Организация использования средств межсетевого экранирования в информационной системе ИББ и анализ их эффективности

2. Обусловленные техническими средствами (техногенные источники) эти источники угроз менее прогнозируемы и напрямую зависят от свойств техники и поэтому требуют особого внимания. Данные источники угроз информационной безопасности, также могут быть как внутренними, так и внешними.

3. Стихийные источники – данная группа объединяет обстоятельства, составляющие непреодолимую силу (стихийные бедствия, или др. обстоятельства, которые невозможно предусмотреть или предотвратить или возможно предусмотреть, но невозможно предотвратить), такие обстоятельства, которые носят объективный и абсолютный характер, распространяющийся на всех. Такие источники угроз совершенно не поддаются прогнозированию и, поэтому меры против них должны применяться всегда. Стихийные источники, как правило, являются внешними по отношению к защищаемому объекту и под ними, как правило, понимаются природные катаклизмы.

Территориально распределенная структура ИС ВУЗа, создает ряд предпосылок для реализации разнообразия потенциальных угроз ИБ, которые могут нанести ущерб ИС. Это разнообразие настолько велико, что не позволяет предусмотреть каждую угрозу. Поэтому анализируемые характеристики угроз надо выбирать с позиций здравого смысла, одновременно выявляя не только сами угрозы, размер потенциального ущерба, но их источники и уязвимости системы.

Классификацию потенциальных источников угроз и их проявлений, целесообразно проводить на основе анализа взаимодействия логической цепочки, показанной на рисунке 1. На рисунке 2 данная логическая цепочка преобразуется в модель

 

 

Рис.2. Модель реализации угроз ИБ

 

Анализ угроз ИБ является одним из ключевых моментов политики безопасности любой ИС. Разрабатывая политику безопасности ВУЗа, целесообразно использовать системный подход, под которым понимается, прежде всего, то, что защита информации заключается не только в создании соответствующих механизмов, а представляет собой регулярный процесс, осуществляемый на всех этапах жизненного цикла ИС, с применением единой совокупности законодательных, организационных и технических мер, направленных на выявление, отражение и ликвидации различных видов угроз информационной безопасности.

 

 

1.  Использование средств межсетевого экранирования в СЗИ. Роль, место и выполняемые функции

 

Для защиты информационных ресурсов и обеспечения оптимальной работы информационных систем необходимо применение комплексной системы информационной безопасности, которая позволит эффективно использовать достоинства межсетевых экранов и компенсировать их недостатки с помощью других средств безопасности.

Использование межсетевых экранов позволяет организовать внутреннюю политику безопасности сети предприятия, разделив всю сеть на сегменты. Сегмент сети— логически или физически обособленная часть сети. Разбиение сети на сегменты осуществляется с целью оптимизации сетевого трафика и/или повышения безопасности сети в целом.

Это позволяет сформулировать основные принципы архитектуры безопасности корпоративной сети:

• введение N категорий секретности и создание соответственно N выделенных сетевых сегментов пользователей. При этом каждый пользователь внутри сетевого сегмента имеет одинаковый уровень секретности (допущен к информации одного уровня секретности). Данный случай можно сравнить с секретным заводом, где все сотрудники в соответствии со своим уровнем доступа имеют доступ только к определенным этажам. Эта структура объясняется тем, что ни в коем случае нельзя смешивать потоки информации разных уровней секретности. Не менее очевидным объяснением подобного разделения всех пользователей на N, изолированных сегментов является легкость осуществления атаки внутри одного сегмента сети;
• выделение в отдельный сегмент всех внутренних серверов компании. Эта мера также позволяет изолировать потоки информации между пользователями, имеющими различные уровни доступа;
• выделение в отдельный сегмент всех серверов компании, к которым будет предоставлен доступ из Интернета (создание демилитаризованной зоны для внешних ресурсов);
• создание выделенного сегмента административного управления;
• создание выделенного сегмента управления безопасностью.

Межсетевой экран пропускает через себя весь трафик, принимая относительно каждого проходящего пакета решение: дать ему возможность пройти или нет. Для того чтобы межсетевой экран мог осуществить эту операцию, ему необходимо определить набор правил фильтрации. Решение о том, фильтровать ли с помощью межсетевого экрана конкретные протоколы и адреса, зависит от принятой в защищаемой сети политики безопасности. Межсетевой экран представляет собой набор компонентов, настраиваемых для реализации выбранной политики безопасности.

При использовании межсетевого экрана прикладного уровня все соединения проходят через него. Как показано на рисунке 3, соединение начинается на системе–клиенте и поступает на внутренний интерфейс межсетевого экрана. Межсетевой экран принимает соединение, анализирует содержимое пакета и используемый протокол и определяет, соответствует ли данный трафик правилам политики безопасности. Если это так, то межсетевой экран инициирует новое соединение между своим внешним интерфейсом и системой–сервером.

Межсетевые экраны прикладного уровня используют модули Доступа для входящих подключений. Модуль доступа в межсетевом экране принимает входящее подключение и обрабатывает команды перед отправкой трафика получателю. Таким образом, межсетевой экран защищает системы от атак, выполняемых посредством приложений.

Эти экраны содержат модули доступа для наиболее часто используемых протоколов, таких как HTTP, SMTP, FTP и telnet. Некоторые модули доступа могут отсутствовать. Если модуль доступа отсутствует, то конкретный протокол не может использоваться для соединения через межсетевой экран.

Рис.3. Порядок соединения модуля доступа межсетевого экрана прикладного уровня

 

Межсетевой экран также скрывает адреса систем, расположенных по другую сторону от него. Так как все соединения инициируются и завершаются на интерфейсах межсетевого экрана, внутренние системы сети не видны напрямую извне, что позволяет скрыть схему внутренней адресации сети.

При использовании межсетевого экрана с пакетной фильтрацией соединения не прерываются на нем, как показано на рисунке 4, а направляются непосредственно к конечной системе. При поступлении пакетов межсетевой экран выясняет, разрешены ли данный пакет и состояние соединения правилами политики. Если это так, пакет передается по своему маршруту. В противном случае пакет отклоняется или аннулируется.

Межсетевые экраны, работающие только посредством фильтрации пакетов, не используют модули доступа, и поэтому трафик передается от клиента непосредственно на сервер. Если сервер будет атакован через открытую службу, разрешенную правилами политики межсетевого экрана, последний никак не отреагирует на атаку. Межсетевые экраны с пакетной фильтрацией также позволяют видеть извне внутреннюю структуру адресации. Внутренние адреса скрывать не требуется, так как соединения не прерываются на межсетевом экране.

 

Рис.4. Порядок передачи трафика через межсетевой экран с фильтрацией пакетов

 

В то время как базовая функциональность межсетевых экранов обоих типов осталась прежней (что является причиной большинства «слабых мест» этих устройств), сегодня на рынке присутствуют гибридные межсетевые экраны. Практически невозможно найти межсетевой экран, функционирование которого построено исключительно на прикладном уровне или фильтрации пакетов. Это обстоятельство отнюдь не является недостатком, так как оно позволяет администраторам, отвечающим за безопасность, настраивать устройство для работы в конкретных условиях.

Политика сетевой безопасности каждой организации должна включать две составляющие:

• политика доступа к сетевым сервисам;
• политика реализации межсетевых экранов.

Политика доступа к сетевым сервисам должна быть уточнением общей политики организации в отношении защиты информационных ресурсов в организации. Для того чтобы межсетевой экран успешно защищал ресурсы организации, политика доступа пользователей к сетевым сервисам должна быть реалистичной. Таковой считается политика, при которой найден гармоничный баланс между защитой сети организации от известных рисков и необходимостью доступа пользователей к сетевым сервисам. В соответствии с принятой политикой доступа к сетевым сервисам определяется список сервисов Интернета, к которым пользователи должны иметь ограниченный доступ. Задаются также ограничения на методы доступа, необходимые для того, чтобы пользователи не могли обращаться к запрещенным сервисам Интернета обходными путями.

Межсетевой экран может реализовать ряд политик доступа к сервисам. Но обычно политика доступа к сетевым сервисам основана на одном из следующих принципов:

• запретить доступ из Интернета во внутреннюю сеть и разрешить доступ из внутренней сети в Интернет;
• разрешить ограниченный доступ во внутреннюю сеть из Интернета, обеспечивая работу только отдельных авторизованных систем, например информационных и почтовых серверов [5].

В соответствии с политикой реализации межсетевых экранов определяются правила доступа к ресурсам внутренней сети. Прежде всего необходимо установить, насколько «доверительной» или «подозрительной» должна быть система защиты. Иными словами, правила доступа к внутренним ресурсам должны базироваться на одном из следующих принципов:

• запрещать все, что не разрешено в явной форме;
• разрешать все, что не запрещено в явной форме.

Эффективность защиты внутренней сети с помощью межсетевых экранов зависит не только от выбранной политики доступа к сетевым сервисам и ресурсам внутренней сети, но и от рациональности выбора и использования основных компонентов межсетевого экрана.

Функциональные требования к межсетевым экранам охватывают следующие сферы:

• фильтрация на сетевом уровне;
• фильтрация на прикладном уровне;
• настройка правил фильтрации и администрирование;
• средства сетевой аутентификации;
• внедрение журналов и учет.

Большинство компонентов межсетевых экранов можно отнести к одной из трех категорий:

• фильтрующие маршрутизаторы;
• шлюзы сетевого уровня;
• шлюзы прикладного уровня.

Эти категории можно рассматривать как базовые компоненты реальных межсетевых экранов. Лишь немногие межсетевые экраны включают только одну из перечисленных категорий. Тем не менее, эти категории отражают ключевые возможности, отличающие межсетевые экраны друг от друга.

Для защиты корпоративной или локальной сети применяются следующие основные схемы организации межсетевых экранов:

• межсетевой экран – фильтрующий маршрутизатор;
• межсетевой экран на основе двупортового шлюза;
• межсетевой экран на основе экранированного шлюза;
• межсетевой экран – экранированная подсеть.

Для защиты информационных ресурсов и обеспечения оптимальной работы распределенных корпоративных информационных систем необходимо применение комплексной системы информационной безопасности, которая позволит эффективно использовать достоинства межсетевых экранов и компенсировать их недостатки с помощью других средств безопасности.

Полнофункциональная защита корпоративной сети должна обеспечить:

• безопасное взаимодействие пользователей и информационных ресурсов с внешними сетями;
• технологически единый комплекс мер защиты для распределенных и сегментированных локальных сетей подразделений предприятия;
• наличие иерархической системы защиты, предоставляющей средства обеспечения безопасности для различных по степени закрытости сегментов корпоративной сети.

Характер современной обработки данных в корпоративных системах интернет требует наличия у межсетевых экранов следующих основных качеств:

• мобильность и масштабируемость относительно различных аппаратно–программных платформ;
• возможность интеграции с аппаратно–программными средствами других производителей;
• простота установки, конфигурирования и эксплуатации;
• управление в соответствии с централизованной политикой безопасности.

В зависимости от масштабов организации и принятой на предприятии политики безопасности могут применяться различные межсетевые экраны. Для небольших предприятий, использующих до десятка узлов, подойдут межсетевые экраны с удобным графическим интерфейсом, допускающие локальное конфигурирование без применения централизованного управления. Для крупных предприятий предпочтительнее системы с консолями и менеджерами управления, которые обеспечивают оперативное управление локальными межсетевыми экранами, поддержку виртуальных частных сетей.