Атака на Internet

• с обратной связью (класс 4.1);

• без обратной связи, или однонаправленная атака (класс 4.2).

Если взломщику требуется получить ответ на некоторые запросы, переданные на объект воздействия, то есть между атакующим и целью атаки существует обратная связь, которая позволяет ему адекватно реагировать при изменении ситуации, то такое воздействие можно отнести к классу 4.1. Подобные удаленные атаки наиболее характерны для распределенных ВС.

Инициатор удаленной атаки без обратной связи, напротив, не реагирует ни на какие изменения, происходящие на атакуемом объекте. Воздействие данного вида обычно осуществляется передачей на атакуемый объект одиночных запросов, ответы на которые атакующему не нужны. Примером подобных атак – их можно назвать однонаправленными – является типовая атака «отказ в обслуживании», а также атаки, рассмотренные в главе 4.

5. По расположению субъекта атаки относительно атакуемого объекта:

• внутрисегментное (класс 5.1);

• межсегментное (класс 5.2).

Рассмотрим ряд определений.

Субъект атаки, или источник атаки – это атакующая программа или оператор, непосредственно осуществляющие воздействие.

Хост (host) – сетевой компьютер.

Маршрутизатор, или роутер (router) – устройство, обеспечивающее маршрутизацию пакетов обмена в глобальной сети.

Подсеть (subnetwork в терминологии Internet) – логическое объединение, совокупность хостов, являющихся частью глобальной сети, для которых маршрутизатором выделен одинаковый номер. Хосты внутри одной подсети могут взаимодействовать непосредственно, минуя маршрутизатор.

Сегмент сети (segment) – физическое объединение хостов. Например, сегменты сети образуются совокупностью хостов, подключенных к серверу по схеме «общая шина». При такой схеме подключения каждый хост имеет возможность подвергать анализу любой пакет в своем сегменте.

Для осуществления удаленного воздействия чрезвычайно важно, как по отношению друг к другу располагаются субъект и объект атаки, то есть в одном или в разных сегментах они находятся. В случае внутрисегментной атаки, как следует из названия, субъект и объект атаки находятся в одном сегменте, а при межсегментной – в разных.

Данный классификационный признак позволяет судить о так называемой степени удаленности атаки. Далее показано, что на практике межсегментное воздействие осуществить значительно труднее, чем внутрисегментное, но и опасность оно представляет гораздо большую. В таком случае объект и субъект атаки могут находиться на расстоянии многих тысяч километров друг от друга, что существенно усложняет возможность непосредственного обнаружения атакующего и адекватной реакции на атаку.

6. По уровню эталонной модели ISO/OSI, на котором осуществляется воздействие:

• физический (класс 6.1);

• канальный (класс 6.2);

• сетевой (класс 6.3);

• транспортный (класс 6.4);

• сеансовый (класс 6.5);

• представительный (класс 6.6);

• прикладной (класс 6.7).

Международная организация по стандартизации (ISO) приняла стандарт ISO 7498, описывающий взаимодействие открытых систем (OSI), к которым относятся и распределенные ВС. Любой сетевой протокол обмена, как и любую сетевую программу, можно с той или иной степенью точности спроецировать на эталонную многоуровневую модель OSI. Такая проекция позволит описать в терминах модели OSI функции, заложенные в сетевой протокол или программу. Поскольку удаленная атака также является сетевой программой, представляется логичным рассматривать такие воздействия на распределенные ВС, проецируя их на эталонную модель ISO/OSI.

Модели механизмов реализации типовых угроз безопасности РВС

Понятие типовой угрозы безопасности

Исследования информационной безопасности различных распределенных ВС, проводимые нами в течение последних лет, показали, что, независимо от используемых сетевых протоколов, топологии и инфраструктуры исследуемых распределенных ВС, механизмы реализации удаленных воздействий на РВС инвариантны по отношению к особенностям конкретной системы. Это объясняется тем, что распределенные ВС проектируются на основе одних и тех же принципов, а следовательно, имеют практически одинаковые проблемы безопасности. Поэтому и оказывается, что причины успеха удаленных атак на различные РВС одинаковы (подробнее см. в главе 6). Таким образом, появляется возможность ввести понятие типовой угрозы безопасности РВС. Типовая угроза безопасности – это удаленное информационное разрушающее воздействие, программно осуществляемое по каналам связи и характерное для любой распределенной ВС. Соответственно типовая удаленная атака – это реализация типовой угрозы безопасности РВС.

Классификация типовых удаленных атак на РВС приведена в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Классификация типовых удаленных атак на распределенные ВС

Рассмотрим модель типовых угроз безопасности РВС из множества угроз, направленных на инфраструктуру и протоколы РВС. Эта модель включает в себя:

• описание угрозы;

• описание механизмов реализации угрозы;

• классификацию угрозы;

• графовую модель взаимодействия объектов РВС в проекции на физический (или канальный) и сетевой уровни модели OSI;

• графовую модель взаимодействия объектов РВС при реализации данной угрозы в проекции на физический (или канальный) и сетевой уровни модели OSI.

Графовая модель взаимодействия объектов РВС

Рассмотрим предлагаемую графовую модель взаимодействия объектов РВС в проекции на физический, канальный и сетевой уровни модели OSI. На входе у модели находится адрес объекта, с которого передается сообщение и на который необходимо доставить сообщение; на выходе – итоговый результат (доставлено ли сообщение). Основная задача данной модели РВС состоит в формировании на графе пути между заданными входными параметрами модели (между двумя объектами).

Модель в проекции на физический уровень OSI определяет, как физически связаны и сообщаются между собой объекты РВС; в проекции на канальный уровень OSI устанавливает взаимодействие объектов на уровне аппаратных адресов сетевых адаптеров; а в проекции на сетевой уровень OSI определяет связь объектов на уровне логических адресов, например адресов IP.

Пусть имеется РВС, включающая в себя N связанных между собой KS (линиями связи на физическом и канальном уровне) и LS (линиями связи на сетевом уровне OSI) объектов (M хостов x

и N(M + 1) и роутеров g

, где i = 1..M и J = M + 1..N; M < N). Так как модель РВС в проекции на физический уровень ничем не отличается от той же модели в проекции на канальный уровень, то ограничимся введением универсальной линии связи KS, под которой будем понимать линию связи либо физического, либо канального уровня OSI.

На физическом уровне под объектом понимается сетевой адаптер хоста или роутера, на канальном – аппаратный адрес сетевого адаптера. На этих уровнях модели выделим из всего множества хостов N – (M + 1) подмножество X

, где k = 1..N – (M + 1), по числу роутеров в РВС, каждое из которых связано на физическом и канальном уровнях только с одним ближайшим роутером и представляет собой сетевой сегмент. Соответственно все объекты внутри данного подмножества X

взаимодействуют между собой при помощи двунаправленных линий связи физического или канального уровня ks

, соединяющих i-объект с j-объектом; также каждый объект из подмножества X

связан с соответствующим роутером G

, через который и только через который объект из данного множества (сегмента) может сообщаться с объектом из другого множества (сегмента). Это правило будет введено для упрощения модели, так как при моделировании механизмов атак связь объекта сразу с несколькими роутерами не играет роли. Таким образом, на канальном и физическом уровнях модели из вершины X

попасть в вершину X

(p < k) можно только в том случае, если они находятся в одном подмножестве или путь проходит через последовательность узлов из множества G, следовательно, путь между любыми двумя объектами из множества X не может проходить через другой, отличный от них транзитный объект из того же множества.

На сетевом уровне под объектом понимается сетевой адрес хоста или роутера. На этом уровне каждый объект может взаимодействовать с любым другим объектом РВС при помощи однонаправленной или двунаправленной линии связи сетевого уровня ls