 |
Формы атак на объекты информационных систем
|
|
|
|
Формы атак. В общем случае программное обеспечение любой информационной системы состоит из трех основных компонентов: операционной системы, сетевого программного обеспечения (СПО) и системы управления базами данных (СУБД). Поэтому все попытки взлома защиты ИС на уровне программного обеспечения можно разделить на три группы.
Атаки на уровне программного обеспечения:
• атаки на уровне систем управления базами данных;
• атаки на уровне операционной системы;
• атаки на уровне сетевого программного обеспечения.
Рассмотрим их по отдельности.
Атаки на уровне систем управления базами данных
Защита СУБД является одной из самых простых задач. Это связано с тем, что СУБД имеют строго определенную внутреннюю структуру и операции над элементами СУБД заданы довольно четко.
Есть четыре основных действия – поиск, вставка, удаление и замена элемента. Другие операции являются вспомогательными и применяются достаточно редко. Наличие строгой структуры и четко определенных операций упрощает решение задачи защиты СУБД. В большинстве случаев злоумышленники предпочитают взламывать защиту информационной системы на уровне операционной системы и получать доступ к файлам СУБД с помощью средств операционной системы. Однако в случае, если используется СУБД, не имеющая достаточно надежных защитных механизмов, или плохо протестированная версия СУБД, содержащая ошибки, или если при определении политики безопасности администратором СУБД были допущены ошибки, то становится вполне вероятным преодоление защиты, реализуемой на уровне СУБД. Кроме того,
Имеются два специфических сценария атаки на СУБД, для защиты от которых требуется применять специальные методы.
|
|
|
В первом случае результаты арифметических операций над числовыми полями СУБД округляются в меньшую сторону, а разница суммируется в некоторой другой записи СУБД (как правило, эта запись содержит личный счет злоумышленника в банке, а округляемые числовые поля относятся к счетам других клиентов банка). Во втором случае злоумышленник получает доступ к полям записей СУБД, для которых доступной является только статистическая информация Идея атаки на СУБД – так хитро сформулировать запрос, чтобы множество записей, для которого собирается статистика, состояло только из одной записи.
Атаки на уровне операционной системы.
Защищать операционную систему, в отличие от СУБД, гораздо сложнее.
Дело в том, что внутренняя структура современных операционных систем чрезвычайно сложна, и поэтому соблюдение адекватной политики безопасности является значительно более трудной задачей.
Успех реализации того или иного алгоритма атаки на практике в значительной степени зависит от архитектуры и конфигурации конкретной операционной системы, являющейся объектом этой атаки. Однако имеются атаки, которым может быть подвергнута практически любая операционная система.
Атаки на уровне операционных систем - кража пароля (1):
- подглядывание за пользователем, когда тот вводит пароль, дающий право на работу с операционной системой, даже если во время ввода пароль не высвечивается на экране дисплея, злоумышленник может легко узнать пароль, просто следя за перемещением пальцев пользователя по клавиатуре.
Атаки на уровне операционных систем - кража пароля (2):
- получение пароля из файла, в котором этот пароль был сохранен пользователем, не желающим затруднять себя вводом пароля при подключении к сети.
Как правило, такой пароль хранится в файле в незашифрованном виде.
Атаки на уровне операционных систем - кража пароля (3):
|
|
|
- поиск пароля, который пользователи, чтобы не забыть, записывают на календарях, в записных книжках или на оборотной стороне компьютерных клавиатур и т.д.
Особенно часто подобная ситуация встречается, если администраторы заставляют пользователей применять трудно запоминаемые пароли.
Атаки на уровне операционных систем - кража пароля (4):
- кража внешнего носителя парольной информации (дискеты или электронного ключа, на которых хранится пароль пользователя, предназначенный для входа в операционную систему).
А также
- полный перебор всех возможных вариантов пароля;
- подбор пароля по частоте встречаемости символов, с помощью словарей наиболее часто применяемых паролей, с привлечением знаний о конкретном пользователе – его имени, фамилии, номера телефона, даты рождения и т.д., с использованием сведений о существовании эквивалентных паролей, при этом из каждого класса опробуется всего один пароль, что может значительно сократить время перебора.
Атаки на уровне операционных систем (5):
Сканирование жестких дисков компьютера.
Злоумышленник последовательно пытается обратиться к каждому файлу, хранимому на жестких дисках компьютерной системы, если объем дискового пространства достаточно велик, можно быть вполне уверенным, что при описании доступа к файлам и каталогам администратор допустил хотя бы одну ошибку, в результате чего все такие каталоги и файлы будут прочитаны злоумышленником.
Атаки на уровне операционных систем (6):
Сборка “мусора” (если средства операционной системы позволяют восстанавливать ранее удаленные объекты, злоумышленник может воспользоваться этой возможностью).
Атаки на уровне операционных систем (7):
Превышение полномочий (используя ошибки в программном обеспечении или в администрировании операционной системы, злоумышленник получает полномочия администратора).
В их число входят:
- запуск программы от имени пользователя, имеющего необходимые полномочия, или в качестве системной программы (драйвера, сервиса, и т.д.);
- подмена динамически загружаемой библиотеки, используемой системными программами, или изменение переменных среды, описывающих путь к таким библиотекам;
|
|
|
- модификация кода или данных подсистемы защиты самой операционной системы.
Атаки на уровне операционных систем (7):
Отказ в обслуживании (целью этой атаки является частичный или полный вывод из строя операционной системы).
В их число входят:
- захват ресурсов (программа злоумышленника производит захват всех имеющихся в операционной системе ресурсов, а затем входит в бесконечный цикл);
- бомбардировка запросами (программа злоумышленника постоянно направляет операционной системе запросы, реакция на которые требует привлечения значительных ресурсов компьютера);
- использование ошибок в программном обеспечении или администрировании.
Если в программном обеспечении компьютерной системы нет ошибок, и ее администратор строго соблюдает политику безопасности, рекомендованную разработчиками операционной системы, то атаки всех перечисленных типов малоэффективны. Дополнительные меры, которые должны быть предприняты для повышения уровня безопасности, в значительной степени зависят от конкретной операционной системы, под управлением которой работает данная компьютерная система. Тем не менее приходится признать, что вне зависимости от предпринятых мер полностью устранить угрозу взлома компьютерной системы на уровне операционной системы невозможно. Поэтому политика обеспечения безопасности должна проводиться так, чтобы, даже преодолев защиту, создаваемую средствами операционной системы, хакер не смог нанести серьезного ущерба.
Атаки на уровне сетевого программного обеспечения (СПО) – оно является наиболее уязвимым, потому что канал связи, по которому передаются сообщения, чаще всего не защищен, и всякий, кто имеет доступ к этому каналу, может перехватывать сообщения и отправлять свои собственные. Поэтому на уровне СПО возможны следующие атаки.
Атаки на уровне СПО (1):
Прослушивание сегмента локальной сети (в пределах одного и того же сегмента локальной сети любой подключенный к нему компьютер в состоянии принимать сообщения, адресованные другим компьютерам).
|
|
|
Следовательно, если компьютер злоумышленника подсоединен к некоторому сегменту локальной сети, то ему становится доступен весь информационный обмен между компьютерами этого сегмента.
Атаки на уровне СПО (2):
Перехват сообщений на маршрутизаторе (если злоумышленник имеет привилегированный доступ к сетевому маршрутизатору, то он получает возможность перехватывать все сообщения).
Хотя тотальный перехват невозможен из-за слишком большого объема, чрезвычайно привлекательным для злоумышленника является выборочный перехват сообщений, содержащих пароли пользователей и их электронную почту).
А также -
• создание ложного маршрутизатора (путем отправки в сеть сообщений специального вида злоумышленник добивается, чтобы его компьютер стал маршрутизатором сети, после чего получает доступ ко всем проходящим через него сообщениям);
• навязывание сообщений (отправляя в сеть сообщения с ложным обратным сетевым адресом, злоумышленник переключает на свой компьютер уже установленные сетевые соединения и в результате получает права пользователей, чьи соединения обманным путем были переключены на компьютер злоумышленника);
• отказ в обслуживании (злоумышленник отправляет в сеть сообщения специального вида, после чего одна или несколько компьютерных систем, подключенных к сети, полностью или частично выходят из строя).
Программные закладки. Современная концепция создания компьютерных систем предполагает использование программных средств различного назначения в едином комплексе. Главным условием правильного функционирования такой компьютерной системы является обеспечение защиты от вмешательства в процесс обработки информации тех программ, присутствие которых в компьютерной системе не обязательно. Среди подобных программ, в первую очередь, следует упомянуть компьютерные вирусы. Однако имеются вредоносные программы еще одного класса. От них, как и от вирусов, следует с особой тщательностью очищать свои компьютерные системы. Это программные закладки, которые могут выполнять хотя бы одно из перечисленных ниже действий.
Программные закладки способны (1):
• вносить произвольные искажения в коды программ, находящихся в оперативной памяти компьютера (программная закладка первого типа).
Программные закладки способны (2):
• переносить фрагменты информации из одних областей оперативной или внешней памяти компьютера в другие (программная закладка второго типа).
Программные закладки способны (3):
• искажать выводимую на внешние компьютерные устройства или в канал связи информацию, полученную в результате работы других программ (программная закладка третьего типа).
|
|
|
Программная закладка – несанкционированно внедренная программа, осуществляющая угрозу информации.
Программные закладки можно классифицировать и по методу их внедрения в компьютерную систему.
Разновидности программных закладок (1):
• программно-аппаратные закладки, ассоциированные с аппаратными средствами компьютера.
Их средой обитания, как правило, является BIOS – набор программ, записанных в виде машинного кода в постоянном запоминающем устройстве – ПЗУ.
Разновидности программных закладок (2):
• загрузочные закладки, ассоциированные с программами начальной загрузки, которые располагаются в загрузочных секторах.
Из этих секторов в процессе выполнения начальной загрузки компьютер считывает программу, берущую на себя управление для последующей загрузки самой операционной системы.
Разновидности программных закладок (3):
• драйверные закладки, ассоциированные с драйверами.
Иначе говоря, с файлами, в которых содержится информация, необходимая операционной системе для управления подключенными к компьютеру периферийными устройствами.
Разновидности программных закладок (4):
• прикладные закладки, ассоциированные с прикладным программным обеспечением общего назначения (текстовые редакторы, утилиты, антивирусные мониторы и программные оболочки).
А также -
• исполняемые закладки, ассоциированные с исполняемыми программными модулями, содержащими код этой закладки (чаще всего эти модули представляют собой пакетные файлы, т.е. файлы, которые состоят из команд операционной системы, выполняемых одна за одной, как если бы их набирали на клавиатуре компьютера);
• закладки-имитаторы, интерфейс которых совпадает с интерфейсом некоторых служебных программ, требующих ввода конфиденциальной информации (паролей, криптографических ключей, номеров кредитных карточек);
• замаскированные закладки, которые маскируются под программные средства оптимизации работы компьютера (файловые архиваторы, дисковые дефрагментаторы) или под программы игрового и развлекательного назначения.
Чтобы программная закладка могла произвести какие-либо действия по отношению к другим программам или по отношению к данным, процессор должен приступить к исполнению команд, входящих в состав кода программной закладки. Это возможно только при одновременном соблюдении следующих условий.
Условия срабатывания программных закладок (1):
• программная закладка должна попасть в оперативную память компьютера.
Если закладка относится к первому типу, то она должна быть загружена до начала работы другой программы, которая является целью воздействия закладки, или во время работы этой программы.
Условия срабатывания программных закладок (2):
• работа закладки, находящейся в оперативной памяти, начинается при выполнении ряда условий, которые называются активизирующими.
С учетом замечания о том, что программная закладка должна быть обязательно загружена в оперативную память компьютера, можно выделить резидентные закладки (они находятся в оперативной памяти постоянно, начиная с некоторого момента и до окончания сеанса работы компьютера, т.е. до его перезагрузки или до выключения питания) и нерезидентные (такие закладки попадают в оперативную память компьютера аналогично резидентным, однако, в отличие от последних, выгружаются по истечении некоторого времени или при выполнении особых условий).
У всех программных закладок имеется одна важная общая черта: они обязательно выполняют операцию записи в оперативную или внешнюю память системы.
При отсутствии данной операции никакого негативного влияния программная закладка оказать не может. Для целенаправленного воздействия она должна выполнять и операцию чтения, иначе в ней может быть реализована только функция разрушения (например, удаление или замена информации в определенных секторах жесткого диска).
Выявление внедренного кода программной закладки заключается в обнаружении признаков его присутствия в компьютерной системе. Эти признаки можно разделить на следующие два класса.
Способы обнаружения присутствия программных закладок:
• качественные и визуальные;
• обнаруживаемые средствами тестирования и диагностики.
К качественным и визуальным признакам относятся ощущения и наблюдения пользователя компьютерной системы, который отмечает определенные отклонения в ее работе.
В этих ситуациях изменяется состав и длины файлов, старые файлы куда-то пропадают, а вместо них появляются новые, программы начинают работать медленнее или заканчивают свою работу слишком быстро, или вообще перестают запускаться. Несмотря на то, что суждение о наличии признаков этого класса кажется слишком субъективным, тем не менее, они часто свидетельствуют о наличии неполадок в компьютерной системе и, в частности, о необходимости проведения дополнительных проверок присутствия программных закладок.
Признаки, выявляемые с помощью средств тестирования и диагностики, характерны как для программных закладок, так и для компьютерных вирусов.
Например, загрузочные закладки успешно обнаруживаются антивирусными программами, которые сигнализируют о наличии подозрительного кода в загрузочном секторе диска. С инициированием статической ошибки на дисках хорошо справляется Disk Doctor, входящий в распространенный комплект утилит Norton Utilities, а средства проверки целостности данных на диске типа Adinf позволяют успешно выявлять изменения, вносимые в файлы программными закладками.
Конкретный способ удаления внедренной программной закладки зависит от метода ее внедрения в компьютерную систему.
Если это программно-аппаратная закладка, то следует перепрограммировать ПЗУ компьютера. Если это загрузочная, драйверная, прикладная, замаскированная закладка или закладка-имитатор, то можно заменить их на соответствующую загрузочную запись, драйвер, утилиту, прикладную или служебную программу, полученную от источника, заслуживающего доверия. Наконец, если это исполняемый программный модуль, то можно попытаться добыть его исходный текст, убрать из него имеющиеся закладки или подозрительные фрагменты, а затем заново откомпилировать.
|
|
|
