Межсетевой экран что это такое


Межсетевой экран — Википедия

Межсетевой экран на границе сетевого периметра.

Межсетево́й экра́н, сетево́й экра́н — программный или программно-аппаратный элемент компьютерной сети, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящего через него сетевого трафика в соответствии с заданными правилами[1].

Другие названия[2]:

  • Брандма́уэр (нем. Brandmauer — противопожарная стена) — заимствованный из немецкого языка термин;
  • Файрво́л (англ. Firewall — противопожарная стена) — заимствованный из английского языка термин.

Среди задач, которые решают межсетевые экраны, основной является защита сегментов сети или отдельных хостов от несанкционированного доступа с использованием уязвимых мест в протоколах сетевой модели OSI или в программном обеспечении, установленном на компьютерах сети. Межсетевые экраны пропускают или запрещают трафик, сравнивая его характеристики с заданными шаблонами [3].

Наиболее распространённое место для установки межсетевых экранов — граница периметра локальной сети для защиты внутренних хостов от атак извне. Однако атаки могут начинаться и с внутренних узлов — в этом случае, если атакуемый хост расположен в той же сети, трафик не пересечёт границу сетевого периметра, и межсетевой экран не будет задействован. Поэтому в настоящее время межсетевые экраны размещают не только на границе, но и между различными сегментами сети, что обеспечивает дополнительный уровень безопасности[4].

Первые устройства, выполняющие функцию фильтрации сетевого трафика, появились в конце 1980-х, когда Интернет был новшеством и не использовался в глобальных масштабах. Этими устройствами были маршрутизаторы, инспектирующие трафик на основании данных, содержащихся в заголовках протоколов сетевого уровня. Впоследствии, с развитием сетевых технологий, данные устройства получили возможность выполнять фильтрацию трафика, используя данные протоколов более высокого, транспортного уровня. Маршрутизаторы можно считать первой программно-аппаратной реализацией межсетевого экрана[5].

Программные межсетевые экраны появились существенно позже и были гораздо моложе, чем антивирусные программы. Например, проект Netfilter/iptables (один из первых программных межсетевых экранов, встраиваемых в ядро Linux с версии 2.4) был основан в 1998 году. Такое позднее появление вполне объяснимо, так как долгое время антивирус решал проблему защиты персональных компьютеров от вредоносных программ. Однако в конце 1990-х вирусы стали активно использовать отсутствие межсетевых экранов на компьютерах, что привело к повышению интереса пользователей к данному классу устройств [6].

Фильтрация трафика осуществляется на основе набора предварительно сконфигурированных правил, которые называются ruleset. Удобно представлять межсетевой экран как последовательность фильтров, обрабатывающих информационный поток. Каждый из фильтров предназначен для интерпретации отдельного правила. Последовательность правил в наборе существенно влияет на производительность межсетевого экрана. Например, многие межсетевые экраны последовательно сравнивают трафик с правилами до тех пор, пока не будет найдено соответствие. Для таких межсетевых экранов, правила, которые соответствуют наибольшему количеству трафика, следует располагать как можно выше в списке, увеличивая тем самым производительность [7][8].

Существует два принципа обработки поступающего трафика. Первый принцип гласит: «Что явно не запрещено, то разрешено». В данном случае, если межсетевой экран получил пакет, не попадающий ни под одно правило, то он передаётся далее. Противоположный принцип — «Что явно не разрешено, то запрещено» — гарантирует гораздо большую защищённость, так как он запрещает весь трафик, который явно не разрешён правилами. Однако этот принцип оборачивается дополнительной нагрузкой на администратора[7][8].

В конечном счёте межсетевые экраны выполняют над поступающим трафиком одну из двух операций: пропустить пакет далее (allow) или отбросить пакет (deny). Некоторые межсетевые экраны имеют ещё одну операцию — reject, при которой пакет отбрасывается, но отправителю сообщается о недоступности сервиса, доступ к которому он пытался получить. В противовес этому, при операции deny отправитель не информируется о недоступности сервиса, что является более безопасным[7][8].

Схематическое изображение классификации межсетевых экранов на основе сетевой модели OSI

До сих пор не существует единой и общепризнанной классификации межсетевых экранов[9]. Однако в большинстве случаев поддерживаемый уровень сетевой модели OSI является основной характеристикой при их классификации. Учитывая данную модель, различают следующие типы межсетевых экранов[10][11]:

  1. Управляемые коммутаторы.
  2. Пакетные фильтры.
  3. Шлюзы сеансового уровня.
  4. Посредники прикладного уровня.
  5. Инспекторы состояния.

Управляемые коммутаторы[править | править код]

Управляемые коммутаторы иногда причисляют к классу межсетевых экранов, так как они осуществляют фильтрацию трафика между сетями или узлами сети. Однако они работают на канальном уровне и разделяют трафик в рамках локальной сети, а значит не могут быть использованы для обработки трафика из внешних сетей (например, из Интернета)[11].

Многие производители сетевого оборудования, такие как Cisco, Nortel, 3Com, ZyXEL, предоставляют в своих коммутаторах возможность фильтрации трафика на основе MAC-адресов, содержащихся в заголовках фреймов. Например, в коммутаторах семейства Cisco Catalyst эта возможность реализована при помощи механизма Port Security.[12]. Однако данный метод фильтрации не является эффективным, так как аппаратно установленный в сетевой карте MAC-адрес легко меняется программным путем, поскольку значение, указанное через драйвер, имеет более высокий приоритет, чем зашитое в плату[13]. Поэтому многие современные коммутаторы позволяют использовать другие параметры в качестве признака фильтрации — например, VLAN ID. Технология виртуальных локальных сетей (англ. Virtual Local Area Network) позволяет создавать группы хостов, трафик которых полностью изолирован от других узлов сети [14].

При реализации политики безопасности в рамках корпоративной сети, основу которых составляют управляемые коммутаторы, они могут быть мощным и достаточно дешёвым решением. Взаимодействуя только с протоколами канального уровня, такие межсетевые экраны фильтруют трафик с очень высокой скоростью. Основным недостатком такого решения является невозможность анализа протоколов более высоких уровней[15].

Пакетные фильтры[править | править код]

Пакетные фильтры функционируют на сетевом уровне и контролируют прохождение трафика на основе информации, содержащейся в заголовке пакетов. Многие межсетевые экраны данного типа могут оперировать заголовками протоколов и более высокого, транспортного, уровня (например, TCP или UDP). Пакетные фильтры одними из первых появились на рынке межсетевых экранов и по сей день остаются самым распространённым их типом. Данная технология реализована в подавляющем большинстве маршрутизаторов и даже в некоторых коммутаторах[16].

При анализе заголовка сетевого пакета могут использоваться следующие параметры[10]:

  • IP-адреса источника и получателя;
  • тип транспортного протокола;
  • поля служебных заголовков протоколов сетевого и транспортного уровней;
  • порт источника и получателя.

Достаточно часто приходится фильтровать фрагментированные пакеты, что затрудняет определение некоторых атак. Многие сетевые атаки используют данную уязвимость межсетевых экранов, выдавая пакеты, содержащие запрещённые данные, за фрагменты другого, доверенного пакета. Одним из способов борьбы с данным типом атак является конфигурирование межсетевого экрана таким образом, чтобы блокировать фрагментированные пакеты[17]. Некоторые межсетевые экраны могут дефрагментировать пакеты перед пересылкой во внутреннюю сеть, но это требует дополнительных ресурсов самого межсетевого экрана, особенно памяти. Дефрагментация должна использоваться очень обоснованно, иначе такой межсетевой экран легко может сам стать жертвой DoS-атаки[18].

Пакетные фильтры могут быть реализованы в следующих компонентах сетевой инфраструктуры[18]:

Так как пакетные фильтры обычно проверяют данные только в заголовках сетевого и транспортного уровней, они могут выполнять это достаточно быстро. Поэтому пакетные фильтры, встроенные в пограничные маршрутизаторы, идеальны для размещения на границе с сетью с низкой степенью доверия. Однако в пакетных фильтрах отсутствует возможность анализа протоколов более высоких уровней сетевой модели OSI. Кроме того, пакетные фильтры обычно уязвимы для атак, которые используют подделку сетевого адреса. Такие атаки обычно выполняются для обхода управления доступом, осуществляемого межсетевым экраном[19][20].

Шлюзы сеансового уровня[править | править код]

Межсетевой экран сеансового уровня исключает прямое взаимодействие внешних хостов с узлом, расположенным в локальной сети, выступая в качестве посредника (англ. proxy), который реагирует на все входящие пакеты и проверяет их допустимость на основании текущей фазы соединения. Шлюз сеансового уровня гарантирует, что ни один сетевой пакет не будет пропущен, если он не принадлежит ранее установленному соединению. Как только приходит запрос на установление соединения, в специальную таблицу помещается соответствующая информация (адреса отправителя и получателя, используемые протоколы сетевого и транспортного уровня, состояние соединения и т. д.). В случае, если соединение установлено, пакеты, передаваемые в рамках данной сессии, будут просто копироваться в локальную сеть без дополнительной фильтрации. Когда сеанс связи завершается, сведения о нём удаляются из данной таблицы. Поэтому все последующие пакеты, «притворяющиеся» пакетами уже завершённого соединения, отбрасываются[21].

Так как межсетевой экран данного типа исключает прямое взаимодействие между двумя узлами, шлюз сеансового уровня является единственным связующим элементом между внешней сетью и внутренними ресурсами. Это создаёт видимость того, что на все запросы из внешней сети отвечает шлюз, и делает практически невозможным определение топологии защищаемой сети. Кроме того, так как контакт между узлами устанавливается только при условии его допустимости, шлюз сеансового уровня предотвращает возможность реализации DoS-атаки, присущей пакетным фильтрам[22].

Несмотря на эффективность этой технологии, она обладает серьёзным недостатком: как и у всех вышеперечисленных классов межсетевых экранов, у шлюзов сеансового уровня отсутствует возможность проверки содержания поля данных, что позволяет злоумышленнику передавать «троянских коней» в защищаемую сеть[23].

Посредники прикладного уровня[править | править код]

Межсетевые экраны прикладного уровня, к которым, в частности, относится файрвол веб-приложений, как и шлюзы сеансового уровня, исключают прямое взаимодействие двух узлов. Однако, функционируя на прикладном уровне, они способны «понимать» контекст передаваемого трафика. Межсетевые экраны, реализующие эту технологию, содержат несколько приложений-посредников (англ. application proxy), каждое из которых обслуживает свой прикладной протокол. Такой межсетевой экран способен выявлять в передаваемых сообщениях и блокировать несуществующие или нежелательные последовательности команд, что зачастую означает DoS-атаку, либо запрещать использование некоторых команд (например, FTP PUT, которая даёт возможность пользователю записывать информацию на FTP сервер).

Посредник прикладного уровня может определять тип передаваемой информации. Например, это позволяет заблокировать почтовое сообщение, содержащее исполняемый файл. Другой возможностью межсетевого экрана данного типа является проверка аргументов входных данных. Например, аргумент имени пользователя длиной в 100 символов либо содержащий бинарные данные является, по крайней мере, подозрительным.

Посредники прикладного уровня способны выполнять аутентификацию пользователя, а также проверять, что SSL-сертификаты подписаны конкретным центром. Межсетевые экраны прикладного уровня доступны для многих протоколов, включая HTTP, FTP, почтовые (SMTP, POP, IMAP), Telnet и другие[24][25].

Недостатками данного типа межсетевых экранов являются большие затраты времени и ресурсов на анализ каждого пакета. По этой причине они обычно не подходят для приложений реального времени. Другим недостатком является невозможность автоматического подключения поддержки новых сетевых приложений и протоколов, так как для каждого из них необходим свой агент[26].

Инспекторы состояния[править | править код]

Каждый из вышеперечисленных типов межсетевых экранов используется для защиты корпоративных сетей и обладает рядом преимуществ. Однако, куда эффективней было бы собрать все эти преимущества в одном устройстве и получить межсетевой экран, осуществляющий фильтрацию трафика с сетевого по прикладной уровень. Данная идея была реализована в инспекторах состояний, совмещающих в себе высокую производительность и защищённость. Данный класс межсетевых экранов позволяет контролировать[27]:

  • каждый передаваемый пакет — на основе таблицы правил;
  • каждую сессию — на основе таблицы состояний;
  • каждое приложение — на основе разработанных посредников.

Осуществляя фильтрацию трафика по принципу шлюза сеансового уровня, данный класс межсетевых экранов не вмешивается в процесс установления соединения между узлами. Поэтому производительность инспектора состояний заметно выше, чем у посредника прикладного уровня и шлюза сеансового уровня, и сравнима с производительностью пакетных фильтров. Ещё одно достоинство инспекторов состояния — прозрачность для пользователя: для клиентского программного обеспечения не потребуется дополнительная настройка. Данные межсетевые экраны имеют большие возможности расширения. При появлении новой службы или нового протокола прикладного уровня для его поддержки достаточно добавить несколько шаблонов. Однако инспекторам состояний по сравнению с посредниками прикладного уровня свойственна более низкая защищённость[28].

Термин инспектор состояния (англ. stateful inspection), внедрённый компанией Check Point Software, полюбился производителям сетевого оборудования настолько, что сейчас практически каждый межсетевой экран причисляют к этой технологии, даже если он и не реализует её полностью.

Существует два варианта исполнения межсетевых экранов — программный и программно-аппаратный. В свою очередь программно-аппаратный вариант имеет две разновидности — в виде отдельного модуля в коммутаторе или маршрутизаторе и в виде специализированного устройства.

В настоящее время чаще используется программное решение, которое на первый взгляд выглядит более привлекательным. Это вызвано тем, что для его применения достаточно, казалось бы, всего лишь приобрести программное обеспечение межсетевого экрана и установить на любой имеющийся в организации компьютер. Однако, как показывает практика, в организации далеко не всегда находится свободный компьютер, да ещё и удовлетворяющий достаточно высоким требованиям по системным ресурсам. После того, как компьютер всё-таки найден (чаще всего — куплен), следует процесс установки и настройки операционной системы, а также, непосредственно, программного обеспечения межсетевого экрана. Нетрудно заметить, что использование обычного персонального компьютера далеко не так просто, как может показаться. Именно поэтому всё большее распространение стали получать специализированные программно-аппаратные комплексы, называемые security appliance, на основе, как правило, FreeBSD или Linux, «урезанные» для выполнения только необходимых функций. Достоинствами данных решений являются[29]:

  • Простота внедрения: данные устройства имеют предустановленную и настроенную операционную систему и требуют минимум настроек после внедрения в сеть.
  • Простота управления: данными устройствами можно управлять откуда угодно по стандартным протоколам, таким как SNMP или Telnet, либо посредством защищённых протоколов, таких как SSH или SSL.
  • Производительность: данные устройства работают более эффективно, так как из их операционной системы исключены все неиспользуемые сервисы.
  • Отказоустойчивость и высокая доступность: данные устройства созданы выполнять конкретные задачи с высокой доступностью.

Ограниченность анализа межсетевого экрана[править | править код]

Межсетевой экран позволяет осуществлять фильтрацию только того трафика, который он способен «понимать». В противном случае, он теряет свою эффективность, так как не способен осознанно принять решение о том, что делать с нераспознанным трафиком. Существуют протоколы, такие как TLS, SSH, IPsec и SRTP, использующие криптографию для того, чтобы скрыть содержимое, из-за чего их трафик не может быть проинтерпретирован. Также некоторые протоколы, такие как OpenPGP и S/MIME, шифруют данные прикладного уровня, из-за чего фильтровать трафик на основании информации, содержащейся на данном сетевом уровне, становится невозможно. Ещё одним примером ограниченности анализа межсетевых экранов является туннелированный трафик, так как его фильтрация является невозможной, если межсетевой экран «не понимает» используемый механизм туннелированния. Во всех этих случаях правила, сконфигурированные на межсетевом экране, должны явно определять, что делать с трафиком, который они не могут интерпретировать.[30]

  1. ↑ Лебедь, 2002, с. 22.
  2. ↑ Шаньгин, 2011, с. 193.
  3. ↑ Лебедь, 2002, с. 22—25.
  4. ↑ Лапонина, 2014, с. 43.
  5. ↑ Forrest, p. 2.
  6. ↑ Фаронов, 2016, с. 62.
  7. 1 2 3 Лапонина, 2014, с. 131.
  8. 1 2 3 Шаньгин, 2011, с. 195.
  9. ↑ Шаньгин, 2011, с. 194.
  10. 1 2 Фокс, 2003, с. 30.
  11. 1 2 Лебедь, 2002, с. 48.
  12. ↑ Cisco.
  13. ↑ Cardenas, 2003.
  14. ↑ Лебедь, 2002, с. 50.
  15. ↑ Лебедь, 2002, с. 52.
  16. ↑ Лапонина, 2014, с. 52.
  17. ↑ Лапонина, 2014, с. 51—56.
  18. 1 2 Лапонина, 2014, с. 53.
  19. ↑ Фокс, 2003, с. 30—31.
  20. ↑ Лебедь, 2002, с. 54.
  21. ↑ Фокс, 2003, с. 31.
  22. ↑ Лебедь, 2002, с. 58.
  23. ↑ Лапонина, 2014, с. 63—64.
  24. ↑ Лебедь, 2002, с. 55—56.
  25. ↑ Лапонина, 2014, с. 59.
  26. ↑ Лебедь, 2002, с. 56.
  27. ↑ Лебедь, 2002, с. 58—61.
  28. ↑ Фокс, 2003, с. 32.
  29. ↑ Шаньгин, 2011, с. 207.
  30. ↑ Лапонина, 2014, с. 73.

Книги[править | править код]

Статьи[править | править код]

Что такое межсетевой экран? - Cisco


Типы межсетевых экранов

Прокси-сервер

Это один из первых типов МСЭ. Прокси-сервер служит шлюзом между сетями для конкретного приложения. Прокси-серверы могут выполнять дополнительные функции, например кэширование и защиту контента, препятствуя прямым подключениям из-за пределов сети. Однако это может отрицательно сказаться на пропускной способности и производительности поддерживаемых приложений.

Межсетевой экран с контролем состояния сеансов

Сегодня МСЭ с контролем состояния сеансов считается «традиционным». Он пропускает или блокирует трафик с учетом состояния, порта и протокола. Он осуществляет мониторинг всей активности с момента открытия соединения и до его закрытия. Решения о фильтрации принимаются на основании как правил, определяемых администратором, так и контекста. Под контекстом понимается информация, полученная из предыдущих соединений и пакетов, принадлежащих данному соединению.

Межсетевой экран UTM

Типичное устройство UTM, как правило, сочетает такие функции, как контроль состояния сеансов, предотвращение вторжений и антивирусное сканирование. Также оно может включать в себя дополнительные службы, а зачастую — и управление облаком. Основные достоинства UTM — простота и удобство.

См. описание наших UTM-устройств.

Межсетевой экран нового поколения (NGFW)

Современные межсетевые экраны не ограничиваются фильтрацией пакетов и контролем состояния сеансов. Большинство компаний внедряет межсетевые экраны нового поколения, чтобы противостоять современным угрозам, таким как сложное вредоносное ПО и атаки на уровне приложений.

Согласно определению компании Gartner, Inc., межсетевой экран нового поколения должен иметь:

  • стандартные функции МСЭ, такие как контроль состояния сеансов;
  • встроенную систему предотвращения вторжений;
  • функции учета и контроля особенностей приложений, позволяющие распознавать и блокировать приложения, представляющие опасность;
  • схему обновления, позволяющую учитывать будущие каналы информации;
  • технологии защиты от постоянно меняющихся и усложняющихся угроз безопасности.

И хотя эти возможности постепенно становятся стандартными для большинства компаний, межсетевые экраны нового поколения способны на большее.

NGFW с активной защитой от угроз

Эти межсетевые экраны сочетают в себе функции традиционного NGFW с возможностями обнаружения и нейтрализации сложных угроз. Межсетевые экраны нового поколения с активной защитой от угроз позволяют:

  • определять благодаря полному учету контекста, какие ресурсы наиболее подвержены риску;
  • быстро реагировать на атаки благодаря интеллектуальной автоматизации безопасности, которая устанавливает политики и регулирует защиту в динамическом режиме;
  • с большей надежностью выявлять отвлекающую или подозрительную деятельность, применяя корреляцию событий в сети и на оконечных устройствах;
  • значительно сократить время с момента распознавания до восстановления благодаря использованию ретроспективных средств обеспечения безопасности, которые осуществляют непрерывный мониторинг на предмет подозрительной деятельности и поведения даже после первоначальной проверки;
  • упростить администрирование и снизить уровень сложности с помощью унифицированных политик, обеспечивающих защиту на протяжении всего жизненного цикла атаки.

Узнайте о наших NGFW с активной защитой от угроз до, во время и после сетевой атаки

Как работает межсетевой экран? Типы межсетевых экранов

Сеть нуждается в защите от внешних угроз. Хищение данных, несанкционированный доступ и повреждения могут сказаться на работе сети и принести серьезные убытки. Используйте специальные программы и устройства, чтобы обезопасить себя от разрушительных воздействий. В этом обзоре мы расскажем об межсетевом экране и рассмотрим его основные типы.

 

Назначение межсетевых экранов

Межсетевые экраны (МСЭ) или файрволы — это аппаратные и программные меры для предотвращения негативных воздействий извне. Файрвол работает как фильтр: из всего потока трафика просеивается только разрешенный. Это первая линия защитных укреплений между внутренними сетями и внешними, такими как интернет. Технология применяется уже на протяжении 25 лет.

Необходимость в межсетевых экранах возникла, когда стало понятно, что принцип полной связности сетей больше не работает. Компьютеры начали появляться не только в университетах и лабораториях. С распространением ПК и интернета возникла необходимость отделять внутренние сети от небезопасных внешних, чтобы уберечься от злоумышленников и защитить компьютер от взлома.

Для защиты корпоративной сети устанавливают аппаратный межсетевой экран — это может быть отдельное устройство или часть маршрутизатора. Однако такая практика применяется не всегда. Альтернативный способ — установить на компьютер, который нуждается в защите, программный межсетевой экран. В качестве примера можно привести файрвол, встроенный в Windows.

Имеет смысл использовать программный межсетевой экран на корпоративном ноутбуке, которым вы пользуетесь в защищенной сети компании. За стенами организации вы попадаете в незащищенную среду — установленный файрвол обезопасит вас в командировках, при работе в кафе и ресторанах.

 

Как работает межсетевой экран

Фильтрация трафика происходит на основе заранее установленных правил безопасности. Для этого создается специальная таблица, куда заносится описание допустимых и недопустимым к передаче данных. Межсетевой экран не пропускает трафик, если одно из запрещающих правил из таблицы срабатывает.

Файрволы могут запрещать или разрешать доступ, основываясь на разных параметрах: IP-адресах, доменных именах, протоколах и номерах портов, а также комбинировать их.

  • IP-адреса. Каждое устройство, использующее протокол IP, обладает уникальным адресом. Вы можете задать определенный адрес или диапазон, чтобы пресечь попытки получения пакетов. Или наоборот — дать доступ только определенному кругу IP-адресов.
  • Порты. Это точки, которые дают приложениям доступ к инфраструктуре сети. К примеру, протокол ftp пользуется портом 21, а порт 80 предназначен для приложений, используемых для просмотра сайтов. Таким образом, мы получаем возможность воспрепятствовать доступу к определенным приложениям и сервисам.
  • Доменное имя. Адрес ресурса в интернете также является параметром для фильтрации. Можно запретить пропускать трафик с одного или нескольких сайтов. Пользователь будет огражден от неприемлемого контента, а сеть от пагубного воздействия.
  • Протокол. Файрвол настраивается так, чтобы пропускать трафик одного протокола или блокировать доступ к одному из них. Тип протокола указывает на набор параметров защиты и задачу, которую выполняет используемое им приложение.

 

Типы МСЭ

1. Прокси-сервер

Один из родоначальников МСЭ, который выполняет роль шлюза для приложений между внутренними и внешними сетями. Прокси-серверы имеют и другие функции, среди которых защита данных и кэширование. Кроме того, они не допускают прямые подключения из-за границ сети. Использование дополнительных функций может чрезмерно нагрузить производительность и уменьшить пропускную способность.

2. МСЭ с контролем состояния сеансов

Экраны с возможностью контролировать состояние сеансов — уже укоренившаяся технология. На решение принять или блокировать данные влияет состояние, порт и протокол. Такие версии следят за всей активностью сразу после открытия соединения и вплоть до самого закрытия. Блокировать трафик или не блокировать система решает, опираясь на установленные администратором правила и контекст. Во втором случае учитываются данные, которые МСЭ дали прошлые соединения.

3. МСЭ Unified threat management (UTM)

Комплексное устройство. Как правило, такой межсетевой экран решает 3 задачи:

  • контролирует состояние сеанса;
  • предотвращает вторжения;
  • занимается антивирусным сканированием.

Порой фаерволы, усовершенствованные до версии UTM, включают и другой функционал, например: управление облаком.

4. Межсетевой экран Next-Generation Firewall (NGFW)

Ответ современным угрозам. Злоумышленники постоянно развивают технологии нападения, находят новые уязвимости, совершенствуют вредоносные программы и усложняют для отражения атаки на уровне приложений. Такой файрвол не только фильтрует пакеты и контролирует состояние сеансов. Он полезен в поддержании информационной безопасности благодаря следующим функциям:

  • учет особенностей приложений, который дает возможность идентифицировать и нейтрализовать вредоносную программу;
  • оборона от непрекращающихся атак из инфицированных систем;
  • обновляемая база данных, которая содержит описание приложений и угроз;
  • мониторинг трафика, который шифруется с помощью протокола SSL.

5. МСЭ нового поколения с активной защитой от угроз

Данный тип межсетевого экрана — усовершенствованная версия NGFW. Это устройство помогает защититься от угроз повышенной сложности. Дополнительный функционал умеет:

  • учитывать контекст и находить ресурсы, которые находятся под наибольшим риском;
  • оперативно отражать атаки за счет автоматизации безопасности, которая самостоятельно управляет защитой и устанавливает политики;
  • выявлять отвлекающую или подозрительную активность, благодаря применению корреляции событий в сети и на компьютерах;

В этой версии межсетевого экрана NGFW введены унифицированные политики, которые значительно упрощают администрирование.

 

Недостатки МСЭ

Межсетевые экраны обороняют сеть от злоумышленников. Однако необходимо серьезно отнестись к их настройке. Будьте внимательны: ошибившись при настройке параметров доступа, вы нанесете вред и файрвол будет останавливать нужный и ненужный трафик, а сеть станет неработоспособной.

Применение межсетевого экрана может стать причиной падения производительности сети. Помните, что они перехватывают весь входящий трафик для проверки. При крупных размерах сети чрезмерное стремление обеспечить безопасность и введение большего числа правил приведет к тому, что сеть станет работать медленно.

Зачастую одного файрвола недостаточно, чтобы полностью обезопасить сеть от внешних угроз. Поэтому его применяют вместе с другими программами, такими как антивирус.

 

Межсетевой экран - это... Что такое Межсетевой экран?

Иллюстрация, показывающая расположение сетевого экрана (Firewall) в сети. Пример пользовательского интерфейса на платформе Debian GNU/Linux

Межсетевой экран или сетевой экран — комплекс аппаратных или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами.

Основной задачей сетевого экрана является защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа. Также сетевые экраны часто называют фильтрами, так как их основная задача — не пропускать (фильтровать) пакеты, не подходящие под критерии, определённые в конфигурации.

Некоторые сетевые экраны также позволяют осуществлять трансляцию адресов — динамическую замену внутрисетевых (серых) адресов или портов на внешние, используемые за пределами ЛВС.

Другие названия

Брандма́уэр (нем. Brandmauer) — заимствованный из немецкого языка термин, являющийся аналогом английского firewall в его оригинальном значении (стена, которая разделяет смежные здания, предохраняя от распространения пожара). Интересно, что в области компьютерных технологий в немецком языке употребляется слово «Firewall».

Файрво́лл, файрво́л, файерво́л, фаерво́л — образовано транслитерацией английского термина firewall.

Разновидности сетевых экранов

Сетевые экраны подразделяются на различные типы в зависимости от следующих характеристик:

  • обеспечивает ли экран соединение между одним узлом и сетью или между двумя или более различными сетями;
  • на уровне каких сетевых протоколов происходит контроль потока данных;
  • отслеживаются ли состояния активных соединений или нет.

В зависимости от охвата контролируемых потоков данных сетевые экраны делятся на:

  • традиционный сетевой (или межсетевой) экран — программа (или неотъемлемая часть операционной системы) на шлюзе (сервере, передающем трафик между сетями) или аппаратное решение, контролирующие входящие и исходящие потоки данных между подключенными сетями.
  • персональный сетевой экран — программа, установленная на пользовательском компьютере и предназначенная для защиты от несанкционированного доступа только этого компьютера.

Вырожденный случай — использование традиционного сетевого экрана сервером, для ограничения доступа к собственным ресурсам.

В зависимости от уровня, на котором происходит контроль доступа, существует разделение на сетевые экраны, работающие на:

  • сетевом уровне, когда фильтрация происходит на основе адресов отправителя и получателя пакетов, номеров портов транспортного уровня модели OSI и статических правил, заданных администратором;
  • сеансовом уровне (также известные как stateful) — отслеживающие сеансы между приложениями, не пропускающие пакеты нарушающих спецификации TCP/IP, часто используемых в злонамеренных операциях — сканировании ресурсов, взломах через неправильные реализации TCP/IP, обрыв/замедление соединений, инъекция данных.
  • уровне приложений, фильтрация на основании анализа данных приложения, передаваемых внутри пакета. Такие типы экранов позволяют блокировать передачу нежелательной и потенциально опасной информации на основании политик и настроек.
    Некоторые решения, относимые к сетевым экранам уровня приложения, представляют собой прокси-серверы с некоторыми возможностями сетевого экрана, реализуя прозрачные прокси-серверы, со специализацией по протоколам. Возможности прокси-сервера и многопротокольная специализация делают фильтрацию значительно более гибкой, чем на классических сетевых экранах, но такие приложения имеют все недостатки прокси-серверов (например, анонимизация трафика).

В зависимости от отслеживания активных соединений сетевые экраны бывают:

  • stateless (простая фильтрация), которые не отслеживают текущие соединения (например, TCP), а фильтруют поток данных исключительно на основе статических правил;
  • stateful, stateful packet inspection (SPI) (фильтрация с учётом контекста), с отслеживанием текущих соединений и пропуском только таких пакетов, которые удовлетворяют логике и алгоритмам работы соответствующих протоколов и приложений. Такие типы сетевых экранов позволяют эффективнее бороться с различными видами DoS-атак и уязвимостями некоторых сетевых протоколов. Кроме того, они обеспечивают функционирование таких протоколов, как H.323, SIP, FTP и т. п., которые используют сложные схемы передачи данных между адресатами, плохо поддающиеся описанию статическими правилами, и, зачастую, несовместимых со стандартными, stateless сетевыми экранами.

Типичные возможности

  • фильтрация доступа к заведомо незащищенным службам;
  • препятствование получению закрытой информации из защищенной подсети, а также внедрению в защищенную подсеть ложных данных с помощью уязвимых служб;
  • контроль доступа к узлам сети;
  • может регистрировать все попытки доступа как извне, так и из внутренней сети, что позволяет вести учёт использования доступа в Интернет отдельными узлами сети;
  • регламентирование порядка доступа к сети;
  • уведомление о подозрительной деятельности, попытках зондирования или атаки на узлы сети или сам экран;

Вследствие защитных ограничений могут быть заблокированы некоторые необходимые пользователю службы, такие как Telnet, FTP, SMB, NFS, и так далее. Поэтому настройка файрвола требует участия специалиста по сетевой безопасности. В противном случае вред от неправильного конфигурирования может превысить пользу.

Также следует отметить, что использование файрвола увеличивает время отклика и снижает пропускную способность, поскольку фильтрация происходит не мгновенно.

Проблемы, не решаемые файрволом

Межсетевой экран сам по себе не панацея от всех угроз для сети. В частности, он:

  • не защищает узлы сети от проникновения через «люки» (англ. back doors) или уязвимости ПО;
  • не обеспечивает защиту от многих внутренних угроз, в первую очередь — утечки данных;
  • не защищает от загрузки пользователями вредоносных программ, в том числе вирусов;

Для решения последних двух проблем используются соответствующие дополнительные средства, в частности, антивирусы. Обычно они подключаются к файрволу и пропускают через себя соответствующую часть сетевого трафика, работая как прозрачный для прочих сетевых узлов прокси, или же получают с файрвола копию всех пересылаемых данных. Однако такой анализ требует значительных аппаратных ресурсов, поэтому обычно проводится на каждом узле сети самостоятельно.

Литература

Примечания

См. также

Ссылки

Преимущества анализа приложений 7 уровня в межсетевых экранах. Часть 1. Основы / Habr


Новое поколение межсетевых экранов удобнее и безопаснее, благодаря новой архитектуре движка и новой идеологии управления сетевыми потоками.

Почему появилась эта статья?

Неоднократно приходил к коллегам-безопасникам, которые пользуются межсетевым экраном нового поколения и видел, что они продолжают писать правила по номерам портов. На мое предложение перейти писать по имени приложений, слышал «А вдруг так не заработает?». Если вам тоже «страшно» или непонятно зачем писать правила по приложениям, от эта статья для вас.



СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Определения
Firewall
L3 Firewall
L4 Firewall
L7 Firewall
UTM
NGFW
Примеры
Прокси-сервер
Что такое USER-ID
Заблуждения о Stateful Inspection: Состояние L4 vs L7
Заблуждения о Stateful Inspection: Число сессий L4 vs L7
Заблуждения о Stateful Inspection: Кластер L4 vs L7
Часть 2. Влияние L7 Firewall на безопасность

Введение


Skype, TOR, Ultrasurf, TCP-over-DNS и еще несколько сотен приложений и туннелей спокойно проходят сквозь statefull inspection firewall и HTTP прокси. Многие средства защиты открывают соединения, но не проверяют, что ходит внутри них. Предлагаю разобраться, как контролируемо разрешать соединения приложений в новом поколении firewall, где правила пишутся по именам приложений, что соответствует 7 уровню модели OSI ISO. Такие межсетевые экраны имеют название Next Generation Firewall, межсетевой экран нового поколения или просто NGFW.
Администратору межсетевого экрана нужно не только разрешить соединение, а еще гарантировать, что внутри разрешенного соединения ходит то, что вы хотели, включая проверки передаваемых файлов. Это называется безопасное разрешение приложений.

Существует несколько важных отличий в работе с трафиком, которые понимаешь лишь когда переходишь на реальное использование правил, где критерием является приложение 7 уровня модели ISO OSI:
  • ИТ администратор видит, что NGFW визуализирует сетевой трафик, то есть показывает содержимое поля данных пакетов, имена пользователей и какое приложение работает и какие файлы передает.
  • ИТ безопасность видит, что NGFW обеспечивают безопасное разрешение приложений, поскольку более глубокий анализ данных в пакете позволяет увидеть вирусы, подключить отправку неизвестных файлов в песочницу, проверить тип файла, ключевые слова для DLP, проверить категорию URL, проверить что идет внутри SSL и SSH, сравнить с уже известными всему миру индикаторами компрометации, включить DNS фильтр и другие современные техники.

Чтобы понять причины этого сравним журналы L4 и L7 firewall.
А) Сравните запись в журнале L4 firewall, который разбирает только заголовок транспортного (четвертого) уровня модели OSI ISO — в данном случае TCP:

Да, есть информация об источнике и получателе, можно догадаться по номеру порта 443, что внутри, с большой степенью вероятности (как говорят англичане) соединение SSL. Я лично не могу увидеть в этой записи какой-то инцидент. А вы?
Б) Сравните запись в журнале L7 firewall для того же самого TCP соединения, где разбирается еще и сам контент передаваемый в поле данных TCP/IP:

Здесь вы видите, что Иванов из отдела маркетинга выложил на Slideshare файл с пометкой «не для распространения». Это пример реального инцидента, где сотрудник выложил конфиденциальные планы развития компании на год в Интернет. Эта информация получена в L7 firewall на основе анализа того же самого соединения, что и выше у L4 firewall и сразу информации становится достаточно, чтобы понять, что был инцидент. И это совершенно другой подход к анализу трафика. Но, сразу предупрежу, что такой глубокий анализ накладывает серьезную нагрузку на процессор и оперативную память устройства.

Иногда ощущается, что уровень детализации журналов в NGFW похож на уровень детализации в системах SIEM, которые собирают информацию по крупицам из разных источников. Именно поэтому NGFW один из лучших источников информации для SIEM.

Определения


Нужно подсветить термины, которыми мы будем дальше оперировать. У меня нет цели в деталях дать все определения.

Семиуровневая модель OSI ISO – это модель взаимодействия между сетевыми устройствами, которая гласит, что существует 7 последовательных уровней абстракции взаимодействия: первый — физический, следующий канальный, сетевой, четвертый — транспортный, затем сессионный, представления и седьмой уровень – приложений (см. картинку выше).

Каждое сетевое устройство работает на своем уровне абстракции: веб сервер и браузер – на уровне приложений (уровень 7 или кратко L7), маршрутизаторы — общаются друг с другом на канальном (2) и сетевом уровне (3), когда передают друг другу фреймы и пакеты.

Межсетевые экраны тоже являются сетевыми устройствами и могут быть в зависимости от своего типа и свитчами и роутерами и даже быть «виртуальным кабелем» с точки зрения сетевой топологии, но на эти сетевые устройства ложится дополнительная нагрузка: они должны анализировать содержимое пакетов.

И вот глубина анализа сетевых пакетов может отличаться. Анализируют ли они 4 или 7 уровень — в этом есть важное отличие.

Firewall


Межсетевой экран (МСЭ), Network Firewall– это сетевое устройство, которое делит сеть на сегменты с разными политиками безопасности и контролирует эти политики. Например, сегмент Интернет – там можно все что угодно. И сегмент вашего ЦОД – там можно работать только выделенному списку сотрудников по разрешенным приложениям. Внутри одного хоста VMware может быть несколько виртуальных сетей с виртуальными машинами и разными политиками доступа к ним.

Политика безопасности firewall содержит правила, которые приводит в действие программный код устройства, анализируя каждый фрейм и пакет пришедший и исходящий с firewall. В правилах firewall задаются критерии проверки (квалификаторы), по которым принимается решение пропускать или блокировать трафик. Примерами квалификаторов в правилах являются: адрес, порт, приложение, пользователь, зона. Межсетевой экран последовательно, правило за правилом, сверху внизу по списку просматривает критерии и если входящий трафик соответствует всем критериям правила, (логическая операция «И» между критериями) то применяется указанное действие: заблокировать или пропустить. Действие выполняется как для первого пакета, так и для всех последующих пакетов одного TCP/IP соединения.

Существуют разные типы и реализации firewall. Мы рассмотрим классификацию по степени используемой глубины анализа трафика: L3, L4 и L7.

L3 Firewall


L3 firewall – это межсетевой экран, который пропускает через себя трафик и анализирует только заголовки IP протокола, то есть адрес откуда и куда идет трафик. Такие межсетевые экраны называют пакетный фильтр. Правила имеют название «список доступа» или access-list (ACL) и этот функционал на сегодня работает практически в любом маршрутизаторе и операционной системе. Такой анализ не требует серьезной нагрузки на процессоры и память firewall.

L4 Firewall


L4 firewall – это межсетевой экран, который пропускает через себя трафик и проверяет заголовки протоколов 4 уровня: TCP, UDP, ICMP, то есть основными критериями проверки для пропуска трафика является IP адреса и порты TCP/UDP или сервисы ICMP.

Также в L4 firewall появляется понятие stateful inspection, когда каждый проходящий запрос запоминается и хранится состояние запроса для того, чтобы разрешать необходимые ответные соединения. То есть появляется понятие инициатора соединения, что логично в сетях, построенных на клиент-серверной технологии. Такой межсетевой экран тратит память на хранение данных о каждом соединении, то есть появляется ограничение на максимальное количество хранимых одновременных сессий в памяти. В L4 firewall уже не нужно писать ответное правило для обратного соединения, как это требуется в L3 firewall, потому что на основе состояния соединения, межсетевой экран автоматически разрешает обратные соединения. То есть L4 firewall удобнее, чем пакетный фильтр.

Современные L4 firewall хранят состояние не только TCP, UDP и ICMP, но и отслеживают взаимодействие некоторых L7 приложений. Например, состояние FTP, HTTP, SIP, и другие приложения, что уже зависит от конкретной реализации firewall. Нужно задавать производителю L4 firewall вопрос: какие конкретно приложения поддерживает их движок stateful inspection firewall.

L7 Firewall


L7 firewall – это межсетевой экран, который пропускает через себя IP трафик сети и проверяет и заголовки 4 уровня и сегмент данных каждого IP пакета, то есть понимает L7 трафик уровня приложений, вплоть до того какие файлы передаются и в каком направлении. Поскольку анализируется больше данных, то и критериев проверки в правилах L7 firewall больше: имя пользователя, приложение, URL категория, состояние софта на компьютере пользователя.

Нагрузка на L7 firewall гораздо выше, поскольку его процессор должен постоянно анализировать мегабайты поля данных, которые передает приложение, в то время как L4 firewall проверяет только несколько байт заголовка IP пакета с адресами источника и получателя и портами. Размер буфера для хранения состояния каждого приложения L7 требуется гораздо больше, поскольку данных на L7 передается больше, чем просто в заголовке TCP/IP. Из-за выросшего размера буфера при использовании анализа приложений, количество одновременно хранимых в памяти сессий у L7 firewall меньше L4 firewall при том же объеме памяти. Поскольку L7 firewall видит по контенту что за приложение идет по сети, то номер порта не несет особенного смысла и правила можно писать по имени приложения L7. Кроме того современные приложения генерируют много соединений и все эти соединения являются частью одного приложения. Этот вид firewall позволяет вернуть контроль за современными динамическими приложениями, работающими по любому порту, например, teamviewer, bittorent, tor, о которых L4 firewall ничего не знает. То есть L7 firewall в современных реалиях нужен, если в сети нужна безопасность.

Если после прочтения данной статьи вы продолжите использовать L4 firewall то, это значит, что на безопасность вам наплевать.



UTM


UTM – это сетевое устройство, внутри которого установлено несколько различных компонентов защиты, которые последовательно анализируют проходящий через устройство трафик. Ядром UTM является L4 firewall, система предотвращения атак (IPS), антивирус, анализ категорий URL в HTTP и HTTPS. Часто UTM еще реализуют функции VPN шлюза. Управление всеми этими компонентами как правило осуществляется из нескольких разных систем управления. Трафик внутри UTM последовательно проходит через модули фильтрации и на выходе остается чистый трафик, который разрешен политиками безопасности каждого модуля. UTM может быть использован как платформа для других функций: защита от вирусов, IPS, DDoS, QoS, DLP, DNS фильтр, базы индикаторов компрометации Threat Intelligence, защита от фишинга и так далее (зависит от производителя).

Притча про человека, который заказал семь шапочек из одной шкуры, написана в том числе для покупателей UTM: чем больше функций вы захотите после покупки включить, тем большую нагрузку будут нести процессора UTM для анализа одного и того же объема трафика. Больше функций – меньше скорость устройства.

Идея UTM – нагрузить один процессор как можно большим количеством функций стала эволюционным тупиком, потому что число функций росло и выдерживать всю эту нагрузку процессоры не могли. Сегодня, несмотря на заявленные хорошие функции, никто не включает в UTM весь функционал, чтобы исключить задержки трафика.

Цель UTM: реализовать на одном сервере как можно больше функций, чтобы удешевить устройство для пользователя.
Сейчас производители UTM стали ставить движки анализа приложений 7 уровня, чтобы говорить, что они NGFW, чем сбивают с толку потребителя. Однако это легко распознать, если посмотреть в политику безопасности: правила по-прежнему базируются на критериях проверки полей L4. А для фильтрации L7 приложений используется отдельный раздел настроек, то есть приложение L7 не является квалификатором, как должно быть в L7 firewall. Распознавать приложение L7 и использовать приложение L7 как критерий политики безопасности – это «две большие разницы».

NGFW


NGFW – это сетевое устройство, внутри которого реализован L7 firewall. Поскольку квалификатором основным становится имя приложения L7, то правила пишутся по новым критериям. В NGFW всегда работает динамическое сопоставление IP адресов пользователи сети, поэтому имя пользователя тоже становится квалификатором(критерием). NGFW включает в себя функции расшифрования SSL/TLS и SSH для распознавания приложений и атак внутри них, IPS, антивируса, URL фильтрации.

Термин NGFW сначала был придуман маркетингом компании Palo Alto Networks. Но постепенно прижился на рынке и все производители UTM сейчас тоже называют себя NGFW. И действительно, NGFW тоже выполняет несколько функций одновременно, почему же тогда NGFW не UTM? Отличие важно знать. Оно в том, что в NGFW функции безопасности приложений (IPS, антивирус, URL фильтрация) ускорены аппаратно. Существуют специализированные аппаратные чипы: IPS проверяет атаки на своем чипе, антивирус сигнутуры на своем, расшифрование SSL — на своем и так далее. Разделение функций по разным процессорам дает возможность запускать защитные функции параллельно и не ждать, когда закончит работать предыдущая функция, как в UTM. Для примера в аппаратных межсетевых экранах компании Palo Alto Networks установлено до 60
специализированных процессоров компании Cavium выполняющих ускорение функций безопасности, сетевых функций и управления. Важно, что NGFW содержат единый программный интерфейс управления всеми функциями одновременно.

Идея NGFW в отличие от UTM – реализовать каждую функцию на отдельном процессоре, который специализирован под требуемый функционал.
По такой же схеме когда-то пошли производители компьютеров, которые вынесли функции математики и графики в отдельные математические и графические сопроцессоры. Поэтому в NGFW стоят отдельные процессоры под распознавание приложений L7, под расшифрование SSL/SSH, под проверку сигнатур антивируса, проверку сигнатур IPS и так далее. Это позволяет включить все функции одновременно, без деградации и задержки трафика в устройстве на время проверки. Почему компьютеры без графических акселераторов никто уже не покупает, а межсетевые экраны без ускорения покупают? Потому что ускорение не нужно на небольших скоростях, но когда скорости анализа трафика выходят за 1-5 Гигабит — реализовать все функции безопасности уже невозможно без ускорения.

Цель устройства NGFW: дать возможность безопасно работать компании не замедляя трафик. Это позволяет постоянно проверять, что приложения передают нужный компании безопасный контент, и параллельная работа движков защиты с одним потоком трафика гарантирует заданную производительность при всех включенных функциях безопасности и также минимальную задержку трафика.

Примеры


Пример политики L7 в Palo Alto Networks NGFW

Зачем может потребоваться URL категория, как квалификатор? Например, вы можете части сотрудников разрешить все-таки посещать вредоносные сайты браузером, но заблокировать им скачивание файлов.
Пример политики Palo Alto Networks с использованием проверок Host Information Profile и URL категорий.

В этой политике также задействована проверка наличия хостовой защиты TRAPS в колонке HIP Profile, которая не даст зайти на сайт с вредоносным кодом и эксплойтами, без установленной защиты на компьютере. TRAPS это агент защиты от вредоносного кода и эксплойтов.

Блокировка скачивания файлов производится в настройках колонки Profile, где применен профиль блокировки передачи всех файлов по любому приложению. Вот так выглядит его настройка:

Прокси-сервер


Прокси-сервер– это устройство, которое терминирует на себе трафик какого-то приложения, проверяет это трафик различными методиками и отправляет этот трафик дальше. Чаще всего используются в сетях прокси-сервера для протоколов HTTP и HTTPS. Поскольку UTM и NGFW анализируют потоки HTTP и HTTPS прозрачно, не требуя явно указывать настройки прокси-сервера у клиентов, то HTTP прокси постепенно исчезают из компаний.

Что такое USER-ID


В NGFW был придуман механизм идентификации пользователей. Алгоритм либо работает внутри, либо запускается на внешнем агенте. Буду называть это механизм USER-ID. USER-ID создает и поддерживает таблицу соответствия имени пользователя и его текущего IP адреса. Также бывает, что в таблице есть и значение и порта для данного пользователя, если пользователи работают через VDI (то есть пользователи идут с одного адреса и их можно различить только по портам).

Перечислю механизмы USER-ID в Palo Alto Networks
  1. Server monitoring: User-ID агент читает события Exchange Servers, domain controllers или серверов Novell eDirectory
  2. Client probing: User-ID агент опрашивает Windows клиентов по WMI
  3. Terminal services agent: TS агент раздает разным пользователям разные диапазоны TCP/UDP портов для работы с Windows/Citrix Terminal Servers
  4. Разбор сообщений Syslog: User-ID агент читает syslog соообщения об аутентификации от различных систем, wireless controllers, 802.1x устройств, Apple Open Directory servers, proxy серверов, VPN шлюзов, Сisco ISE
  5. Аутентификация через клиент GlobalProtect: логин и пароль на VPN + можно добавить MFA
  6. Аутентификация через через Captive Portal: Web traffic аутентифицируется по NTLM или AAA web формой (Captive Portal используется в Московском метро и кафешках. NTLM позволяет делать аутентификацию прозрачной)
  7. XML API: информация о входе и выходе передается User-ID агентом специальными командами через REST API firewall
  8. X-Forwarded-For: прокси-сервера заполняют это поле в HTTP запросе, чтобы было понятно кто там прячется за прокси

Чтение журналов с контроллеров Active Directory — самая часто используемая функция в USER-ID. Агент USER-ID выполняет периодически чтение сообщений из журналов AD, где записано какой пользователь с какого IP адреса авторизовался, именно из них USER-ID узнает о том по какому адресу пользователь и хранит это внутри NGFW, например для Windows 2008/2012 это сообщения:
— 4768 – Authentication Ticket Granted
— 4769 — Service Ticket Granted
— 4770 – Ticket Granted Renewed
— 4264 – Logon Success
Для чтения журналов агенту USER-ID нужен доступ с правами Even Log Reader.

Заблуждения о Stateful Inspection


Отдельную главу я должен посвятить этому святому каждому сетевому инженеру и безопаснику понятию. Нужно подчеркнуть и дополнить важные вещи, которые часто упускают на курсах по межсетевым экранам. Если вы уже изучали основы stateful inspection, то скорее всего у вас есть несколько заблуждений.

Есть одно заблуждение, которое я иногда вижу у коллег. Внимание! Stateful inspection — это не только про состояние соединения TCP, UDP или ICMP! Это еще и про состояние других более сложных протоколов и приложений: FTP, SIP, RPC, SMTP, SMB и так далее!

Пример.

Протокол FTP — это протокол уровня приложений. И в нем есть команда PORT, которая может назначать новое TCP подключение. Любой firewall, который позиционирует себя как stateful inspection firewall, должен контролировать команды FTP и видеть команду PORT и разрешать соединение на порт и адрес, который там запрошен. И это еще не все: firewall еще и должен подменять параметры команды PORT и вставлять правильный адрес, если FTP сервер работает за NAT.

То есть в любом современном L4 firewall есть компонент, который подглядывает за L7 уровнем. И такой протокол не один: еще есть HTTP, RPC, и другие… И такие анализаторы протоколов 7 уровня называются Application Layer Gateway (ALG).
Пример.

Самый «любимый» одновременно у сетевиков и безопасников – это ALG для SIP, с которым многие, кто настраивает SIP ALG на L4 firewall наелись проблем, и часто заканчивается его отключением.

То есть уже в L4 firewall есть зачатки анализа протоколов 7 уровня. L4 firewall отличаются друг от друга количеством реализованных ALG. Когда вы сравниваете обычные L4 firewall, то справедливый вопрос системному инженеру производителя будет: сколько протоколов и приложений поддерживает ваш движок Stateful Inspection? Как правило никто не отвечает.
Получается, что L7 firewall — это тоже stateful inspection firewall, но который анализирует и хранит статус ВСЕХ приложений, а не только выборочно, как L4 firewall.

Второе заблуждение вносят сами производители firewall. Возьмите любой datasheet, где производитель пишет такой параметр, как «число одновременных сессий». Вопрос к производителю следующий: сессии каких именно протоколов и приложений измерялись и был ли включен хотя бы stateful для TCP, не говоря уже были ли проверки для L7 уровня?

Мы знаем, что у каждого протокола или приложения есть состояние, которое помнит firewall. И для хранения этого состояния нужно выделить буфер в памяти устройства. По сути, параметр «число одновременных сессий» означает сколько буферов для хранения состояний можно уместить в памяти устройства. Нужно понимать, что для L4 firewall чаще всего измеряют этот параметр для голого TCP или даже UDP. То есть для TCP нужен буфер, в который умещается только IP и порт соединения. Однако в тесте для L7 приложений, например, HTTP этот буфер будет значительно большего размера, ведь хранить, например, параметры запроса GET внутри HTTP требуется больше памяти. А память не резиновая. Соответственно, если производитель пишет такой параметр как «число одновременных сессий», то он должен писать:

  • был ли это просто тест работы в режиме свитча/роутера, c выключенным stateful inspection,
  • был ли это режим L4, где он запоминал только заголовки TCP/IP,
  • было ли какое-то приложение L7 уровня взято для теста.

Правильно L7 firewall измерять на числе одновременных сессий HTTP, на пакетах разной длины: 64Кб, 44Кб, 16Кб, 1.5Кб. Понятно, что если каким-то производителем все измерения были сделаны на UDP 1518 байт, то скорее всего в вашу сеть такое устройство не подойдет, поскольку заставить ваших пользователей посылать только UDP пакеты длиной 1518 байт – не получится, а уж тем более заставить отвечать такими пакетами сервера HTTP. Нужно сказать такому производителю, что производительность L7 firewall нужно измерить хотя бы на трафике с протоколом HTTP. Из известных компаний, которые проводят такие тесты публично: компания NSS Labs.
Сами производители firewall проводят тесты на заказ в своих лабораториях, которым можно заказать свой профиль трафика, например: 30% трафика HTTPS, 10% трафика SMB, 10% трафика FTP и так далее.
Пример.

После проверки на генераторе трафика IXIA устройства одного из производителей UTM:

  • в режиме L4 firewall — 4 000 000 одновременных сессий,
  • в режиме L7 firewall — 200 000 одновременных сессий.

Это показатель того, что буферов для сессий L7 в памяти устройства меньше из-за их большого размера.

И, кстати говоря, также будет и с общей производительностью устройства: с выключенными проверками контента приложений межсетевой экран работает в 10 раз быстрее, чем с включенными. Использовать только анализ заголовков 4 уровня для ускорения устройства можно, но безопасности уже никакой.

Третий важный момент – работа в кластере. Все межсетевые экраны должны работать в кластере, потому что если один межсетевой экран перестает работать, то его задача «лечь грудью» и заблокировать весь трафик — такова теория построения защиты на базе межсетевых экранов. Пока «сломанный» firewall блокирует трафик, задачу по пропуску легитимного трафика должен взять на себя соседний firewall. А что же будет с соединениями, которые шли через первый? Скорее всего первый firewall передавал состояние всех соединений второму, но вот передавал ли он соседу только состояние IP заголовков или полностью состояние всех приложений L7 уровня: а ведь там были какие-то SSL соединения которые были расшифрованы и над ними трудился IPS и антивирус – они собирали пакеты в буфера, чтобы проверять содержимое. И тут оказывается тоже L4 и L7 firewall отличаются: передать состояние L4 не то же самое, что передать состояние L7. Это тоже важно понимать.

Существует еще одно заблуждение, что L7 firewall могут работать в кластерах более двух устройств — это неверно, поскольку объем передаваемых данных L7 растет экспоненциально с каждым новым узлом в кластере и обработка данных даже двух соседок превышает затраты по обработке данных своего же устройства. Именно поэтому кластеры больше двух устройств работают только обмениваясь заголовками L4, и при переключении кластеров все функции анализа приложений и защиты перезапускаются.

Поэтому нужно грамотно сравнивать L4 и L7 firewall, также как когда вы сравниваете подходит ли вам легковой автомобиль и танк на войне. L7 firewall для повышения безопасности вашей сети проделывает более сложную работу, гораздо больше работы идет на его процессорах и ему нужно больше памяти для хранения состояния ваших приложений! Все это нужно делать для безопасности.

Часть 2. Влияние L7 Firewall на безопасность

Обзор программных межсетевых экранов при защите ИСПДн / КиберСофт corporate blog / Habr

Цель данной статьи — сравнить сертифицированные межсетевые экраны, которые можно использовать при защите ИСПДн. В обзоре рассматриваются только сертифицированные программные продукты, список которых формировался из реестра ФСТЭК России.


Выбор межсетевого экрана для определенного уровня защищенности персональных данных

В данном обзоре мы будем рассматривать межсетевые экраны, представленные в таблице 1. В этой таблице указано название межсетевого экрана и его класс. Данная таблица будет особенно полезна при подборе программного обеспечения для защиты персональных данных.

Таблица 1. Список сертифицированных ФСТЭК межсетевых экранов

Программный продукт Класс МЭ
МЭ «Блокпост-Экран 2000/ХР» 4
Специальное программное обеспечение межсетевой экран «Z-2», версия 2 2
Средство защиты информации TrustAccess 2
Средство защиты информации TrustAccess-S 2
Межсетевой экран StoneGate Firewall 2
Средство защиты информации Security Studio Endpoint Protection Personal Firewall 4
Программный комплекс «Сервер безопасности CSP VPN Server.Версия 3.1» 3
Программный комплекс «Шлюз безопасности CSP VPN Gate.Версия 3.1» 3
Программный комплекс «Клиент безопасности CSP VPN Client. Версия 3.1» 3
Программный комплекс межсетевой экран «Ideco ICS 3» 4
Программный комплекс «Трафик Инспектор 3.0» 3
Средство криптографической защиты информации «Континент-АП». Версия 3.7 3
Межсетевой экран «Киберсейф: Межсетевой экран» 3
Программный комплекс «Интернет-шлюз Ideco ICS 6» 3
VipNet Office Firewall 4

Все эти программные продукты, согласно реестру ФСТЭК, сертифицированы как межсетевые экраны.
Согласно приказу ФСТЭК России №21 от 18 февраля 2013 г. для обеспечения 1 и 2 уровней защищенности персональных данных (далее ПД) применяются межсетевые экраны не ниже 3 класса в случае актуальности угроз 1-го или 2-го типов или взаимодействия информационной системы (ИС) с сетями международного информационного обмена и межсетевые экраны не ниже 4 класса в случае актуальности угроз 3-го типа и отсутствия взаимодействия ИС с Интернетом.

Для обеспечения 3 уровня защищенности ПД подойдут межсетевые экраны не ниже 3 класса (или 4 класса, в случае актуальности угроз 3-го типа и отсутствия взаимодействия ИС с Интернетом). А для обеспечения 4 уровня защищенности подойдут самые простенькие межсетевые экраны — не ниже 5 класса. Таковых, впрочем, в реестре ФСТЭК на данный момент не зарегистрировано. По сути, каждый из представленных в таблице 1 межсетевых экранов может использоваться для обеспечения 1-3 уровней защищенности при условии отсутствия угроз 3-го типа и отсутствия взаимодействия с Интернетом. Если же имеется соединение с Интернетом, то нужен межсетевой экран как минимум 3 класса.

Сравнение межсетевых экранов

Межсетевым экранам свойственен определенный набор функций. Вот и посмотрим, какие функции предоставляет (или не предоставляет) тот или иной межсетевой экран. Основная функция любого межсетевого экрана — это фильтрация пакетов на основании определенного набора правил. Не удивительно, но эту функцию поддерживают все брандмауэры.

Также все рассматриваемые брандмауэры поддерживают NAT. Но есть довольно специфические (но от этого не менее полезные) функции, например, маскировка портов, регулирование нагрузки, многопользовательских режим работы, контроль целостности, развертывание программы в ActiveDirectory и удаленное администрирование извне. Довольно удобно, согласитесь, когда программа поддерживает развертывание в ActiveDirectory — не нужно вручную устанавливать ее на каждом компьютере сети. Также удобно, если межсетевой экран поддерживает удаленное администрирование извне — можно администрировать сеть, не выходя из дому, что будет актуально для администраторов, привыкших выполнять свои функции удаленно.

Наверное, читатель будет удивлен, но развертывание в ActiveDirectory не поддерживают много межсетевых экранов, представленных в таблице 1, то же самое можно сказать и о других функциях, таких как регулирование нагрузки и маскировка портов. Дабы не описывать, какой из межсетевых экранов поддерживает ту или иную функцию, мы систематизировали их характеристики в таблице 2.

Таблица 2. Возможности брандмауэров

Как будем сравнивать межсетевые экраны?

Основная задача межсетевых экранов при защите персональных — это защита ИСПДн. Поэтому администратору часто все равно, какими дополнительными функциями будет обладать межсетевой экран. Ему важны следующие факторы:
  1. Время защиты. Здесь понятно, чем быстрее, тем лучше.
  2. Удобство использования. Не все межсетевые экраны одинаково удобны, что и будет показано в обзоре.
  3. Стоимость. Часто финансовая сторона является решающей.
  4. Срок поставки. Нередко срок поставки оставляет желать лучшего, а защитить данные нужно уже сейчас.

Безопасность у всех межсетевых экранов примерно одинаковая, иначе у них бы не было сертификата.

Брандмауэры в обзоре

Далее мы будем сравнивать три межсетевых экрана — VipNet Office Firewall, Киберсейф Межсетевой экран и TrustAccess.
Брандмауэр TrustAccess — это распределенный межсетевой экран с централизованным управлением, предназначенный для защиты серверов и рабочих станций от несанкционированного доступа, разграничения сетевого доступа к ИС предприятия.
Киберсейф Межсетевой экран — мощный межсетевой экран, разработанный для защиты компьютерных систем и локальной сети от внешних вредоносных воздействий.
ViPNet Office Firewall 4.1 — программный межсетевой экран, предназначенный для контроля и управления трафиком и преобразования трафика (NAT) между сегментов локальных сетей при их взаимодействии, а также при взаимодействии узлов локальных сетей с ресурсами сетей общего пользования.
Время защиты ИСПДн

Что такое время защиты ИСПДн? По сути, это время развертывания программы на все компьютеры сети и время настройки правил. Последнее зависит от удобства использования брандмауэра, а вот первое — от приспособленности его установочного пакета к централизованной установке.

Все три межсетевых экрана распространяются в виде пакетов MSI, а это означает, что можно использовать средства развертывания ActiveDirectory для их централизованной установки. Казалось бы все просто. Но на практике оказывается, что нет.

На предприятии, как правило, используется централизованное управление межсетевыми экранами. А это означает, что на какой-то компьютер устанавливается сервер управления брандмауэрами, а на остальные устанавливаются программы-клиенты или как их еще называют агенты. Проблема вся в том, что при установке агента нужно задать определенные параметры — как минимум IP-адрес сервера управления, а может еще и пароль и т.д.
Следовательно, даже если вы развернете MSI-файлы на все компьютеры сети, настраивать их все равно придется вручную. А этого бы не очень хотелось, учитывая, что сеть большая. Даже если у вас всего 50 компьютеров вы только вдумайтесь — подойти к каждому ПК и настроить его.

Как решить проблему? А проблему можно решить путем создания файла трансформации (MST-файла), он же файл ответов, для MSI-файла. Вот только ни VipNet Office Firewall, ни TrustAccess этого не умеют. Именно поэтому, кстати, в таблице 2 указано, что нет поддержки развертывания Active Directory. Развернуть то эти программы в домене можно, но требуется ручная работа администратора.

Конечно, администратор может использовать редакторы вроде Orca для создания MST-файла.


Рис. 1. Редактор Orca. Попытка создать MST-файл для TrustAccess.Agent.1.3.msi

Но неужели вы думаете, что все так просто? Открыл MSI-файл в Orca, подправил пару параметров и получил готовый файл ответов? Не тут то было! Во-первых, сам Orca просто так не устанавливается. Нужно скачать Windows Installer SDK, из него с помощью 7-Zip извлечь orca.msi и установить его. Вы об этом знали? Если нет, тогда считайте, что потратили минут 15 на поиск нужной информации, загрузку ПО и установку редактора. Но на этом все мучения не заканчиваются. У MSI-файла множество параметров. Посмотрите на рис. 1 — это только параметры группы Property. Какой из них изменить, чтобы указать IP-адрес сервера? Вы знаете? Если нет, тогда у вас два варианта: или вручную настроить каждый компьютер или обратиться к разработчику, ждать ответ и т.д. Учитывая, что разработчики иногда отвечают довольно долго, реально время развертывания программы зависит только от скорости вашего перемещения между компьютерами. Хорошо, если вы заблаговременно установили инструмент удаленного управления — тогда развертывание пройдет быстрее.

Киберсейф Межсетевой экран самостоятельно создает MST-файл, нужно лишь установить его на один компьютер, получить заветный MST-файл и указать его в групповой политике. О том, как это сделать, можно прочитать в статье «Разграничение информационных систем при защите персональных данных». За какие-то полсача (а то и меньше) вы сможете развернуть межсетевой экран на все компьютеры сети.

Именно поэтому Киберсейф Межсетевой экран получает оценку 5, а его конкуренты — 3 (спасибо хоть инсталляторы выполнены в формате MSI, а не .exe).

Продукт Оценка
VipNet Office Firewall
Киберсейф Межсетевой экран
TrustAccess

Удобство использования

Брандмауэр — это не текстовый процессор. Это довольно специфический программный продукт, использование которого сводится к принципу «установил, настроил, забыл». С одной стороны, удобство использования — второстепенный фактор. Например, iptables в Linux нельзя назвать удобным, но ведь им же пользуются? С другой — чем удобнее брандмауэр, тем быстрее получится защитить ИСПДн и выполнять некоторые функции по ее администрированию.

Что ж, давайте посмотрим, насколько удобны рассматриваемые межсетевые экраны в процессе создания и защиты ИСПДн.

Начнем мы с VipNet Office Firewall, который, на наш взгляд, не очень удобный. Выделить компьютеры в группы можно только по IP-адресам (рис. 2). Другими словами, есть привязка к IP-адресам и вам нужно или выделять различные ИСПДн в разные подсети, или же разбивать одну подсеть на диапазоны IP-адресов. Например, есть три ИСПДн: Управление, Бухгалтерия, IT. Вам нужно настроить DHCP-сервер так, чтобы компьютерам из группы Управление «раздавались» IP-адреса из диапазона 192.168.1.10 — 192.168.1.20, Бухгалтерия 192.168.1.21 — 192.168.1.31 и т.д. Это не очень удобно. Именно за это с VipNet Office Firewall будет снят один балл.


Рис. 2. При создании групп компьютеров наблюдается явная привязка к IP-адресу

В межсетевом экране Киберсейф, наоборот, нет никакой привязки к IP-адресу. Компьютеры, входящие в состав группы, могут находиться в разных подсетях, в разных диапазонах одной подсети и даже находиться за пределами сети. Посмотрите на рис. 3. Филиалы компании расположены в разных городах (Ростов, Новороссийск и т.д.). Создать группы очень просто — достаточно перетащить имена компьютеров в нужную группу и нажать кнопку Применить. После этого можно нажать кнопку Установить правила для формирования специфических для каждой группы правил.


Рис. 3. Управление группами в Киберсейф Межсетевой экран

Что касается TrustAccess, то нужно отметить тесную интеграцию с самой системой. В конфигурацию брандмауэра импортируются уже созданные системные группы пользователей и компьютеров, что облегчает управление межсетевым экраном в среде ActiveDirectory. Вы можете не создавать ИСПДн в самом брандмауэре, а использовать уже имеющиеся группы компьютеров в домене Active Directory.


Рис. 4. Группы пользователей и компьютеров (TrustAccess)

Все три брандмауэра позволяют создавать так называемые расписания, благодаря которым администратор может настроить прохождение пакетов по расписанию, например, запретить доступ к Интернету в нерабочее время. В VipNet Office Firewall расписания создаются в разделе Расписания (рис. 5), а в Киберсейф Межсетевой экран время работы правила задается при определении самого правила (рис. 6).


Рис. 5. Расписания в VipNet Office Firewall


Рис. 6. Время работы правила в Киберсейф Межсетевой экран


Рис. 7. Расписание в TrustAccess

Все три брандмауэра предоставляют очень удобные средства для создания самих правил. А TrustAccess еще и предоставляет удобный мастер создания правила.


Рис. 8. Создание правила в TrustAccess

Взглянем на еще одну особенность — инструменты для получения отчетов (журналов, логов). В TrustAccess для сбора отчетов и информации о событиях нужно установить сервер событий (EventServer) и сервер отчетов (ReportServer). Не то, что это недостаток, а скорее особенность («feature», как говорил Билл Гейтс) данного брандмауэра. Что касается, межсетевых экранов Киберсейф и VipNet Office, то оба брандмауэра предоставляют удобные средства просмотра журнала IP-пакетов. Разница лишь в том, что у Киберсейф Межсетевой экран сначала отображаются все пакеты, и вы можете отфильтровать нужные, используя возможности встроенного в заголовок таблицы фильтра (рис. 9). А в VipNet Office Firewall сначала нужно установить фильтры, а потом уже просмотреть результат.


Рис. 9. Управление журналом IP-пакетов в Киберсейф Межсетевой экран


Рис. 10. Управление журналом IP-пакетов в VipNet Office Firewall

С межсетевого экрана Киберсейф пришлось снять 0.5 балла за отсутствие функции экспорта журнала в Excel или HTML. Функция далеко не критическая, но иногда полезно просто и быстро экспортировать из журнала несколько строк, например, для «разбора полетов».

Итак, результаты этого раздела:

Продукт Оценка
VipNet Office Firewall
Киберсейф Межсетевой экран
TrustAccess

Стоимость

Обойти финансовую сторону вопроса просто невозможно, ведь часто она становится решающей при выборе того или иного продукта. Так, стоимость одной лицензии ViPNet Office Firewall 4.1 (лицензия на 1 год на 1 компьютер) составляет 15 710 р. А стоимость лицензии на 1 сервер и 5 рабочих станций TrustAccess обойдется в 23 925 р. Со стоимостью данных программных продуктов вы сможете ознакомиться по ссылкам в конце статьи.

Запомните эти две цифры 15710 р. за один ПК (в год) и 23 925 р. за 1 сервер и 5 ПК (в год). А теперь внимание: за эти деньги можно купить лицензию на 25 узлов Киберсейф Межсетевой экран (15178 р.) или немного добавить и будет вполне достаточно на лицензию на 50 узлов (24025 р.). Но самое главное в этом продукте — это не стоимость. Самое главное — это срок действия лицензии и технической поддержки. Лицензия на Киберсейф Межсетевой экран — без срока действия, как и техническая поддержка. То есть вы платите один раз и получаете программный продукт с пожизненной лицензией и технической поддержкой.

Продукт Оценка
VipNet Office Firewall
Киберсейф Межсетевой экран
TrustAccess

Срок поставки

По нашему опыту время поставки VipNet Office Firewall составляет около 2-3 недель после обращения в ОАО «Инфотекс». Честно говоря, это довольно долго, учитывая, что покупается программный продукт, а не ПАК.
Время поставки TrustAccess, если заказывать через «Софтлайн», составляет от 1 дня. Более реальный срок — 3 дня, учитывая некоторую задержку «Софтлайна». Хотя могут поставить и за 1 день, здесь все зависит от загруженности «Софтлайна». Опять-таки — это личный опыт, реальный срок конкретному заказчику может отличаться. Но в любом случае срок поставки довольно низкий, что нельзя не отметить.

Что касается программного продукта КиберСейф Межсетевой экран, то производитель гарантирует поставку электронной версии в течение 15 минут после оплаты.

Продукт Оценка
VipNet Office Firewall
Киберсейф Межсетевой экран
TrustAccess
Что выбрать?

Если ориентироваться только по стоимости продукта и технической поддержки, то выбор очевиден — Киберсейф Межсетевой экран. Киберсейф Межсетевой экран обладает оптимальным соотношением функционал/цена. С другой стороны, если вам нужна поддержка Secret Net, то нужно смотреть в сторону TrustAccess. А вот VipNet Office Firewall можем порекомендовать разве что как хороший персональный брандмауэр, но для этих целей существует множество других и к тому же бесплатных решений.
Продукт Время защиты Удобство Стоимость Время поставки Общий балл
VipNet Office Firewall 3 4 3 3 13
Киберсейф Межсетевой экран 5 4,5 5 5 19,5
TrustAccess 3 5 4 5 17

Обзор выполнен специалистами
компании-интегратора ООО «ДОРФ»
Ссылки

Стоимость VipNet Office Firewall
Стоимость TrustAccess
Киберсейф Межсетевой экран

что это такое и для чего он нужен, классификация

Развитие современных технологий приводит к тому, что к сетевому обмену данными проявляют всё больше интереса. Это касается как частных лиц, так и организаций. В связи с этим возникает необходимость защищать конфиденциальные сведения, разрабатывая для этого эффективные системы. Межсетевой экран — одно из таковых решений, применяемых в подобных ситуациях.

Назначение межсетевых экранов и их отличие от других сетевых устройств

Одна из главных функций сетевых экранов — защита от несанкционированного доступа посторонних лиц. Ее организуют для отдельных сегментов либо хостов в сети. Чаще всего проникновения третьих лиц связаны с уязвимостями в двух компонентах:

  • программное обеспечение, установленное на ПК;
  • сетевые протоколы, по которым легко узнавать отправителя.

Пока работает межсетевой экран, он сравнивает характеристики трафика, который проходит через то или иное устройство. Шаблоны уже известного вредоносного кода используются для получения максимального результата. Если что-то не так, появляется сообщение «Заблокирован входящий трафик, проверьте настройки сетевого экрана».

По сути, межсетевой экран — это программный либо программно-аппаратный тип системы, отвечающий за контроль информационных потоков. Но и аппаратный вариант тоже пользуется большим спросом.

Обратите внимание! Отличие от обычных сетевых устройств в том, что функции по безопасности у межсетевых экранов реализованы лучше, если рассматривать их с технической точки зрения. По умолчанию автоматически включаются многие возможности, которые в случае с другими приспособлениями требуют ручной настройки.

Но есть некоторые функции, изначально доступные только при работе с традиционными маршрутизаторами, которые тоже организуют Firewall. Они обходятся дешевле, поэтому подходят не для крупных организаций, а для небольших компаний и филиалов. Настройки сетевого экрана легко меняются в зависимости от потребностей владельцев оборудования.

История создания

Конец 80-х гг. прошлого века — время, когда это решение и начало свою историю. Тогда Интернет не был ещё доступен для большинства людей. Та же функция раньше передавалась маршрутизаторам.

Обратите внимание! Протокол по сетевому уровню давал информацию, достаточную для проведения анализа. Устройства перешли к транспортному уровню по мере дальнейшего развития технологий.

Маршрутизатор по сути первым реализовывал принцип аппаратно-программного брэндмауэра. Он нужен, чтобы блокировать информацию, способную нанести урон системе.

Намного позже возникли сами межсетевые экраны. Только в 1998 г. разработчики создали Netfilter/Iptables — сетевой экран, разработанный специально для операционной системы Linux. Такой поздний переход к новым стандартам произошёл по причине того, что долгое время функция файервола успешно передавалась антивирусным программам. Но к концу 90-х гг. сами вирусы отличались более сложным устройством.

Обратите внимание! Таким образом, межсетевые экраны — это необходимость, продиктованная временем.

Фильтрация трафика

Ruleset — заданный набор правил, на основе которого фильтруется вся информация, проходящая через межсетевой экран. Эту технологию можно описать как последовательность фильтров, которые анализируют и обрабатывают трафик. Они всегда следуют пакету конфигураций, заданному конкретным пользователем. Без этого блокировка происходит с нарушениями.

Обратите внимание! Каждый фильтр создаётся с определённым назначением. На производительность может влиять и то, в какой последовательности собирается тот или иной пакет. Например, в большинстве случаев происходит сравнение трафика с шаблонами, которые уже известны системе. Наиболее популярные разновидности угроз в этом случае должны располагаться как можно выше.

Существует два основных принципа, по которому обрабатывается большая часть трафика. Узнать, какой используется, достаточно просто.

  • Первый, когда разрешаются любые пакеты данных. Исключение — те, на которые изначально накладывают запрет. Если информация при первом рассмотрении не попадает ни под одно из ограничений, значит осуществляется дальнейшая передача. Например, входящий трафик на Hamachi может быть заблокирован по разным причинам.
  • Второй принцип предполагает, что разрешается всё, что не попадает под запрет.

Обратите внимание! Благодаря этому методу степень защищённости будет самой высокой, но у администратора возрастает нагрузка. В таком случае обязательно требование повысить производительность оборудования.

Всего у межсетевого экрана две основные функции:

  • Deny — запрет на данные;
  • Allow — разрешение на то, чтобы пакеты передавались дальше. Позволять допуск можно разным сведениям.

Важно! Reject — запрет на трафик после сообщения отправителю о недоступности сервиса — дополнительная функция, поддерживаемая лишь в некоторых случаях. Это тоже способствует повышению защиты для хоста.

Типы межсетевых экранов

Сетевая модель OSI, поддерживаемая системой — основной признак, по которому классифицируют межсетевые экраны. Существуют такие разновидности:

  • инспекторы состояния;
  • посредники прикладного уровня;
  • шлюзы сеансового уровня;
  • пакетные фильтры;
  • управляемые коммутаторы, отключить которые можно в любой момент.

Управляемые коммутаторы

Работа на канальном уровне не мешает устройствам причисляться к межсетевым экранам. Способность к обработке внешнего трафика у устройств отсутствует.

Обратите внимание! Некоторым производителям интересно добавлять возможность обработки сведений с Mac-адресами в основе. Их обычно вписывают в заголовки фреймов. Но даже применение такого метода не в каждом случае даёт результаты. Можно использовать специальные программы, чтобы изменить MAC-адрес. Потому в качестве ориентиров часто выступают другие показатели, например, VLAN ID.

Данные будут с большой вероятностью изолированы от внешних серверов сети, если организовать специальные группы хостов. Современные виртуальные локальные сети поддерживают такую возможность.

Эффективность и доступная цена — главные преимущества управляемых коммутаторов для корпоративных сетей. Минус — отсутствие функции по обработке протоколов на более высоких уровнях.

Пакетные фильтры

Они используются на сетевом уровне. Главная функция — контроль трафика, когда основой выступают данные из названий пакетов. Не возникает проблем при обработке заголовков более высоких уровней. Пакетные фильтры — первая разновидность комплексов с функцией межсетевых экранов. Это решение остаётся популярным до сих пор.

Когда приходит входящий трафик, анализируются не один вид данных, а несколько:

  • протоколы сетевого, транспортного видов с заголовками;
  • порты получателя, источника;
  • тип протокола;
  • IP получателя и отправителя на «Виндовс» и других системах.

Обратите внимание! Вероятность пропуска информации возрастает при разделении вредоносного кода по нескольким сегментам. В этом случае пакеты выдают себя за часть другого кода, который разрешён. Решение — блокировать фрагментированные разновидности данных. Иногда до того, как произойдет отправка в основной узел, проводится дефрагментация на собственном шлюзе экранов. Но даже в этом случае невозможно полностью избежать атаки DDoS.

Пакетные фильтры часто становятся компонентами ОС. Они могут дополнять персональные сетевые экраны, пограничные маршрутизаторы.

Анализ пакетов ведётся на высокой скорости, в чём их главное преимущество. На границах с сетями, для которых характерна низкая степень доверия, этот инструмент отлично справляется со своими функциями. Но высокие уровни протоколов часто делают проверки по безопасности невозможными. Включить их в программу можно, но это требует времени.

Шлюзы сеансового уровня

Решение исключает взаимодействие между узлом и сетями с внешней стороны. Такие сетевые экраны становятся своеобразными посредниками, которые получили название «прокси». Проверку проводят для каждого входящего пакета. Если что-то не соответствует пакету, установленному ранее, информация блокируется. Отбрасываются и пакеты, которые выдают себя за соединения, ранее завершенные.

Важно! Шлюзы сеансового уровня — связующие звенья между сетями внутреннего и внешнего характера. Благодаря этому становится трудно определить топологию сети, для которой организовали дополнительную защиту. Вероятность DDos атак уменьшается.

Но и у таких решений есть минус — содержание поля данных практически не подвергается проверкам, поэтому хакеры легко могут передавать вирусы.

Посредники прикладного уровня

Это посредники между двумя узлами. Их преимущество, отличающее от предыдущего варианта — анализ контекста передаваемых данных. Функции таких межсетевых экранов расширены по сравнению со стандартными технологиями:

  • определение и блокирование нежелательных, несуществующих последовательностей команд;
  • полный запрет на передачу некоторых видов данных;
  • определение типа передаваемой информации. Тогда она не сможет войти с большой вероятностью.

Обратите внимание! Один из ярких примеров подобной технологии — почтовые службы, способные наложить запрет на передачу файлов, если обнаружена угроза. Может проводиться аутентификация пользователя. Дополнительная возможность — проверка на предмет подписи от конкретного центра у SSL-сертификатов.

Долгий анализ пакетов, связанный с временными затратами — главный минус решения. Новые протоколы и сетевые подключения не поддерживаются системой автоматически. Вход для вирусов из-за этого облегчён.

Инспекторы состояния

Главная цель у создателей этих систем была в объединении преимуществ, характерных для вариантов, описанных выше. Таким образом появился брандмауэр, способный обрабатывать трафик как сетевого, так и прикладного уровней.

Инспекторы состояния проводят контроль большого количества факторов:

  • все приложения. Основа — посредники, разработанные ранее;
  • все передаваемые пакеты данных, для чего разрабатывается специальная таблица с правилами;
  • все сессии. Отдельно изучается таблица, связанная с их состояниями. Исправить ошибки можно без проблем при необходимости.

Обратите внимание! Анализ проводят таким же способом, что и со шлюзами сеансового уровня. Производительность заметно возрастает по сравнению с посредниками прикладного типа. К достоинствам относят понятный и удобный интерфейс, лёгкую настройку. При необходимости функциональность легко расширяется.

Реализация межсетевых экранов

Межсетевые экраны бывают программными либо программно-аппаратными. Программные выполняются в двух основных вариантах:

  • специальное устройство;
  • отдельный модуль в маршрутизаторе или коммутаторе.

Программным межсетевым экранам предпочтение отдают чаще всего. Для их эксплуатации достаточно установить специальное программное обеспечение, что редко вызывает трудности у тех, кому интересен телекоммуникационный обмен данными.

Программно-аппаратные комплексы специального назначения — выбор крупных предприятий. Они получили название и обозначение Security Appliance.

Обратите внимание! Работа чаще всего ведётся на основе FreeBSD или Linux. Эти системы решают определённые задачи, с чем связаны некоторые ограничения.

У подобных систем имеются следующие преимущества:

  • отказоустойчивость. Вероятность сбоя практически исключается, система продолжает работать эффективно, что является важным критерием для многих в бизнесе;
  • высокие показатели производительности. Операционная система во время работы выполняет одну-единственную функцию. Любые посторонние сервисы исключаются. Сертифицировать подобные решения удалось уже давно;
  • простое управление. Настроить без труда можно любой параметр. Для контроля разрешается использовать любой протокол, соответствующий действующим стандартам. Допускаются и защищённые варианты. Маршрутизатор такого разнообразия не предполагает.

Ограничения межсетевого экрана

Если межсетевой экран не может интерпретировать данные, их фильтрация просто не проводится. В таком случае пользователь сам задаёт действия с данными, которые остались неопознанными. Для этого используют файлы конфигурации. К таким пакетам относят трафик из следующих протоколов:

  • TLS — средство для решения множества проблем;
  • SSH;
  • IPsEC;
  • SRTP. Общий у них только принцип работы, конкретные параметры отличаются.

Для скрытия содержимого чаще всего используют различные методы криптографии. Данные прикладного уровня шифруются специальными протоколами:

  • сертифицированный Open PGP;
  • S/MIME. У каждого решения своё назначение.

Обратите внимание! Фильтрация туннелирования трафика тоже часто становится невозможной, особенно если сам межсетевой экран не смог разобраться с ключевыми механизмами. Но сейчас разрабатываются UTM-системы, исправляющие существующие недостатки.

Требования к межсетевым экранам ФСТЭК

Основных требований со стороны ФСТЭК по отношению к межсетевым экранам не так уж и много.

Их список выглядит следующим образом:

  • выдача предупреждающих сообщений пользователям, благодаря чему облегчается блокировка доступа к нежелательному контенту. Роутер при этом не имеет значения;
  • переход в режим аварийной поддержки;
  • ведение таблиц состояний каждого соединения с указанием статуса. Называться они могут по-разному;
  • создание, назначение различных профилей с разными настройками;
  • дополнительная поддержка для администраторов. Идентификация, аутентификация тоже относятся к необходимым действиям. Таким образом, разблокировать доступ легко;
  • регистрация, учёт по выполнению различных проверок. Обязательна функция по чтению таких записей. То же касается поиска, фильтрации информации по записям;
  • разрешение либо запрет на информационные потоки по результатам проверок;
  • проверка каждого пакета по таблице состояний. Настраивать работу должен тот, кому оборудование принадлежит;
  • фильтрация пакетов с использованием различных показателей;
  • фильтрация любого сетевого трафика. Проверять нужно по заранее заданным параметрам.

Требований не так много, но и они нуждаются в доработке.

Обратите внимание! Многие вещи ещё не настроены таким образом, чтобы администратору было максимально удобно работать.

Межсетевые экраны созданы для дополнительной защиты от злоумышленников. Главное — серьёзно отнестись к настройкам программного обеспечения. Любая ошибка при указании параметров может привести к серьёзному ущербу. Из-за этого сеть теряет работоспособность, передача трафика останавливается, особенно когда он нужен.

Подгорнов Илья ВладимировичВсё статьи нашего сайта проходят аудит технического консультанта. Если у Вас остались вопросы, Вы всегда их можете задать на его странице.

Похожие статьи

Межсетевой экран — Википедия. Что такое Межсетевой экран

Межсетевой экран на границе сетевого периметра.

Межсетево́й экра́н, сетево́й экра́н — программный или программно-аппаратный элемент компьютерной сети, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящего через него сетевого трафика в соответствии с заданными правилами[1].

Другие названия[2]:

  • Брандма́уэр (нем. Brandmauer — противопожарная стена) — заимствованный из немецкого языка термин;
  • Файрво́л (англ. Firewall — противопожарная стена) — заимствованный из английского языка термин.

Назначение

Среди задач, которые решают межсетевые экраны, основной является защита сегментов сети или отдельных хостов от несанкционированного доступа с использованием уязвимых мест в протоколах сетевой модели OSI или в программном обеспечении, установленном на компьютерах сети. Межсетевые экраны пропускают или запрещают трафик, сравнивая его характеристики с заданными шаблонами[3].

Наиболее распространённое место для установки межсетевых экранов — граница периметра локальной сети для защиты внутренних хостов от атак извне. Однако атаки могут начинаться и с внутренних узлов — в этом случае, если атакуемый хост расположен в той же сети, трафик не пересечёт границу сетевого периметра, и межсетевой экран не будет задействован. Поэтому в настоящее время межсетевые экраны размещают не только на границе, но и между различными сегментами сети, что обеспечивает дополнительный уровень безопасности[4].

История

Первые устройства, выполняющие функцию фильтрации сетевого трафика, появились в конце 1980-х, когда Интернет был новшеством и не использовался в глобальных масштабах. Этими устройствами были маршрутизаторы, инспектирующие трафик на основании данных, содержащихся в заголовках протоколов сетевого уровня. Впоследствии, с развитием сетевых технологий, данные устройства получили возможность выполнять фильтрацию трафика, используя данные протоколов более высокого, транспортного уровня. Маршрутизаторы можно считать первой программно-аппаратной реализацией межсетевого экрана[5].

Программные межсетевые экраны появились существенно позже и были гораздо моложе, чем антивирусные программы. Например, проект Netfilter/iptables (один из первых программных межсетевых экранов, встраиваемых в ядро Linux с версии 2.4) был основан в 1998 году. Такое позднее появление вполне объяснимо, так как долгое время антивирус решал проблему защиты персональных компьютеров от вредоносных программ. Однако в конце 1990-х вирусы стали активно использовать отсутствие межсетевых экранов на компьютерах, что привело к повышению интереса пользователей к данному классу устройств[6].

Фильтрация трафика

Фильтрация трафика осуществляется на основе набора предварительно сконфигурированных правил, которые называются ruleset. Удобно представлять межсетевой экран как последовательность фильтров, обрабатывающих информационный поток. Каждый из фильтров предназначен для интерпретации отдельного правила. Последовательность правил в наборе существенно влияет на производительность межсетевого экрана. Например, многие межсетевые экраны последовательно сравнивают трафик с правилами до тех пор, пока не будет найдено соответствие. Для таких межсетевых экранов, правила, которые соответствуют наибольшему количеству трафика, следует располагать как можно выше в списке, увеличивая тем самым производительность[7][8].

Существует два принципа обработки поступающего трафика. Первый принцип гласит: «Что явно не запрещено, то разрешено». В данном случае, если межсетевой экран получил пакет, не попадающий ни под одно правило, то он передаётся далее. Противоположный принцип — «Что явно не разрешено, то запрещено» — гарантирует гораздо большую защищённость, так как он запрещает весь трафик, который явно не разрешён правилами. Однако этот принцип оборачивается дополнительной нагрузкой на администратора[7][8].

В конечном счёте межсетевые экраны выполняют над поступающим трафиком одну из двух операций: пропустить пакет далее (allow) или отбросить пакет (deny). Некоторые межсетевые экраны имеют ещё одну операцию — reject, при которой пакет отбрасывается, но отправителю сообщается о недоступности сервиса, доступ к которому он пытался получить. В противовес этому, при операции deny отправитель не информируется о недоступности сервиса, что является более безопасным[7][8].

Классификация межсетевых экранов

Схематическое изображение классификации межсетевых экранов на основе сетевой модели OSI

До сих пор не существует единой и общепризнанной классификации межсетевых экранов[9]. Однако в большинстве случаев поддерживаемый уровень сетевой модели OSI является основной характеристикой при их классификации. Учитывая данную модель, различают следующие типы межсетевых экранов[10][11]:

  1. Управляемые коммутаторы.
  2. Пакетные фильтры.
  3. Шлюзы сеансового уровня.
  4. Посредники прикладного уровня.
  5. Инспекторы состояния.

Управляемые коммутаторы

Управляемые коммутаторы иногда причисляют к классу межсетевых экранов, так как они осуществляют фильтрацию трафика между сетями или узлами сети. Однако они работают на канальном уровне и разделяют трафик в рамках локальной сети, а значит не могут быть использованы для обработки трафика из внешних сетей (например, из Интернета)[11].

Многие производители сетевого оборудования, такие как Cisco, Nortel, 3Com, ZyXEL, предоставляют в своих коммутаторах возможность фильтрации трафика на основе MAC-адресов, содержащихся в заголовках фреймов. Например, в коммутаторах семейства Cisco Catalyst эта возможность реализована при помощи механизма Port Security.[12]. Однако данный метод фильтрации не является эффективным, так как аппаратно установленный в сетевой карте MAC-адрес легко меняется программным путем, поскольку значение, указанное через драйвер, имеет более высокий приоритет, чем зашитое в плату[13]. Поэтому многие современные коммутаторы позволяют использовать другие параметры в качестве признака фильтрации — например, VLAN ID. Технология виртуальных локальных сетей (англ. Virtual Local Area Network) позволяет создавать группы хостов, трафик которых полностью изолирован от других узлов сети[14].

При реализации политики безопасности в рамках корпоративной сети, основу которых составляют управляемые коммутаторы, они могут быть мощным и достаточно дешёвым решением. Взаимодействуя только с протоколами канального уровня, такие межсетевые экраны фильтруют трафик с очень высокой скоростью. Основным недостатком такого решения является невозможность анализа протоколов более высоких уровней[15].

Пакетные фильтры

Пакетные фильтры функционируют на сетевом уровне и контролируют прохождение трафика на основе информации, содержащейся в заголовке пакетов. Многие межсетевые экраны данного типа могут оперировать заголовками протоколов и более высокого, транспортного, уровня (например, TCP или UDP). Пакетные фильтры одними из первых появились на рынке межсетевых экранов и по сей день остаются самым распространённым их типом. Данная технология реализована в подавляющем большинстве маршрутизаторов и даже в некоторых коммутаторах[16].

При анализе заголовка сетевого пакета могут использоваться следующие параметры[10]:

  • IP-адреса источника и получателя;
  • тип транспортного протокола;
  • поля служебных заголовков протоколов сетевого и транспортного уровней;
  • порт источника и получателя.

Достаточно часто приходится фильтровать фрагментированные пакеты, что затрудняет определение некоторых атак. Многие сетевые атаки используют данную уязвимость межсетевых экранов, выдавая пакеты, содержащие запрещённые данные, за фрагменты другого, доверенного пакета. Одним из способов борьбы с данным типом атак является конфигурирование межсетевого экрана таким образом, чтобы блокировать фрагментированные пакеты[17]. Некоторые межсетевые экраны могут дефрагментировать пакеты перед пересылкой во внутреннюю сеть, но это требует дополнительных ресурсов самого межсетевого экрана, особенно памяти. Дефрагментация должна использоваться очень обоснованно, иначе такой межсетевой экран легко может сам стать жертвой DoS-атаки[18].

Пакетные фильтры могут быть реализованы в следующих компонентах сетевой инфраструктуры[18]:

Так как пакетные фильтры обычно проверяют данные только в заголовках сетевого и транспортного уровней, они могут выполнять это достаточно быстро. Поэтому пакетные фильтры, встроенные в пограничные маршрутизаторы, идеальны для размещения на границе с сетью с низкой степенью доверия. Однако в пакетных фильтрах отсутствует возможность анализа протоколов более высоких уровней сетевой модели OSI. Кроме того, пакетные фильтры обычно уязвимы для атак, которые используют подделку сетевого адреса. Такие атаки обычно выполняются для обхода управления доступом, осуществляемого межсетевым экраном[19][20].

Шлюзы сеансового уровня

Межсетевой экран сеансового уровня исключает прямое взаимодействие внешних хостов с узлом, расположенным в локальной сети, выступая в качестве посредника (англ. proxy), который реагирует на все входящие пакеты и проверяет их допустимость на основании текущей фазы соединения. Шлюз сеансового уровня гарантирует, что ни один сетевой пакет не будет пропущен, если он не принадлежит ранее установленному соединению. Как только приходит запрос на установление соединения, в специальную таблицу помещается соответствующая информация (адреса отправителя и получателя, используемые протоколы сетевого и транспортного уровня, состояние соединения и т. д.). В случае, если соединение установлено, пакеты, передаваемые в рамках данной сессии, будут просто копироваться в локальную сеть без дополнительной фильтрации. Когда сеанс связи завершается, сведения о нём удаляются из данной таблицы. Поэтому все последующие пакеты, «притворяющиеся» пакетами уже завершённого соединения, отбрасываются[21].

Так как межсетевой экран данного типа исключает прямое взаимодействие между двумя узлами, шлюз сеансового уровня является единственным связующим элементом между внешней сетью и внутренними ресурсами. Это создаёт видимость того, что на все запросы из внешней сети отвечает шлюз, и делает практически невозможным определение топологии защищаемой сети. Кроме того, так как контакт между узлами устанавливается только при условии его допустимости, шлюз сеансового уровня предотвращает возможность реализации DoS-атаки, присущей пакетным фильтрам[22].

Несмотря на эффективность этой технологии, она обладает серьёзным недостатком: как и у всех вышеперечисленных классов межсетевых экранов, у шлюзов сеансового уровня отсутствует возможность проверки содержания поля данных, что позволяет злоумышленнику передавать «троянских коней» в защищаемую сеть[23].

Посредники прикладного уровня

Межсетевые экраны прикладного уровня, как и шлюзы сеансового уровня, исключают прямое взаимодействие двух узлов. Однако, функционируя на прикладном уровне, они способны «понимать» контекст передаваемого трафика. Межсетевые экраны, реализующие эту технологию, содержат несколько приложений-посредников (англ. application proxy), каждое из которых обслуживает свой прикладной протокол. Такой межсетевой экран способен выявлять в передаваемых сообщениях и блокировать несуществующие или нежелательные последовательности команд, что зачастую означает DoS-атаку, либо запрещать использование некоторых команд (например, FTP PUT, которая даёт возможность пользователю записывать информацию на FTP сервер).

Посредник прикладного уровня может определять тип передаваемой информации. Например, это позволяет заблокировать почтовое сообщение, содержащее исполняемый файл. Другой возможностью межсетевого экрана данного типа является проверка аргументов входных данных. Например, аргумент имени пользователя длиной в 100 символов либо содержащий бинарные данные является, по крайней мере, подозрительным.

Посредники прикладного уровня способны выполнять аутентификацию пользователя, а также проверять, что SSL-сертификаты подписаны конкретным центром. Межсетевые экраны прикладного уровня доступны для многих протоколов, включая HTTP, FTP, почтовые (SMTP, POP, IMAP), Telnet и другие[24][25].

Недостатками данного типа межсетевых экранов являются большие затраты времени и ресурсов на анализ каждого пакета. По этой причине они обычно не подходят для приложений реального времени. Другим недостатком является невозможность автоматического подключения поддержки новых сетевых приложений и протоколов, так как для каждого из них необходим свой агент[26].

Инспекторы состояния

Каждый из вышеперечисленных типов межсетевых экранов используется для защиты корпоративных сетей и обладает рядом преимуществ. Однако, куда эффективней было бы собрать все эти преимущества в одном устройстве и получить межсетевой экран, осуществляющий фильтрацию трафика с сетевого по прикладной уровень. Данная идея была реализована в инспекторах состояний, совмещающих в себе высокую производительность и защищённость. Данный класс межсетевых экранов позволяет контролировать[27]:

  • каждый передаваемый пакет — на основе таблицы правил;
  • каждую сессию — на основе таблицы состояний;
  • каждое приложение — на основе разработанных посредников.

Осуществляя фильтрацию трафика по принципу шлюза сеансового уровня, данный класс межсетевых экранов не вмешивается в процесс установления соединения между узлами. Поэтому производительность инспектора состояний заметно выше, чем у посредника прикладного уровня и шлюза сеансового уровня, и сравнима с производительностью пакетных фильтров. Ещё одно достоинство инспекторов состояния — прозрачность для пользователя: для клиентского программного обеспечения не потребуется дополнительная настройка. Данные межсетевые экраны имеют большие возможности расширения. При появлении новой службы или нового протокола прикладного уровня для его поддержки достаточно добавить несколько шаблонов. Однако инспекторам состояний по сравнению с посредниками прикладного уровня свойственна более низкая защищённость[28].

Термин инспектор состояния (англ. stateful inspection), внедрённый компанией Check Point Software, полюбился производителям сетевого оборудования настолько, что сейчас практически каждый межсетевой экран причисляют к этой технологии, даже если он и не реализует её полностью.

Реализация

Существует два варианта исполнения межсетевых экранов — программный и программно-аппаратный. В свою очередь программно-аппаратный вариант имеет две разновидности — в виде отдельного модуля в коммутаторе или маршрутизаторе и в виде специализированного устройства.

В настоящее время чаще используется программное решение, которое на первый взгляд выглядит более привлекательным. Это вызвано тем, что для его применения достаточно, казалось бы, всего лишь приобрести программное обеспечение межсетевого экрана и установить на любой имеющийся в организации компьютер. Однако, как показывает практика, в организации далеко не всегда находится свободный компьютер, да ещё и удовлетворяющий достаточно высоким требованиям по системным ресурсам. После того, как компьютер всё-таки найден (чаще всего — куплен), следует процесс установки и настройки операционной системы, а также, непосредственно, программного обеспечения межсетевого экрана. Нетрудно заметить, что использование обычного персонального компьютера далеко не так просто, как может показаться. Именно поэтому всё большее распространение стали получать специализированные программно-аппаратные комплексы, называемые security appliance, на основе, как правило, FreeBSD или Linux, «урезанные» для выполнения только необходимых функций. Достоинствами данных решений являются[29]:

  • Простота внедрения: данные устройства имеют предустановленную и настроенную операционную систему и требуют минимум настроек после внедрения в сеть.
  • Простота управления: данными устройствами можно управлять откуда угодно по стандартным протоколам, таким как SNMP или Telnet, либо посредством защищённых протоколов, таких как SSH или SSL.
  • Производительность: данные устройства работают более эффективно, так как из их операционной системы исключены все неиспользуемые сервисы.
  • Отказоустойчивость и высокая доступность: данные устройства созданы выполнять конкретные задачи с высокой доступностью..

Ограниченность анализа межсетевого экрана

Межсетевой экран позволяет осуществлять фильтрацию только того трафика, который он способен «понимать». В противном случае, он теряет свою эффективность, так как не способен осознанно принять решение о том, что делать с нераспознанным трафиком. Существуют протоколы, такие как TLS, SSH, IPsec и SRTP, использующие криптографию для того, чтобы скрыть содержимое, из-за чего их трафик не может быть проинтерпретирован. Также некоторые протоколы, такие как OpenPGP и S/MIME, шифруют данные прикладного уровня, из-за чего фильтровать трафик на основании информации, содержащейся на данном сетевом уровне, становится невозможно. Ещё одним примером ограниченности анализа межсетевых экранов является туннелированный трафик, так как его фильтрация является невозможной, если межсетевой экран «не понимает» используемый механизм туннелированния. Во всех этих случаях правила, сконфигурированные на межсетевом экране, должны явно определять, что делать с трафиком, который они не могут интерпретировать.[30]

Примечания

  1. ↑ Лебедь, 2002, с. 22.
  2. ↑ Шаньгин, 2011, с. 193.
  3. ↑ Лебедь, 2002, с. 22—25.
  4. ↑ Лапонина, 2014, с. 43.
  5. ↑ Forrest, p. 2.
  6. ↑ Фаронов, 2016, с. 62.
  7. 1 2 3 Лапонина, 2014, с. 131.
  8. 1 2 3 Шаньгин, 2011, с. 195.
  9. ↑ Шаньгин, 2011, с. 194.
  10. 1 2 Фокс, 2003, с. 30.
  11. 1 2 Лебедь, 2002, с. 48.
  12. ↑ Cisco.
  13. ↑ Cardenas, 2003.
  14. ↑ Лебедь, 2002, с. 50.
  15. ↑ Лебедь, 2002, с. 52.
  16. ↑ Лапонина, 2014, с. 52.
  17. ↑ Лапонина, 2014, с. 51—56.
  18. 1 2 Лапонина, 2014, с. 53.
  19. ↑ Фокс, 2003, с. 30—31.
  20. ↑ Лебедь, 2002, с. 54.
  21. ↑ Фокс, 2003, с. 31.
  22. ↑ Лебедь, 2002, с. 58.
  23. ↑ Лапонина, 2014, с. 63—64.
  24. ↑ Лебедь, 2002, с. 55—56.
  25. ↑ Лапонина, 2014, с. 59.
  26. ↑ Лебедь, 2002, с. 56.
  27. ↑ Лебедь, 2002, с. 58—61.
  28. ↑ Фокс, 2003, с. 32.
  29. ↑ Шаньгин, 2011, с. 207.
  30. ↑ Лапонина, 2014, с. 73.

Литература

Книги

Статьи

Возможности программных и аппаратных файрволов / КиберСофт corporate blog / Habr

Создание защищенной системы — задача комплексная. Одна из мер обеспечения безопасности — использование межсетевых экранов (они же брандмауэры и файрволы). Как все мы знаем, брандмауэры бывают программными и аппаратными. Возможности и первых, и вторых — не безграничны. В этой статье мы попробуем разобраться, что могут брандмауэры обоих типов, а что им не под силу.



Программные и аппаратные файрволы

Первым делом нужно поговорить, что является программным, а что — аппаратным решением. Все мы привыкли, что если покупается какая-то «железка», то это решение называется аппаратным, а если коробочка с ПО, то это признак программного решения. На наш взгляд, разница между аппаратным и программным решением довольно условна. Что представляет собой железная коробочка? По сути, это тот же компьютер, пусть с другой архитектурой, пусть с немного ограниченными возможностями (к нему нельзя подключить клавиатуру и монитор, он «заточен» под выполнение одной функции), на который установлено ПО. ПО — это какой-то вариант UNIX-системы с «веб-мордой». Функции аппаратного брандмауэра зависят от используемого фильтра пакетов (опять-таки — это ПО) и самой «веб-морды». Все аппаратные брандмауэры можно «перепрошить», то есть по сути, просто заменить ПО. Да и с настоящей прошивкой (которая в старые-добрые времена выполнялась с помощью программатора) процесс обновления «прошивки» на современных устройствах имеет мало что общего. Просто на «флешку» внутри «железки» записывается новое ПО. Программный брандмауэр — это ПО, которое устанавливается на уже имеющийся самый обычный компьютер, но в случае с аппаратным брандмауэром — без ПО никак, а в случае с программным — без «железа» никак. Именно поэтому грань между данными типами межсетевых экранов весьма условная.
Наибольшая разница между программным и аппаратным брандмауэром даже отнюдь не функциональность. Никто не мешает выбрать аппаратный брандмауэр с нужными функциями. Разница в способе использования. Как правило, программный брандмауэр устанавливается на каждый ПК сети (на каждый сервер и на каждую рабочую станцию), а аппаратный брандмауэр обеспечивает защиту не отдельного ПК, а всей сети сразу. Конечно, никто не помешает вам установить аппаратный брандмауэр для каждого ПК, но все упирается в деньги. Учитывая стоимость «железок», вряд ли вам захочется защищать каждый ПК аппаратный брандмауэром.
Преимущества аппаратных брандмауэров

У «железных» межсетевых экранов наблюдаются следующие преимущества:
  • Относительная простота развертывания и использования. Подключил, включил, задал параметры через веб-интерфейс и забыл о его существовании. Впрочем, современные программные межсетевые экраны поддерживают развертывание через ActiveDirectory, на которое тоже не уйдет много времени. Но, во-первых, не все брандмауэры поддерживают ActiveDirectory, и, во-вторых, не всегда на предприятии используется Windows.
  • Размеры и энергопотребление. Как правило, аппаратные брандмауэры имеют более скромные размеры и меньшее энергопотребление. Не всегда, правда, энергопотребление играет роль, а вот размеры важны. Одно дело небольшая компактная коробочка, другое — огромный «системник».
  • Производительность. Обычно производительность у аппаратного решения выше. Хотя бы потому, что аппаратный межсетевой экран занимается только своей непосредственной функцией — фильтрацией пакетов. На нем не запущены какие-либо сторонние процессы и службы, как это часто бывает в случае с программными брандмауэрами. Вот представьте, что вы организовали программный шлюз (с функциями межсетевого экрана и NAT) на базе сервера с Windows Server. Вряд ли вы будете выделять целый сервер только под брандмауэр и NAT. Это нерационально. Скорее всего, на нем будут запущены и другие службы — тот же AD, DNS и т.д. Уже молчу про СУБД и почтовые службы.
  • Надежность. Считается, что аппаратные решения более надежны (именно по причине того, что на них редко когда выполняются сторонние службы). Но никто вам не мешает выделить отдельный системник (пусть даже не самый современный), установить на него ту же FreeBSD (одна из самых надежных в мире операционных систем) и настроить правила брандмауэра. Думаю, надежность такого решения будет не ниже, чем в случае с аппаратным файрволом. Но такая задача требует повышенной квалификации администратора, именно поэтому ранее было отмечено, что аппаратные решения более просты в использовании.
Преимущества программных межсетевых экранов

К преимуществам программных решений относятся:
  • Стоимость. Цена программного межсетевого экрана обычно ниже «железки». За цену среднего аппаратного решения можно защитить всю сеть программным брандмауэром.
  • Возможность защиты сети изнутри. Не всегда угрозы исходят извне. Внутри локальной сети есть множество угроз. Атаки могут исходить с внутренних компьютеров. Инициировать атаку может любой пользователь LAN, например, недовольный компанией. Как уже отмечалось, можно, конечно, использовать отдельный аппаратный маршрутизатор для защиты каждого отдельного узла, но на практике нам таких решений не встречались. Уж больно они нерациональны.
  • Возможность разграничения сегментов локальной сети без выделения подсетей. В большинстве случаев к локальной сети подключаются компьютеры разных отделов, например, бухгалтерии, финансового отдела, IT-отдела и т.д. Не всегда эти компьютеры должны взаимодействовать между собой. Как выполнить разграничение ИСПДн? Первое решение заключается в создании нескольких подсетей (например, 192.168.1.0, 192.168.2.0 и т.д.) и настройке надлежащим образом маршрутизации между этими подсетями. Нельзя сказать, что решение очень сложное, но все же сложнее, чем использование программного файрвола. Да и не всегда можно выделить подсети по тем или иным причинам. Второе решение заключается в использовании межсетевого экрана, предназначенного именно для защиты ИСПДн (не во всех программных межсетевых экранах легко разграничить ИСПДн). В этом случае даже в самой большой сети вы выполните разграничение ИСПДн за считанные минуты, и вам не придется возиться с настройкой маршрутизации.
  • Возможность развертывания на существующих серверах. Нет смысла покупать еще одну «железку», если есть достаточный компьютерный парк. Достаточно на одном из серверов развернуть межсетевой экран и настроить NAT и машрутизацию. Обычно обе эти операции выполняются посредством графического интерфейса межсетевого экрана и реализуются посредством нескольких щелчков мышью в нужных местах.
  • Расширенный функционал. Как правило, функционал программных межсетевых экранов шире, чем у их аппаратных собратьев. Так, некоторые межсетевые экраны предоставляют функции балансировки нагрузки, IDS/IPS и тому подобные полезные вещи, позволяющие повысить общую безопасность системы обработки данных. Да, такие функции есть не у всех программных брандмауэров, но ничто и никто не мешает вам выбрать межсетевой экран, соответствующий вашим нуждам. Конечно, такие функции есть и у некоторых аппаратных комплексов. Например, StoneGate IPS — предоставляет функционал системы предотвращения вторжений, но стоимость таких решений не всегда понравится руководству предприятия. Также есть и аппаратные балансировщики нагрузки, но они стоят еще дороже, чем аппаратные IPS.

О недостатках писать не станем — они следуют из преимуществ. Преимущества одного вида брандмауэров обычно являются недостатками другого вида. Например, к недостаткам аппаратных решений можно отнести стоимость и невозможность защиты локальной сети изнутри, а к недостаткам программных — сложность развертывания и использования (хотя, как было отмечено, все относительно).
Правда, есть один недостаток аппаратных межсетевых экранов, о котором стоит упомянуть. Как правило, у всех аппаратных межсетевых экранов есть кнопка сброса, нажав которую можно вернуть параметры по умолчанию. Для нажатия этой кнопки не нужно обладать какой-то особой квалификацией. А вот, чтобы изменить параметры программного межсетевого экрана, нужно, как минимум, получить права администратора. Нажав одну кнопку, недовольный сотрудник может нарушить безопасность всего предприятия (или оставить предприятие без доступа к Интернету, что даже лучше). Поэтому при использовании аппаратных решений нужно более ответственно подойти к вопросам физической безопасности самих устройств.
Битва брандмауэров

Далее мы попытаемся понять, какой брандмауэр обеспечивает лучшую защиту: программный или аппаратный. В качестве аппаратного будет выступать встроенный в маршрутизатор от TP-Link межсетевой экран. В качестве программного — Киберсейф Межсетевой экран.
Для теста брандмауэров мы будем использовать утилиты с сайта www.testmypcsecurity.com, а именно Jumper, DNStester и CPIL Suite (разработка компании Comodo). Сразу предупреждаем: в отличие от сертифицированных инструментов вроде XSpider эти утилиты используют те же методы, что и вредоносные программы, работу которых они симулируют. Именно поэтому на время тестирования (если вы хотите повторить результаты) все средства антивирусной защиты должны быть деактивированы.
Можно было бы, конечно, рассмотреть XSpider, но данный тест был бы слишком скучным и неинтересным для конечного читателя. Да и кто может представить себе злоумышленника, который использует сертифицированный сканер?
Вкратце об утилитах:
  • Jumper — позволяет обойти брандмауэр, используя методы «DLL injection» и «thread injection».
  • DNS Tester — использует рекурсивный DNS-запрос, чтобы обойти брандмауэр.
  • CPIL Suite — набор тестов (3 теста) от компании Comodo.

Все эти утилиты будут запускаться изнутри, то есть непосредственно с тестируемых компьютеров. А вот снаружи мы будем сканировать старым-добрым nmap.
Итак, у нас есть два компьютера. Оба подключены к Интернету. Один подключается через аппаратный межсетевой экран (работающий на базе маршрутизатора TP-Link) и на нем не установлены ни программный брандмауэр, ни антивирус. Второй компьютер подключен к Интернету непосредственно и защищен программным межсетевым экраном КиберСейф. На первом компьютере установлена Windows 7, на втором — Windows Server 2008 R2.

Тест 1: Jumper

Jumper, запущенный с правами администратора (чего греха таить, с такими правами работают множество пользователей), успешно выполнил свою задачу в Windows 7 (рис. 1). Ничто не могло ему помешать — ведь на нашей системе не было установлено ни одно средство защиты, ни антивирус, ни брандмауэр, ни IDS/IPS, а аппаратному брандмауэру все равно, что происходит на клиентских компьютерах. Он никак не может повлиять на происходящее.


Рис. 1. Jumper в Windows 7

Ради справедливости нужно отметить, что если бы пользователь работал не справами администратора, то у Jumper ничего бы не вышло.
В Windows Server 2008 Jumper даже не запустился, но это не заслуга межсетевого экрана, а самой операционной системы. Поэтому здесь между межсетевыми экранами — паритет, поскольку защита от данной уязвимости может быть обеспечена средствами самой операционной системы.

Тест 2. DNStester

Цель данного теста — отправить рекурсивный DNS-запрос. По умолчанию, начиная с Windows 2000, служба Windows DNS Client принимает обращения по всем запросам DNS и управляет ими. Таким образом, все DNS-запросы от всех приложений в системе будут отправлены клиенту DNS (SVCHOST.EXE). Сам DNS-запрос делает непосредственно DNS-клиент. DNStester использует рекурсивный запрос DNS, чтобы обойти брандмауэр, другими словами, служба обращается сама к себе.


Рис. 2. Тест не пройден

Если настройки брандмауэра оставить по умолчанию, то с данным тестом не справились, ни программный, ни аппаратный брандмауэр. Понятно, что аппаратному брандмауэру все равно, что происходит на рабочей станции, поэтому рассчитывать, что он защитит систему от этой уязвимости, не приходится. Во всяком случае, с дефолтными настройками (а они практически не изменялись).
Но это не говорит о том, что Киберсейф Межсетевой экран — плохой брандмауэр. При повышении уровня безопасности до третьего, тест был полностью пройден (см. рис. 3). Программа сообщила об ошибке в DNS-запросе. Чтобы убедиться, что это не заслуга Windows Server 2008 тест был повторен на машине с Windows 7.


Рис. 3. Тест пройден (DNStest)

Ради справедливости нужно отметить, что если на компьютере установлен антивирус, то, скорее всего, данное приложение будет помещено в карантин, но все же один запрос оно успеет отправить (рис. 4).


Рис. 4. Антивирус Comodo заблокировал нежелательное приложение

Тест 3. Набор тестов от Comodo (CPIL)

Итак, аппаратный брандмауэр с дефолтными настройками провалил все три теста CPIL (если щелкнуть по надписи Tell me more about Test, появится окошко, объясняющее принцип теста). Но провалил он их как-то странно. Прохождение теста подразумевает такую последовательность действий:
  1. Нужно ввести передаваемые данные. Нами вводились значения 1, 2, 3 для тестов 1, 2 и 3 соответственно.
  2. Затем нажать одну из кнопок вызова теста (рис. 5)


Рис. 5. CPIL Test Suite

После этого должен был открыться браузер с результатами теста. Кроме сообщения о том, что тест провален, страница результатов должна была отображать введенное нами значение, которое передавалось сценарию в качестве GET-параметра (см. рис. 6). Видно, что значение (2 в адресной строке) таки было передано, но сценарий его не отобразил. Ошибка в сценарии Comodo? Ошибаются, конечно, все, но доверия к этому тесту у нас поубавилось.


Рис. 6. Результат теста (аппаратный брандмауэр)

А вот при использовании программного брандмауэра тесты CPIL даже не запустились. При нажатии кнопок 1 — 3 ничего не произошло (рис. 7). Неужели это заслуга Windows Server 2008, а не брандмауэра? Мы решили это проверить. Поэтому на компьютер с Windows 7, защищенный аппаратным брандмауэром, был установлен Киберсейф Межсетевой экран. А вот в Windows 7 утилите удалось-таки прорвать оборону файрвола. Первый и третий тест были пройдены, а вот при нажатии кнопки Test 2 нам пришлось созерцать окно браузера Chrome, подобное изображенному на рис. 6.


Рис. 7. При нажатии на кнопку ничего не происходит (видно, что антивирус отключен)


Рис. 8. Тесты 1 и 3 пройдены

Тест 4. Сканирование извне

До этого мы пытались прорваться через брандмауэр изнутри. Сейчас же попробуем просканировать защищаемые брандмауэром системы. Сканировать будем сканером nmap. В результатах аппаратного брандмауэра никто не сомневался — все закрыто и невозможно даже определить тип тестируемой системы (рис. 9 и 10). На всех последующих иллюстрациях IP-адреса скрыты, поскольку являются постоянными — дабы ни у кого не было желания повторить тест на наших адресах.


Рис. 9. Сканирование аппаратного брандмауэра


Рис. 10. Сканирование аппаратного брандмауэра (детали хоста)

Теперь попробуем просканировать систему, защищенную программным межсетевым экраном. Понятное дело, по умолчанию программный межсетевой экран будет пропускать все и вся (рис. 11).


Рис. 11. Открытые порты (программный межсетевой экран, настройки по умолчанию)


Рис. 12. Определен тип системы (программный межсетевой экран, настройки по умолчанию)

Когда же настраиваются правила, то все встает на свои места (рис. 13). Как видите, программный брандмауэр обеспечивает безопасность защищаемой системы ничем не хуже, чем его «железный» коллега.


Рис. 13. Открытых портов нет

Атаки по локальной сети

Почему так важно обеспечить защиту внутри локальной сети? Многие администраторы ошибочно не уделяют внимание защите изнутри, а зря. Ведь внутри локальной сети можно реализовать множество атак. Рассмотрим некоторые из них.
ARP-атака

Перед соединением с сетью компьютер отправляет ARP-запрос, позволяющий узнать, не занят ли IP-адрес компьютера. Когда в локальной сети есть несколько Windows-машин с одним IP-адресом, то пользователь видит окошко с сообщением о том, что IP-адрес занят (используется другим компьютером). Windows о занятости IP-адреса узнает посредством протокола ARP.
ARP-атака заключается в том, что злоумышленник флудит машины, которые работают под управлением Windows. Причем на каждый компьютер будут отправлены сотни запросов, в результате пользователь будет не в силе закрыть постоянно всплывающие окна и будет вынужден, как минимум перезагрузить компьютер.
Ситуация мало приятная. Но наличие брандмауэра на рабочей станции позволит свести на нет все старания злоумышленника.
DoS-атаки, в том числе различные флуд-атаки

DoS-атаки (атаки на отказ) возможны не только в Интернете, но и в локальных сетях. Отличаются лишь методы таких атак. Природа DoS-атак может быть любой, однако, бороться с ними без брандмауэра, который был бы установлен на каждой машине локальной сети, невозможно.
Один из видов DoS-атаки, который может с успехом применяться в локальной сети — это ICMP-флуд. Брандмауэр КиберСейф Межсетевой экран содержит выделенные средства для борьбы с этим видом атак (рис. 14). Также он содержит средства балансировки нагрузки на сервер, что также может помочь в борьбе с DoS-атаками.


Рис. 14. ICMP безопасность (КиберСейф Межсетевой экран)

Подробнее о DOS-атаках вы можете прочитать в статье «Как защитить себя от DoS/DDoS-атак».

Смена MAC-адреса

В локальной сети компьютеры идентифицируются не только по IP-адресу, но и по MAC-адресу. Некоторые администраторы разрешают доступ к определенным ресурсам по MAC-адресу, поскольку IP-адреса, как правило, динамические и выдаются DHCP. Такое решение не очень себя оправдывает, поскольку MAC-адрес очень легко сменить. К сожалению, защититься от смены MAC-адреса с помощью брандмауэра не всегда возможно. Не каждый брандмауэр отслеживает изменение MAC-адреса, поскольку обычно привязан к IP-адресам. Здесь самое эффективное решение — использование коммутатора, позволяющего сделать привязку MAC-адреса к конкретному физическому порту коммутатора. Обмануть такую защиту практически невозможно, но и стоит она немало. Правда, есть и программные способы борьбы со сменой MAC-адреса, но они менее эффективны. Если вам интересен брандмауэр, который умеет распознавать подмену MAC-адреса, то обратите внимание на Kaspersky Internet Security 8.0. Правда, последний умеет распознавать подмену MAC-адреса только шлюза. Но зато он полноценно распознает подмену IP-адреса компьютера и IP-флуд.
Подмена IP-адреса

В сетях, где доступ к ресурсам ограничивается по IP-адресам, злоумышленник может сменить IP-адрес и получить доступ к защищаемому ресурсу. При использовании брандмауэра Киберсейф Межсетевой экран такой сценарий невозможен, поскольку нет привязки к IP-адресам даже у самого брандмауэра. Даже если изменить IP-адрес компьютера, то он все равно не войдет в состав ИСПДн, в которую стремиться проникнуть злоумышленник.
Routing-атаки

Данный вид атак основан на отправке жертве «фальшивых» ICMP-пакетов. Суть этой атаки в подмене адреса шлюза — жертве отправляется ICMP-пакет, сообщающий более короткий маршрут. Но на самом деле пакеты будут проходить не через новый маршрутизатор, а через компьютер злоумышленника. Как уже было отмечено ранее, Киберсейф Межсетевой экран обеспечивает безопасность ICMP. Аналогично, можно использовать и другие межсетевые экраны.

Существует и множество других атак в локальных сетях — и снифферы, и различные атаки с использованием DNS. Как бы там ни было, а использование программных брандмауэров, установленных на каждой рабочей станции, позволяет существенно повысить безопасность.

Выводы

Защита информационной системы должна быть комплексной — это и программные, и аппаратные брандмауэры, и антивирусы, и правильная настройка самой системы. Что же касается нашего противостояния между программными и аппаратными брандмауэрами, то первые эффективно использовать для защиты каждого узла сети, а последние — для защиты всей сети в целом. Аппаратный брандмауэр не может обеспечить защиту каждой отдельной рабочей станции, бессилен при атаках внутри сети, а также не может выполнить разграничение ИСПДн, которое необходимо выполнять в контексте защиты персональных данных.

Firewalls — немного теории для начинающих или что надо знать перед покупкой / Habr

Несколько лет назад мне пришлось окунуться в мир firewall-ов и найти нужный вариант. Платный/бесплатный, открытый/закрытый, железо или софт. Опций предостаточно. Сегодня все это позади и у меня уже давно есть любимый firewall, который я ставлю за считанные минуты, но тем, кто только начинает работать в этой области, хотелось бы помочь внеся хоть какую-то ясность. Надеюсь, что поможет.

(Не могу заставить себя писать “межсетевой экран”, firewall – он и в Африке firewall).

1. Изначально firewall-ы разделяются на 2 типа: host-based и network. Host-based устанавливается непосредственно на клиентскую машину (поверх существующей ОС) и защищает исключительно одну эту машину. Это может быть полезно в домашних условиях (особенно, если у вас всего один компьютер и он напрямую подключен к модему) или в сетевом окружении, как дополнительное средство безопасности.

Network firewall защищает всю сеть и обычно служит шлюзом для этой сети. Сеть может состоять как из одного компьютера, так и из многих тысяч. Тип firewall-а выбирается в зависимости от сетевой среды и потребностей.

2. Network firewall подразделяются на 2 вида: PC-based (основанные на обычном компьютере) и ASIC-accelerated.

ASIC – application-specific integrated circuit. Подразумеваются машины, в которых основной функционал firewall-а происходит на аппаратном уровне. Как правило, это очень дорогие системы, стоимость которых зачастую доходит до нескольких десятков и даже сотен тысяч долларов. Используются обычно в ISP-подобных организациях, которым нужна очень высокая пропускная способность.
Все остальные firewall-ы являются PC-based. Не попадайтесь на удочки продавцов и маркетологов: все остальные firewall-ы являются PC-based.

3. В свою очередь PC-based firewall-ы подразделяются на 2 вида: дистрибутивы и appliances (корОбки). У каждого из них есть свои плюсы и минусы.

В пользу дистрибутивов:
— В зависимости от ситуации, у вас уже может быть в наличии нужное железо, которое вы можете выделить под firewall. Или же можете купить сервер/компьютер по относительно дешевой цене. Т.е. скорее всего это будет дешевле.
— Вы можете купить компьютер или сервер, который может быть маленьким или огромным – ваш выбор.
— Вы можете добавить в этот компьютер/сервер нескольких дополнительных сетевых карточек, или например поставить ОС на RAID массив – гибкость.
— Если понадобится, можете перенести (переустановить) ПО на другой сервер – мобильность.
— Вы конкретно знаете все технические характеристики вашего сервера.
— Вы гораздо меньше зависите от поставщика.

В пользу appliances:
— Меньше головной боли при выборе железа, особенно при попытке объять необъятное и просчитать наперед рост фирмы, объем траффика и т.д. Специалисты поставщика, как правило, могут подсказать какой именно аппарат из их ассортимента следует брать и зачасутю будут правы.
— Не все железо поддерживается всеми дистрибутивами. Зачастую софт “обрезан” довольно жестко. При установке ПО на новенький блестящий сервер, вы можете попасть в ситуацию, когда вы увидите на одном из форумов, что ваше железо однозначно не поддерживается. Причем предугадать такую ситуацию довольно трудно, ибо обычно в нее попадают когда деньги уже потрачены и прогресс пошел.
— Обычно они имеют “правильную” форму, т.е. маленькие аккуратные корОбки или 1U rackmounts (т.е. под серверную стойку).
— Как правило, они уже подогнаны под определенные категории использования, т.е. CPU, RAM, HD будут подходить под ваши нужды, а по количеству сетевых интерфейсов они будут превосходить стандартные 1U сервера.
— Поддерживаются как appliance, т.е. один адрес поддержки и для железа и для софта.
— Никакой головной боли с установкой ПО.
— Ну и напоследок, они зачастую очень неплохо выглядят.

4. (Теперь уже по традиции), дистрибутивы делятся на 2 вида: с открытыми исходниками и проприетарные.
Не вдаваясь слишком много в подробности и холивары, можно отметить, что нередко люди попадаются на удочки “FUD (Fear, uncertainty and doubt) campaign”, которую ведут вендоры проприетарного ПО, и ошибочно считают свободный/открытый софт недостаточно защищенным, не имеющим поддержки, некачественно написанным и т.д. Конечно, все это всего лишь FUD и не более. Опенсорсные firewall-ы ничуть не уступают по качеству своим закрытым товарищам. Но следует отметить некоторые моменты:

— Даже не являясь программистом можно насладиться прелестями СПО, ибо на форумах есть достаточно людей, которые с радостью помогут вам, вплоть до того, что могут даже написать небольшие патчи.
— Вы можете всегда посмотреть в код и попытаться понять что и как работает. Это зачастую помогает при решении проблем.

— С другой стороны, поставщик закрытого ПО предоставит вам поддержку (за немалые деньги) и специально обученные профессионалы помогут решить любую проблему.
Конечно, такой вид поддержки существует и в открытом ПО, но там, как правило, люди пытаются справиться сами.

5. Теперь давайте посмотрим чем обросли за все это время firewall-ы.
UTM – Unified Threat Management. По сути это тот же PC-based firewall, только обросший дополнительным функционалом. Сюда добавляют как стандартные (сегодня) функции firewall-а: IDS/IPS, VPN, load-balancing, routing, так и другие: content filtering, antivirus, anti-spam и т.д.
Обычно только небольшие организации с маленьким бюджетом пользуются UTM. Специалисты настоятельно рекоммендуют все-таки разделять и ставить машину с функционалом UTM за firewall-ом.

6. Сервер. Который “делает все серверные дела”. Есть такая птица. У него в наличии и firewall, и почта, и ftp, и файлохранилище, и еще куча вещей. Несмотря на невероятное удобство такого богатого функционала, пользоваться им крайне не рекомендуется, ибо в плане безопасности – это просто одна большая дыра.

7. IDS/IPS. Некое подобие анализатора траффика, работающего на основе базы подписей и пытающегося выявить аномалии. IDS (intrusion detection system) пытается их обнаружить, в то время как IPS (intrusion prevention system) пытается их еще и остановить.
Многие firewall-ы сегодня имеют этот функционал встроенным или же добавляют его как пакет.

8. IDS/IPS не идеальны, ибо не понимают протоколов, поэтому для более серьезной защиты используется Layer 7 firewall. Как правило, имеется в большинстве firewall-ов.

Стоит заметить, что и IDS/IPS и Layer 7 firewall достаточно прожорливы в плане CPU и RAM.

9. Функционал. Большинство firewall-ов пытаются включить в себя всевозможные ништяки, и при правильном маркетинге это звучит красиво.
Нужен ли вам весь этот функционал? Нет. Нужен ли он вам частично? Да. Поэтому желательно понять что вам нужно, что вам предлагают и почитать подробнее о каждой функции, чтобы не попадаться на удочку и не платить за то, что вы и через 10 лет не будете использовать.

10. Поддержка. Это одна из самых важных вещей в мире firewall-ов: кто-то должен уметь оперировать им и уметь разобраться при сбоях. Если у вас есть компетентные работники или Вы сами таким являетесь – прекрасно. Если нет – придется заплатить. Причем позаботиться об этом надо уже при покупке firewall-а. Зачастую поддержка совсем не дешевая, но это ваша гарантия. Стоит ли рисковать в данном случае?

Ну вот вроде и все. Если что-то забыл — пишите.

10 обязательных функций межсетевого экрана нового поколения / Habr

Критерии выбора межсетевого экрана обычно делятся на три основные области:


  • функции безопасности,
  • удобство управления,
  • производительность.

Функциональные элементы системы безопасности влияют на эффективность системы защиты и способность вашей команды управлять рисками, связанными с работой различных приложений в сети. С точки зрения удобства управления самый большой вопрос состоит в том, где должна располагаться политика управления приложениями, насколько сложной она является, и насколько трудно ею управлять вашим специалистам? В отношении производительности все просто: способен ли межсетевой экран выполнить возложенные на него функции, обеспечив нужную для предприятия пропускную способность?
Каждая организация будет выдвигать свои требования и приоритеты среди критериев выбора межсетевого экрана. Чтобы помочь в этом, мы решили четко сформулировать 10 обязательных функций межсетевого экрана нового поколения:


  1. Идентификация и контроль приложений по любому порту
  2. Идентификация и контроль попыток обхода защиты
  3. Расшифрование исходящего SSL и управляющего SSH трафика
  4. Контроль функций приложений и их подприложений
  5. Управление неизвестным трафиком
  6. Сканирование с целью выявления вирусов и вредоносных программ во всех приложениях, по всем портам
  7. Обеспечение одинакового уровня визуализации и контроля приложений для всех пользователей и устройств
  8. Упрощение, а не усложнение системы безопасности сети благодаря добавлению функции контроля приложений
  9. Обеспечение той же пропускной способности и производительности при полностью включенной системе безопасности приложений
  10. Поддержка абсолютно одинаковых функций межсетевого экрана как в аппаратном, так и виртуальном форм-факторе

1. Ваш новый межсетевой экран должен обеспечивать постоянную идентификацию и управление приложениями на всех портах.

Реальный пример. Разработчики приложений больше не следуют методологии разработки приложений, основанных на использовании стандартных портов и протоколов. Все большее число приложений может работать через нестандартные порты или переключаться между портами (например, приложения мгновенного обмена сообщениями, пирингового обмена файлами или VoIP: Skype, Bittorent, H.248, Lync, Aim и т.д.). Кроме того, все большее число пользователей умеет направлять работу приложений через нестандартные порты (например, RDP, SSH). Чтобы внедрить политики межсетевого экрана для конкретных приложений, которые все чаще работают без привязки к портам, ваш новый межсетевой экран должен быть готов к тому, что каждое приложение может работать с любым портом. Концепция поддержки любого приложения, работающего на любом порте, является одним из фундаментальных изменений в работе приложений, которое заставляет переходить от межсетевых экранов, контролирующих трафик через определенные порты, к межсетевым экранам нового поколения. Принцип поддержки любого приложения, работающего по любому порту, еще раз показывает, что негативная модель управления (разрешение по умолчанию) не позволяет решить проблему. Если приложение может переключаться на любой порт, то в случае использования продукта, основанного на негативном управлении, он должен либо заблаговременно получить необходимую информацию, либо постоянно отслеживать все сигнатуры по всем портам. Иначе он пропускает и не видит атаки, поскольку по умолчанию пропускает все, что не знает. Позитивная модель (блокирование по умолчанию) подразумевают классификацию всего трафика, тогда как негативная модель (разрешение по умолчанию) подразумевают классификацию только определенного трафика и пропуск неизвестного.

Требования. Требование простое — необходимо исходить из того, что каждое приложение может работать по любому порту, поэтому ваш новый межсетевой экран по умолчанию должен постоянно классифицировать трафик по приложению по всем портам. Это требование нужно предъявлять ко всем современным средствам защиты. Проблема классификации трафика по всем портам будет снова возникать при обсуждении всех оставшихся требований. В противном случае мы по-прежнему будем наблюдать обход средств контроля на основе портов с помощью все тех же приемов, которые существуют много лет: хакер перемещает приложение на другой порт и сетевое средство защиты перестает его видеть. С этим пора разобраться в вашей сети.

Комментарий из жизни: в реальных продуктах идентификация и управление приложениями — это три разных операции: определять приложения, блокировать приложения и безопасно разрешать приложения. Бывает, что производитель может верно определять конкретное приложение, но может не уметь его блокировать. Современные приложения настроены работать, для того, чтобы обходить блокировки, то есть если вы его заблокировали одним способом, то приложение начинает пользоваться вторым, третьим и так далее, пока вообще есть хоть один вариант — современные приложения очень инвазивны. Это говорит о том, что блокировка приложений должна тщательно проверяться при тестировании. Определение приложения — это всего лишь начало пути. Если вы разрешили приложение, но не проверили его контент, то это опять же небезопасно, поэтому для безопасного разрешения нужно еще проверить контент, например, сигнатурами IPS, антивируса, ant-spyware, DLP и другими. Также трафик браузеров часто сверяют с категориями URL, по которым ходят сотрудники и автоматизированные приложения.

Управлением приложениями на одном IP и порту. C появлением облачных технологий, все больше приложений стало работать на одном и том же сервере, то есть трафик разных совершенно приложений направляется на один и тот же IP адрес и 80 или 443 порт и с него. На одном сервере находится сотня разных приложений, они принимают и отправляют файлы и сотрудникам ИБ нужно управлять этими файлами и приложениями. Что делать? Ведь простой межсетевой экран не может отличить эти приложения друг от друга, у него нет такого критерия в правиле: приложение? На помощь приходят межсетевые экраны нового поколения, которые уже имеют такой критерий, поскольку отличают приложения по передаваемому контенту или по заголовкам HTTP запросов и могут внутри сессии видеть файлы и управлять ими: блокировать различные типы файлов опять же по его содержимому, например проверять там вирусы, эксплойты, утечки конфиденциальных данных.

Проверка механизма управления приложениями. Если вы хотите проверить умеет ли ваш межсетевой экран работать с приложениями, пройдите простой тест: настройте два правила для управления двумя приложениями на этом портале: http://basic.ngfw-test.com/ В трафике первого приложения нужно заблокировать только передачу PDF файлов, во втором только передачу вирусов, то есть две разных операции два двух приложений на одном и том же сервере, но никак не одновременно.

2. Ваш межсетевой экран нового поколения должен идентифицировать и контролировать инструменты, позволяющие обходить средства обеспечения безопасности.

Реальный пример. Сегодня программисты специально пишут приложения, чтобы они обходили межсетевые экраны. Это им нужно для так называемого User Experience.

Программисты хотят, чтобы вам было удобно! Чтобы вы поставили skype и он сразу "засветился зелененьким". Вы получите удовольствие от того факта, что вам не потребовалось уговаривать администратора прописать правила на межсетевом экране, поскольку такие приложения находят и используют уже открытые поты для других приложений. Такими портами являются часто порты 80, 53, 123, 25, 110. Или же программа забирает и использует настройки прокси-сервера из браузера.
Современные средства защиты не идеальны. Их тоже пишут программисты. 20 лет назад при создании Интернет договорились, что для идентификации приложений будут использоваться порты. 80 — HTTP, 25 — SMTP, 21 — FTP и так далее. Ситуация изменилась: внутри этих портов могут ходить любые приложения. Изменились ли средства защиты? Могут ли они определить что по стандартному порту для HTTP (порт 80) сейчас идет другое приложение, отличное от HTTP?

Сейчас существует достаточный набор приложений в вашей сети которые можно использовать для целенаправленного обхода политик безопасности, защищающих вашу организацию. Как вы это контролируете?
К инструментам обхода средств безопасности относятся приложения двух классов — приложения, изначально разрабатываемые для обхода средств защиты (например, внешние прокси и зашифрованные туннельные приложения (не VPN)), и приложения, которые можно адаптировать для выполнения этой задачи (например, инструменты управления удаленным сервером/рабочим столом).


  • Внешние прокси и зашифрованные туннельные приложения (не VPN), оснащенные рядом методик маскировки, специально используются для обхода средств обеспечения защиты. Поскольку эти приложения изначально создаются для обхода средств безопасности и поэтому способствуют рискам для бизнеса и защиты, они не имеют для вашей сети никакой бизнес-ценности.


  • Инструменты управления удаленным сервером/рабочим столом, такие как RDP и Teamviewer, обычно используются работниками служб поддержки и ИТ-специалистами в целях повышения эффективности работы. Они также часто используются сотрудниками организаций для подключения к домашним и другим компьютерам за пределами корпоративной сети в обход межсетевого экрана. Злоумышленники прекрасно знают об использовании таких приложений, и в официально публикуемых отчетах Verizon Data Breach Report (DBIR) сообщалось о том, что эти инструменты удаленного доступа использовались на одном или нескольких этапах сетевых атак. И до сих пор используются.

Несут ли стандартные приложения в сети какой-то риск? Ведь и приложения для удаленного доступа, и многие зашифрованные туннельные приложения могут использоваться администраторами и сотрудниками. Однако эти же инструменты все чаще используются злоумышленниками на разных этапах в их сложных атаках. Примером такого инструмента в 2017 году является Cobalt Strike. Если организации не смогут контролировать использование этих инструментов обхода средств безопасности, они не смогут успешно выполнять политики безопасности и подвергнут себя всем рискам, для защиты от которых эти средства безопасности предназначены.

Существуют различные типы приложений обхода средств защиты, и методики, которыми оснащаются приложения каждого из этих типов, слегка различаются. Существуют публичные и частные внешние прокси, которые могут использовать и HTTP, и HTTPS. Например крупная база данных публичных прокси представлена на сайте proxy.org (запрещен на территории РФ и должен быть запрещен в вашей корпоративной сети) Частные прокси часто настраиваются на базе не классифицируемых IP-адресов (например, домашних компьютеров) с такими приложениями, как PHProxy или CGIProxy. Такие приложения удаленного доступа, как RDP, Teamviewer или GoToMyPC, имеют законное применение, однако из-за дополнительного риска, который они вносят, должны строго контролироваться. Большинство других приложений для обхода защиты (например, Ultrasurf, Tor, Hamachi) не имеют никакого бизнес-значения для вашей сети. Независимо от состояния вашей политики безопасности, ваш межсетевой экран нового поколения должен быть оснащен специальными методиками, позволяющими идентифицировать и контролировать все перечисленные приложения, не привязываясь к конкретному порту, протоколу, методу шифрования или другой тактике обхода.
И еще один важный момент: приложения, обеспечивающие обход средств защиты, регулярно обновляются, что еще больше затрудняет их выявление и контроль. Поэтому очень важно знать, как часто выполняется обновление и обслуживание функций контроля приложений, которыми оснащен ваш межсетевой экран.

Реальный пример. Используются ли стандартные протоколы на нестандартных портах в ваше сети? Может ли администратор переместить RDP со стандартного порта 3389 на другой порт? Может. Может ли HTTP ходить по другому порту отличному 80? Не только может, но и ходит. Может ли FTP сервер в Интернет работать на другом порту отличном от 21 — да таких огромное количество. Видят ли это ваши средства защиты. Если нет, то для сотрудника компании или хакера это стандартный ход для уклонения от проверок политик. Просто переместить FTP на порту 25 — окажется что ваше средство защиты думает, что это SMTP. Ваши сигнатуры IPS или антивируса работают только для порта 80 или 110 (POP3)? Злоумышленник передаст трафик на любой другой порт. Например 10000.

Требования. Ваш новый межсетевой экран должен проверять тип трафика по реальному контенту который передается внутри пакетов. Мир изменился: даже на входе в театр сейчас стоят рамки металлоискателей: показать свой номер ряда и кресла уже недостаточно. То же самое и в корпоративных сетях: нужно проверять содержимое сетевых пакетов, а не их заголовки. Ваш новый межсетевой экран должен уметь определять приложения по содержимому поля данных, причем на любых портах.

3. Ваш межсетевой экран нового поколения должен обеспечивать расшифровку и проверку SSL, а также контролировать управление SSH.

Реальный пример. Реальный пример. В настоящее время 30% приложений в современных корпоративных сетях тем или иным образом, в той или иной форме, используют протокол SSL. Принимая во внимание тот факт, что конечные пользователи все чаще применяют HTTPS для многих востребованных приложений с высокой степенью риска (таких как Gmail, Facebook), а также могут применять SSL на многих веб-сайтах, ваши специалисты службы безопасности сталкиваются с тем, что им становится неподвластна все большая часть сетевого трафика, и они теряют возможность расшифрования, классификации, контроля и сканирования трафика, зашифрованного с помощью SSL. Естественно, межсетевой экран нового поколения должен быть достаточно гибким, чтобы оставлять как есть трафик определенных типов, зашифрованный с помощью SSL (например, веб-трафик от финансовых служб или организаций здравоохранения), и расшифровывать трафик других типов (например, SSL на нестандартных портах, HTTPS с не классифицируемых веб-сайтов), прибегая согласно к установленной политике. Использование SSH носит практически универсальный характер, и конечные пользователи могут легко настраивать этот протокол для своих личных целей, как и любой другой инструмент для управления удаленным рабочим столом. Тот факт, что данные, передаваемые по SSH, зашифрованы, делает этот протокол эффективным средством для скрытия действий нерабочего характера.

Требования. Возможность расшифрования SSL — это основополагающий фактор выбора решения по защите сети. И не только из-за того, что речь идет о значительной части корпоративного трафика, но и из-за того, что эта возможность повышает эффективность других ключевых функций, которые без расшифрования SSL будут неполными или неполноценными. К другим ключевым факторам можно отнести выявление и расшифрование SSL на любом порте, как на входе в сеть, так и на выходе; управление политиками расшифрованным трафиком, а также набор аппаратных и программных средств, необходимых для перешифрования SSL в рамках десятков тысяч одновременных подключений SSL с предсказуемой производительностью. Еще одним важным требованием является возможность идентификации и контроля за использованием SSH. Если говорить конкретно, то контроль за SSH подразумевает возможность определения для чего используется протокол SSH: переадресация портовтуннелирование трафика (локальная, удаленная, X11) или предназначенное использование по назначению (SCP, SFTP и доступ к оболочкеshell). Сведения о целях и характере использования SSH можно затем преобразовать в правила политики безопасности.

Презентация "Смотрим в HTTPS трафик" https://www.slideshare.net/ksiva/https-75840362

4. Безопасное разрешение приложений. Ваш межсетевой экран должен осуществлять контроль за работой приложений.

Реальный пример. Разработчики платформ приложений, таких как Google, Facebook, Salesforce.com или Microsoft, предлагают пользователям богатейший набор компонентов и функций, которые повышают лояльность пользователей, но при этом представляют сложнейшие профили риска. Возьмем, к примеру, приложение Webex, которое является эффективнейшим бизнес-инструментом. Однако функция совместного доступа к рабочему столу (Webex Desktop Sharing), позволяющая осуществлять доступ к рабочим столам ваших сотрудников с внешнего источника, способствует нарушению внутренних политики или нормативных требований. Другим примером могут служить приложения Google Mail (Gmail) и Google Talk (Gtalk). Как только пользователь входит в систему Gmail, что может быть разрешено политикой, он может легко переключить контекст на Gtalk, что может быть запрещено той же политикой. Ваш межсетевой экран нового поколения должен уметь распознавать и разграничивать отдельные компоненты и функции — только в этом случае можно будет внедрить соответствующие политики.

Требования. Ваш межсетевой экран нового поколения должен постоянно осуществлять классификацию каждого приложения, отслеживая все изменения, которые могут указывать на использование той или иной функции этого приложения. Концепция «однократной» классификации трафика не является выходом из положения, поскольку при этом игнорируется тот факт, что различные приложения могут использовать одни и те же сетевые сессии или выполнять несколько функций. Если в данной сессии будет идентифицирована другая функция или приложение, межсетевой экран должен зафиксировать этот факт в таблицах состояния сессий и выполнить проверку на основе политики. Непрерывный мониторинг состояния с целью выявления различных функций, которые может поддерживать каждое приложение, а также связанных с ними рисков, — это важнейшее требование к вашему межсетевому экрану нового поколения.

Проверка. Традиционные способы контроля приложений предполагают блокировку всего трафика приложений с помощью постоянно растущего списка точечных технологий, используемых в дополнение к межсетевым экранам, что может усложнить работу предприятия, или же разрешение доступа всем приложениям, что в равной степени неприемлемо в свете роста угроз для бизнеса и безопасности. Проблема состоит в том, что традиционный межсетевой экран, работающий на основе портов, даже с дополнительной функцией блокировки приложений не может использоваться в качестве альтернативы ни для одного из отмеченных подходов. Чтобы найти баланс между «разрешением всего» и «запрещением всего», необходимо обеспечить безопасное разрешение доступа приложениям, используя в качестве основных критериев политики безопасности межсетевого экрана такие элементы, как удостоверение приложений, пользователь приложения и тип контента, в зависимости от потребностей предприятия. Поскольку все больше приложений работает на одном и том же оборудовании и серверах, то требуется чтобы новый межсетевой экран умел их различать. Попробуйте настроить свой межсетевой экран нового поколения различать два разных приложения, работающих на одном и том же IP адресе и порту одного сервера. И посмотрите работают ли разные политики для разных приложений в вашем межсетевом экране.
В данном примере требуется развести профили проверки для скачивания PDF файлов и вирусную проверку.
http://basic.ngfw-test.com/

Безопасное разрешение приложений. Для безопасной работы приложений и технологий, а также для обеспечения основанных на них бизнес-процессов, специалистам сетевой безопасности требуется внедрить не только соответствующие политики, но и средства, контролирующие их соблюдение. Такими средствами являются межсетевые экраны нового поколения.

5. Ваш межсетевой экран нового поколения должен осуществлять систематическое управление неизвестным трафиком.

Реальный пример. В сети существует трафик, который не получается идентифицировать по его содержимому. Будем называть его неизвестным трафиком. В небольших количествах неизвестный трафик присутствует в каждой сети, при этом даже незначительный неизвестный трафик представляет существенный риск для вашей организации. Нам нужно понимать кто этот трафик создает и зачем! Существует целый ряд важных факторов, имеющих отношение к неизвестному трафику, которые следует учитывать: можно ли его хоть как-то классифицировать, можно ли сократить его до минимума, используя политики безопасности, может ли ваш межсетевой экран легко определять самописные пользовательские приложения так, чтобы они переходили в категорию известных приложений и могли указываться в вашей политике безопасности, и способен ли ваш межсетевой экран определить, представляет ли неизвестный трафик угрозу? Неизвестный трафик тесно связан с сетевыми угрозами. Злоумышленники часто модифицируют потоки данных, чтобы воспользоваться недостатками нужного приложения.
Например, для атаки на веб-сервер злоумышленнику может потребоваться изменение заголовка HTTP, в результате которого трафик больше не будет идентифицироваться как веб-трафик. Подобная аномалия может служить ранним свидетельством атаки. Вредоносное ПО также часто использует свои собственные или модифицированные протоколы для связи с командным центром, что позволяет специалистам по безопасности ликвидировать любые проникновения неизвестного вредоносного ПО.

Требования. Ваш межсетевой экран нового поколения по умолчанию должен классифицировать весь трафик на всех портах — это тот критерий, который должен обязательно учитываться при разработке архитектуры и модели управления средствами безопасности.
Существует два поведения при написании правил межсетевого экрана.
Позитивная модель (блокирование по умолчанию всего неизвестного) подразумевают классификацию всего трафика, чтобы мы блокировали только неизвестный, тогда как негативная модель (разрешение по умолчанию всего неизвестного) подразумевают классификацию только определенного трафика, поскольку, если мы не знаем какой-то протокол или приложение, то мы просто его пропускаем.
Классификация всего трафика и выявление неизвестного — это только первая задача для вашего межсетевого экрана. Ваш межсетевой экран нового поколения должен обеспечить видимость всего неизвестного трафика, на всех портах. Он должен уметь быстро выполнять анализ этого трафика и определять его природу —


  1. внутреннее или самописное приложение,
  2. коммерческое приложение без готовой сигнатуры или
  3. угроза.

Кроме того, межсетевой экран должен уметь:


  • создавать пользовательскую сигнатуру для трафика,
  • собирать и отправлять PCAP трафика коммерческого приложения в лабораторию для проведения дальнейшего анализа или проведения аналитического исследования, которое позволит определить, не является ли трафик угрозой.

6. Ваш межсетевой экран нового поколения должен проверять угрозы в файлах на всех портах, определяя все приложения.

Реальный пример. Организации постоянно внедряют все новые и новые приложения, повышающие эффективность бизнеса. Эти приложения могут находиться как внутри сети, так и за ее периметром. Будь то SharePoint, Box.net, Google Docs, Microsoft Office365 или даже приложение, размещенное у вашего партнера. Многие организации должны использовать приложения, способные работать через нестандартные порты, использовать SSL или иметь совместный доступ к файлам. Другими словами, эти приложения могут повышать эффективность бизнеса, но при этом служить вектором сокрытия киберугроз. Более того, некоторые из этих приложений (например, SharePoint) зависят от поддержки технологий, которые являются регулярной мишенью для компьютерных атак (например, IIS, SQL Server). В этом случае блокировка приложения не устраняет угрозу. Однако полное разрешение всех приложений, несет за собой риски для бизнеса и является благотворной средой для атак киберпреступников. Существует растущий тренд передачи вредоносного ПО по нестандартным портам, что представляет для сотрудников ИБ острую проблему. Поскольку вредоносное ПО соединяется со своим центром управления изнутри сети, то злоумышленник может использовать любую комбинацию портов и протоколов, поскольку для внутренних сотрудников обычно разрешены все соединения наружу по любым портам. В ходе анализа одной из сетей за три месяца 97% всего неизвестного вредоносного ПО, проникшего через FTP, использовались только нестандартные порты. Определяют ли ваши средства защиты такой протокол как FTP на портах отличных от стандартного 21? Например мы видим соединения FTP по порту 25, который, тоже часто открыт наружу.

Требования. В процесс безопасного разрешения приложений по любым портам входит и политика определения приложения и сканирование файлов передаваемых приложением на наличие различных известных и неизвестных угроз. Эти приложения могут осуществлять связь, используя различную комбинацию протоколов (например, приложение SharePoint использует протоколы CIFS, HTTP и HTTPS и требует применения более сложной политики межсетевого экрана, чем просто «блокировка приложений»). Первым шагом является идентификация приложения (независимо от порта или типа шифрования), определение функций, которые будут разрешаться или отклоняться, и последующее сканирование разрешенных компонентов на наличие угроз — эксплойтов, вирусов/вредоносного ПО или шпионского ПО… или даже конфиденциальной или секретной информации. Например, межсетевой экран может определить, что была выложена конфиденциальная презентация на сервис SlideShare.

7. Ваш межсетевой экран нового поколения должен обеспечивать непрерывный контроль над всеми пользователями, независимо от их местоположения или типа устройства.

Реальный пример. Ваши пользователи все чаще работают вне офиса, получая доступ к корпоративной сети со своих смартфонов или планшетов по VPN. Значительная часть ваших сотрудников имеет возможность работать удаленно. Работая за столиком в кафе, у себя дома или на встречах у клиентов — ваши сотрудники считают само собой разумеющимся, что они могут подключаться к своим рабочим приложениям через WIFI или LTE/3G. Независимо от местоположения пользователя или даже самого приложения, межсетевой экран должен применять один и тот же стандарт контроля доступа. Если ваш межсетевой экран обеспечивает визуализацию и контроль приложений только в пределах стен организации, но не за ними, он в может упустить трафик, представляющий огромный риск.

Требования. Ваш NGFW должен обеспечивать постоянную визуализацию и контроль трафика любого авторизованного пользователя, независимо от его местоположения. Это не означает, что в вашей организации будет применяться одна и та же политика для трафика в пределах и за пределами территории. Например, некоторые организации допускают использование сотрудниками Skype, но не разрешают ее использовать на рабочем месте. Согласно политике других организаций, вне офиса сотрудники не могут загружать вложения salesforce.com, если только у них не активировано шифрование жесткого диска. Все это должен обеспечить ваш межсетевой экран нового поколения, причем при этом интерфейс должен быть добным для сотрудников и быстро управляться сетевыми администраторами.

8. Упрощение, а не усложнение системы безопасности сети благодаря добавлению функции контроля приложений.

Реальный пример. Многие организации постоянно создают новые сервисы для сотрудников, реализуют новые политики и вводят новые средства управления, в то время как их специалисты в области информационной безопасности уже сильно перегружены, управляя текущим множеством процессов защиты. Другими словами, если ваши сотрудники не справляются со своими текущими задачами, то добавление устройств и управление новыми сервисами, а также соответствующими политиками и обработкой новой информации, не позволит разгрузить ваших специалистов, равно как и не ускорит процесс обработки инцидентов. Чем сложнее политика (например, межсетевой экран на базе портов разрешает трафик через порт 80, система предотвращения вторжений выявляет/блокирует угрозы и приложения, шлюз для веб-защиты выполняет контроль URL-запросов), тем тяжелее этой политикой управлять. А какую политику в отношении WebEx используют ваши специалисты по безопасности? Как они определяют и решают конфликты политики на различных устройствах? Если предположить, что для типичных межсетевых экранов на основе портов определены базы правил, включающие тысячи всевозможных правил, то при добавлении тысяч сигнатур приложений в рамках десятков тысяч портов сложность будет возрастать в десятки раз. Поэтому разрешив какое-то новое приложение в своей сети, необходимо сразу же позаботиться о его безопасности и это должно быть реализовано в рамках одного правила межсетевого экрана.

Требования. Работа вашей организации основана на приложениях, пользователях и файлах, поэтому ваш межсетевой экран нового поколения должен позволять использовать политики, напрямую поддерживающие все ваши бизнес-инициативы. Упростить защиту – это мечта любого сотрудника. Политика межсетевого экрана, основанная на портах и IP-адресах, а затем добавленная сверху политика для управления приложениями внутри портов, системами обнаружения вторжений поверх всех правил и защиты от вредоносного ПО внутри конкретных приложений, только усложнит процесс управления на базе политик и, в конечном счете станет препятствием развитию бизнеса. Требуйте функционал безопасности в устройствах контроля за приложениями нового поколения.

Пример приложений: researchcenter.paloaltonetworks.com/app-usage-risk-report-visualization-2014

9. При полной активации функций управления приложениями ваш межсетевой экран нового поколения должен обеспечивать такую же пропускную способность и производительность, как прежде.

Реальный пример. Многие организации стремятся добиться оптимального баланса между производительностью и безопасностью. Не секрет, что активация дополнительных функций безопасности на вашем межсетевом экране означает, что пропускная способность устройства будет существенно снижена. Если ваш межсетевой экран нового поколения разработан правильно, вам не потребуется переживать за это.

Требования. При рассмотрении этого требования также становится очевидным значение архитектуры, только в несколько ином ключе. Поспешный выбор межсетевого экрана работающего только на транспортном уровне c портами TCP и UDP или множества других средств обеспечения информационной безопасности от разных производителей обычно выливается в чрезмерное количество защит на каждом из сетевых уровней, механизмов сканирования и политик, что приводит к снижению производительности. Межсетевой экран должен быть сделан под эти задачи еще при разработке архитектуры ПО. Более того, если считать, что вам требуется выполнять ресурсоемкие вычислительные задачи (такие как расшифрование SSL, идентификация приложений, предотвращение угроз на всех портах) в среде высокоинтенсивного трафика, не допускающей малейшие задержки в работе критически важной инфраструктуры, ваш межсетевой экран нового поколения должен быть оснащен специальными выделенными аппаратными компонентами для выполнения таких задач.

10. Поддержка абсолютно одинаковых функций межсетевого экрана как в аппаратном, так и виртуальном форм-факторе.

Реальный пример. Стремительное распространение виртуализации и облачных технологий приводит к появлению новых задач в области безопасности, и с помощью старых межсетевых экранов, для которых характерна несогласованная работа внутренних компонентов, разрозненность механизмов управления ими и отсутствия интеграции с виртуализированной средой, решить эти задачи сложно или вообще невозможно.

Появились мощные ИТ системы, где на одном WEB сервере по одному 80 порту и по одному IP адресу находятся сотни различных приложений. Как их различает ваш межсетевой экран? Например, проверьте фильтры безопасности вашего межсетевого экрана на примере задачи защиты двух веб-приложений по этому адресу basic.ngfw-test.com.

Чтобы защитить входящий и исходящий трафик ЦОД, трафик внутри виртуальных сред вашей организации ваш межсетевой экран нового поколения должен предлагать абсолютно одинаковый функционал как в аппаратных, так и виртуальных форм-факторах.

Требования. Постоянное создание и настройка различных стандартных и нестандартных приложений в среде виртуального ЦОД еще больше усложняет задачи идентификации и контроля приложений. Сегодня это невозможно сделать на основе правил выполняемых на основе двух критериев: порт и IP-адрес.
Кроме тех девяти функций, которые уже описаны ранее, следующая обязательная функция межсетевого экрана нового поколения: важно, чтобы ваш межсетевой экран нового поколения поддерживал всестороннюю интеграцию со средой виртуализации. Это позволит создавать политики безопасности, основанные на приложениях, даже для динамической среды современного центра обработки данных, где не прекращается процесс создания и изменения виртуальных машин и приложений в них.
Создание межсетевого экрана для систем виртуализаци — единственный способ, который гарантирует поддержку развития современных центров обработки данных, обеспечивает гибкость администрирования и защиту от рисков и позволяет соблюдать стандарты и нормативы, такие как стандарты PCI DSS или ЦБ РФ.

Межсетевые экраны должны обеспечивать безопасную работу приложений — и всецело поддерживать ваш бизнес


Смотрите также