марта 1997 года взломан сервер NASA в Центре управления космическими полетами Годдарда. Кракеры разместили на страницах сервера свое обращение, в котором осуждалась коммерциализация Internet и выражался протест против судебного преследования знаменитых взломщиков Кевина Митника и Эда Каммингса. В обращении содержалась угроза атаки на "корпоративную Америку" .

· 20 марта был вскрыт сервер Сэнфорда Уоллейса - президента рекламной фирмы Cyber Promotions. Кракеры поместили в UseNet копию похищенного файла паролей, содержащего зашифрованные пароли, имена и телефоны клиентов фирмы.

Хотя по численности пользователей Internet наша страна сильно уступает США, но число нарушений безопасности также увеличиваются. Вот несколько последних случаев.

· 27 октября 1996 года российскими кракерами был взломан сервер компании РОСНЕТ, среди клиентов которой Центральный банк РФ, Сбербанк России, Торгово-Промышленная Палата, Государственный Таможенный Комитет РФ и многие другие (п. 4.3.3).

· 22 ноября 1996 года в Белоруссии на Web-узле оппозиции, представлявшего независимые новости из различных стран и регионов, была стерта вся информация.

· Многочисленные попытки осуществить мошеннические операции с кредитными карточками заставили компанию America OnLine 14 декабря 1996 года закрыть пользователям из России доступ к своим службам.

Этот список может быть продолжен. Практически каждый день приносит все новые известия о нарушениях безопасности в различных районах мира. Но печальный опыт жертв кракеров, к сожалению, не учит других. В подтверждение этого сошлемся на исследование независимого консультанта по безопасности Дэна Фармера [8], проведенное в ноябре-декабре 1996 года. Для исследования Фармер выбрал две группы Web-серверов: основную и контрольную. В основную группу, связанную с деятельностью пользователей, исследователь включил 50 правительственных хостов, 660 банковских хостов, 274 хоста кредитных союзов, 312 хостов газет и 451 хост секс-клубов. В контрольную группу были включены выбранные случайным образом 469 хостов. Каждый из выбранных хостов оценивался на безопасность с помощью свободно распространяемого средства анализа SATAN (главу 8), одним из авторов которого является сам Фармер. Результаты исследования говорят сами за себя. По оценке Фармера более 60% хостов основной группы могут быть разрушены путем вторжения извне, дополнительно от 9 до 24% могут быть взломаны при помощи известных, но не устраненных в данных хостах, ошибок в используемых ими программах wu-ftp и sendmail. Автор считает, что еще 10-20% хостов могло быть поражено при помощи новых атак, происшедших в последнее время. Приблизительность оценок исследования вызвана тем, что автор, естественно, не пытался проникнуть в исследуемые хосты. При сравнении с контрольной группой оказалось, что уязвимость хостов основной группы вдвое выше, чем контрольной. Хотя автор не скрывал своего имени и намерений, только три администратора исследуемых хостов (два из основной группы и один из контрольной) обнаружили факт проведения исследования их хостов на безопасность.

В чем же причина того, что нарушители проникают в чужие машины? Попытаемся кратко перечислить основные причины уязвимости хостов сети:

· открытость системы, свободный доступ к информации по организации сетевого взаимодействия, протоколам и механизмам защиты;

· наличие ошибок в программном обеспечении, операционных системах и утилитах, которые открыто публикуются в сети;

· разнородность используемых версий программного обеспечения и операционных систем;

· сложность организации защиты межсетевого взаимодействия;

· ошибки конфигурирования систем и средств защиты;

· неправильное или ошибочное администрирование систем;

· несвоевременное отслеживание и выполнение рекомендаций специалистов по защите и анализу случаев вторжения для ликвидации лазеек и ошибок в программном обеспечении;

· "экономия" на средствах и системах обеспечения безопасности или игнорирование их;

· умолчание о случаях нарушения безопасности своего хоста или сети.