С. Линде,

Повышение интереса к TCP/IP сетям обусловлено бурным ростом сети Internet. Однако это заставляет задуматься над тем, как защитить свои информационные ресурсы и компьютеры от различного рода злоумышленников. Для того, чтобы разработать реально действующие контрмеры, необходимо знать способы и методы взломщиков. В мировом сообществе Internet уже давно ведется дискуссия о том публиковать или не публиковать материалы о методах проникновения в чужие компьютерные сети. После жарких обсуждений, похоже, была осознана необходимость полной открытости по этому вопросу. Статья основана на опыте администрирования сети при постоянных попытках взлома и методических указаниях CERT.

Задача данной статьи состоит в том, чтобы обратить внимание администраторов сетей, подключенных к Internet, на очевидные бреши в системе безопасности наиболее популярных систем. Кроме примеров взломов и возможных дыр, постараемся кратко описать основные средства борьбы с этим неизбежным злом. Учитывая тот факт, что большинство серверов на сети используют операционную систему Unix, обзор возможных прорех в системе безопасности имеет смысл начать именно с этой ОС.

Начать обзор следует с возможности взлома через электронную почту. Для пересылки электронной почты по IP на подавляющем большинстве систем используется программа sendmail, разработанная в университете Беркли. Задуманная как чисто служебная утилита, эта программа приобрела огромную популярность и вошла в состав дистрибутива многих Unix-систем. Однако она содержала в себе очень серьезную ошибку, благодаря которой любой желающий имел возможность выполнить на удаленной машине команды с привилегиями суперпользователя. Обычно взломщики пытались отправить себе файл passwd для подбора паролей либо помещали свою информацию в файлы, использующиеся программами rlogin, rsh для запуска shell без запроса пароля (Пример 1).

Эта ошибка присутствует в нескольких десятках различных вариантов ОС Unix самых разных фирм. Кроме того, существуют и более простые способы при благоприятных условиях: удаленная машина Sun, система SunOS 4, NIS не запущен, система поставлена, и ничего не исправлялось (Пример 2).

Кроме электронной почты в TCP/IP сетях очень широко применяются различные виды распределенных файловых систем, самой популярной из которых является Network File System (NFS).

В случае неаккуратного заполнения файла /etc/exports или использования дистрибутива с ошибкой (SunOS 4.1) может возникнуть следующая ситуация (Пример 3).

Если на машине работает NIS-сервер и не принято дополнительных мер, то с помощью специальной программы можно утащить по сети файл passwd, общий для некоторого числа машин. В случае несоблюдения правил при создании паролей, есть довольно приличная вероятность, что программа crack подберет несколько. Дальнейшие события могут разворачиваться по одному из сценариев для получения полномочий суперпользователя (Пример 4) (после того, как вы зашли на удаленную машину как пользователь).

Естественно, что если известны способы преодоления защиты, то должны быть разработаны и средства защиты. Для минимизации возможных попыток проникновения в сеть очень эффективен маршрутизатор, умеющий анализировать поток проходящей через него информации и осуществляющий фильтрацию пакетов. Эта возможность реализована практически во всех аппаратных маршрутизаторах (cisco, wellfleet...) и в виде специального ПО для Unix-машин (Sun, DEC, BSDI, FreeBSD). Такие маршрутизаторы позволяют осуществлять работу в сети строго по определенным правилам. Например, не пропускать из/в локальную сеть некоторые протоколы. Очень рекомендуется запрещать rlogin, rsh, RPC (см. Примеры), а также пакеты, направленные на порты 2048 и 2049, - это порты данных для NFS. Также рекомендуется четко определить машины, принимающие почту, и открыть порт 25 только для них. При необходимости возможна конфигурация, которая вообще запрещает какие-либо заходы по сети в локальную сеть, при этом разрешая изнутри использовать любые TCP-сервисы глобальной сети. Подобный маршрутизатор или комбинация из нескольких машин и фильтрующих маршрутизаторов получили название брандмауэр (от англ. firewall - стена огня). Для установления полного контроля за всеми соединениями можно использовать так называемый программный брандмауэр (software firewall). Он представляет собой своеобразный маршрутизатор, который осуществляет контроль за соединениями не на уровне IP-пакетов, а на уровне собственно контролируемых протоколов. В этом случае режим прозрачной пересылки пакетов выключен, но вместо программ, обеспечивающих работу с необходимыми протоколами (telnet, ftp...), запускаются программы, которые транслируют эти протоколы в сеть по другую сторону машины, обычно сверившись по базе данных на предмет правомерности такого соединения и после идентификации пользователя. Для пользователя такой брандмауэр выглядит единственным окном во внешний мир. Например, если в сети для того, чтобы зайти по ftp на машину arch.kiae.su, вам надо набрать:

то в случае программного брандмауэра надо набирать:

Аналогично работают telnet, rlogin, X11 и т.д.

Все рассмотренные выше примеры относятся к так называемым активным методам. Аккуратное администрирование системы легко сводит на нет все рассмотренные дырки, но совершенно бессильно в случае применения пассивной атаки. Что это такое? Самый распространенный, простой в исполнении способ - анализ информации, передаваемой по каналам связи, преимущественно по сети Ethernet. Основан он на свойстве этой сети, благодаря которому каждый передаваемый пакет может быть проанализирован любой машиной, подключенной на этот сегмент сети. При наличии достаточно быстрой машины с адаптером, разрешающим работу в режиме приема всех пакетов, можно легко извлекать такую информацию, как пароли пакетов NFS. Если на этом сегменте расположено несколько маршрутизаторов, то в наш фильтр попадут не только пароли нашей сети, но и те, которыми обмениваются маршрутизаторы. Таким образом, за сравнительно короткое время можно собрать коллекцию паролей на нескольких сотнях машин.

Для борьбы с такими методами в конце 80-х годов была разработана система сетевой идентификации пользователя под названием Kerberos. Основной целью было полное исключение пересылки паролей по сети. Пользователь вводит пароль только один раз при регистрации в системе, после чего ему выделяется билет на несколько часов, который хранится в файле в зашифрованном виде. Этот билет содержит информацию о пользователе, время выдачи, адрес машины и случайно сгенерированный ключ для дальнейшего обмена идентификационной информацией. Первоначальным ключом служит пароль пользователя. Билет, выданный при входе в систему, используется для получения вторичных билетов, по которым может быть предоставлен какой-либо сетевой сервис. Со стороны сервера используется аналогичный механизм с той разницей, что в качестве пользователя выступает программа, обеспечивающая запрошенный вид услуги. Таким образом, программа пользователя и программа на сервере получают пару случайных ключей, с помощью которых они шифруют идентификационную информацию, прилагают к ней контрольные суммы и на этой основе удостоверяются в том, что они те, кем представились. После этого программа пользователя может получить доступ к сервису без запроса пароля. Без знания первоначальных ключей сеанс не состоится. Кроме того, полученная пара ключей может быть использована для шифрования всего сеанса работы по сети. Эта система имеет целый ряд недостатков. Во-первых, подразумевается четкое разделение машин на рабочие станции и серверы. В случае, если пользователь пожелает, зайдя на сервер, с помощью telnet зайти на другую машину, идентификация не сработает, так как пользователь имеет первоначальный билет только на той рабочей станции, где он вводил пароль. Иными словами, в Kerberos версии 4 полномочия пользователя не передаются на другие машины. Кроме того, требуется выделенная машина под сервер Kerberos, причем работающая в максимально секретных условиях, поскольку на ней содержится база данных, где содержатся все пароли пользователей. Kerberos версии 4 очень ограниченно применим в сети, где возможны ситуации, когда в силу ряда обстоятельств сервер Kerberos недоступен по сети (непредвиденные сбои в роутинге, ухудшение или обрыв связи и т.д.). Часть недостатков, перечисленных выше, ликвидирована в версии 5, но эта реализация запрещена к экспорту из США. По описанному алгоритму работают также системы Sphinx от DEC и NIS+ от Sun. Отличаются они применением различных алгоритмов шифрования, другого протокола передачи (RPC вместо UDP) и способов объединения административных доменов в иерархию.

Кроме рассмотренных, существуют и другие, более изощренные, способы вторжения. Многие из них можно нейтрализовать простым аккуратным администрированием. По статистике большинство взломов осуществляется из-за халатности администраторов или персонала, эксплуатирующего систему. He откладывая в долгий ящик, проверьте перечисленные выше способы несанкционированного доступа - если удастся взломать ваш компьютер вам, то это могут сделать и другие.

Открытые Системы # 4(18)/96Ћ