Разработка предложения по защите информации от несанкционированного доступа в сетях ЭВМ объединения ВВС и ПВО

2.3.1 Windows

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:

Требование-1. Данная ОС не сертифицирована для использования в военных организациях, но довольно часто используется при построении ЛВС (а именно используется Windows NT);

Требование-2. Операционные системы этого семейства имеют богатый набор средств защиты, основными из этих средств и методов обеспечения безопасности являются физическая защита и администрирование учетных записей. ОС поддерживают идентификацию, аутентификацию и авторизацию пользователя, разграничение прав доступа к ресурсам, в основе которого лежит реализация дискреционной модели доступа (отдельно к объектам файловой системы, к устройствам, к реестру ОС, к принтерам и др.). Однако для лучшей защиты компьютера необходимо использовать встроенные в BIOS возможности идентификации пользователя;

Требование-3. ОС семейства Windows обладают широкими возможностями по созданию и изменению учетных записей пользователей и групп с разными правами. Значительную роль в обеспечении безопасности информации играет поддержка файловой системы NTFS, которая обеспечивает защиту файлов и каталогов при локальном доступе. При использовании NTFS управление доступом к файлам и каталогам возлагается не на администратора, а на владельца ресурса и контролируется системой безопасности. Однако ряд объектов доступа (в частности, устройства, реестр ОС и т.д.) не являются объектами файловой системы и к ним нельзя применить возможности файловой системы NTFS [15].

Требование-4,5. ОС семейства Windows обладает развитыми средствами шифрования данных с открытым ключом. Кроме того, в Windows широко применяется шифрование при использовании цифровой подписи и сертификатов, которые позволяют пользователю убедиться в подлинности программного обеспечения и драйверов. Однако ОС семейства Windows не обладают в полном объеме возможностью контроля целостности файловой системы. Встроенные механизмы системы позволяют контролировать только собственные системные файлы, не обеспечивая контроль целостности файлов пользователя. Они не решают важнейшую задачу - контроль целостности программ (приложений) перед их запуском, контроль файлов данных пользователя и др.

В ОС семейства Windows так же невозможно в общем случае обеспечить замкнутость (или целостность) программной среды (т.е. реализацию механизма, обеспечивающего возможность пользователям запускать только санкционированные программы). Причиной является невозможность задания списка разрешенных к запуску процессов с предоставлением возможности пользователям запускать процессы только из этого списка и невозможность разрешения запуска пользователями программ только из заданных каталогов при невозможности модернизации этих каталогов. Некорректность данного подхода связана с отсутствием возможности установки атрибута "исполнение" на устройства ввода (дисковод или CD-ROM). Что может привести к НСД.

Есть возможность шифрования передаваемых по сети данных и установления обмена только зашифрованными данными. Так же следует заметить, что пароли не хранятся в текстовом виде. Они защищены процедурой хеширования. Но это не значит, что, не зная пароля в текстовом виде, невозможно проникнуть в систему. При сетевом подключении не обязательно знать текст пароля, достаточно хешированного пароля. Поэтому достаточно получить копию базы данных SAM, где хранятся пароли и извлечь из нее хешированный пароль;

Требование-6. Средства защиты от злоумышленных действий пользователей существуют только в современных версиях Windows XP. Они обладают встроенными межсетевыми экранами, которые позволяют закрыть на компьютере слабые места и производят фильтрацию входной и выходной информации;

Требование-7. Еще одним средством ОБИ в Windows является аудит. С его помощью можно отслеживать действия пользователей и ряд системных событий в сети.

Фиксируются следующие параметры, касающиеся действий, совершаемых пользователями: выполненное действие; имя пользователя, выполнившего действие; дата и время выполнения. Эта информация помогает выявить нарушителя и пресечь в дальнейшем противоправные действия. Регистрация выдачи документов на "твердую копию", а также некоторые другие требования к регистрации событий и механизм управления доступом к гостам в полном объеме в ОС семейства Windows (NT/2000/XP) не обеспечивается;

Требование-8. Возможность блокировки процесса или пользователя совершающего НСД не реализована.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:

Требование-9. Встроенные средства стирания остаточной информации отсутствуют. Информация из оперативной памяти стирается только при перезагрузке, а с жесткого диска вообще не стирается, что создает предпосылки для использования злоумышленником этой информации в своих целях. То есть невозможно встроенными средствами гарантированно удалять остаточную информацию;

Требование-10. У администратора есть возможность ограничения числа попыток входа в систему и ряда других показателей с целью пресечь возможность подбора пароля;

Требование-11. В ОС семейства Windows одновременно не реализованы мандатная и дискреционная модели доступа к информации. Не возможна в общем случае реализация централизованной схемы администрирования механизмов защиты или соответствующих формализованных требований; не в полном объеме реализуется дискреционная модель доступа (в частности, не могут разграничиваться права доступа для пользователя "Система");

Требование-12. Возможности операционных систем по эргономическим требованиям очень высоки, т.к ОС семейства Windows обладают удобным и информативным пользовательским интерфейсом;

Таким образом основными механизмами защиты, как уже был сказано, являются: идентификация, аутентификация, разграничение прав доступа и аудит. Явно выделяется возможность разграничений прав доступа к файловым объектам (для NTFS) - расширенные атрибуты доступа, устанавливаемые на различные иерархические объекты файловой системы (логические диски, каталоги, файлы). В полном объеме управлять доступом к разделяемым ресурсам возможно только при установленной на всей компьютерах ЛВС файловой системы NTFS. Иначе невозможно запретить запуск несанкционированной программы с удаленного компьютера, т.е. обеспечить замкнутость программной среды в этой части.

Существуют принципиальные недостатки защиты ОС семейства Windows, напрямую связанные с возможностью НСД к информации. В ОС Windows невозможна в общем случае реализация централизованной схемы администрирования механизмов защиты, т.к принята иная концепция реализации разграничительной политики доступа к ресурсам (для NTFS). В рамках этой концепции разграничения для файла приоритетнее, чем для каталога, а в общем случае - разграничения для включаемого файлового объекта приоритетнее, чем для включающего. Это приводит к тому, что пользователь (которому назначил права доступа "владелец") может обратиться к файлу вне зависимости от установленных администратором атрибутов доступа на каталог, в котором пользователь (владелец) создал файл. Данная проблема непосредственно связана с реализуемой в ОС Windows концепцией защиты информации. Можно отметить еще один недостаток - это невозможность разграничить доступ к устройствам ввода "на исполнение", что позволяет пользователю запускать любые программы с внешних носителей.

Что касается разделяемых сетевых ресурсов, то фильтрации подвергается только входящий доступ к разделяемому ресурсу, а запрос доступа на компьютере, с которого он осуществляется, фильтрации не подлежит. Это принципиально, т.к не могут подлежать фильтрации приложения, которыми пользователь осуществляет доступ к разделяемым ресурсам. Благодаря этому, очень распространенными являются атаки на протокол NETBIOS.

2.3.2 UNIX - подобные ОС

Прежде всего, стоит отметить, что UNIX-подобные ОС значительно отличаются от ОС семейства Windows. Они распространяются свободно, имеют открытый код, что позволяет дорабатывать систему под себя. ОС позволяет разделять ресурсы компьютера с другими пользователями без уменьшения производительности благодаря использованию метода разделением времени.

В UNIX используется многозадачное окружение, которое позволяет выполнять более одного задания в одно и тоже время. Весь процесс работы с файлами, программами и системой в целом представляет собой работу в командной строке, для чего необходимо знать огромное количество команд и хорошо в них ориентироваться. Это большой минус для пользователей, привыкших к работе в Windows.

Причин уязвимости UNIX-система достаточно много и поэтому есть целесообразность рассмотреть основные из них, на которые приходится до 90% всех случаев вскрытия UNIX-хостов:

Наличие демонов;

Механизм SUID/SGID-процессов. (эти механизмы, являющиеся неотъемлемой частью идеологии UNIX, были и будут лакомым кусочком для хакеров, т.к в этом случае пользователь всегда взаимодействует с процессом, имеющим большие привилегии, чем у него самого, и поэтому любая ошибка или недоработка в нем автоматически ведет к возможности использования этих привилегий);

Излишнее доверие (в UNIX достаточно много служб, использующих доверие, и они могут быть обмануты тем или иным способом);

Человеческий фактор (наличия прав, никому не подконтрольного. Выходом является распределение прав суперпользователя среди несколькими администраторами).

Существует несколько причин, по которым оказываются уязвимы демоны и SUID/SGID-процессы:

возможность возникновения непредусмотренных ситуаций, связанных с ошибками или недоработками в программировании;

наличие скрытых путей взаимодействия с программой, называемых "люками" (оставленная разработчиком недокументированная возможность взаимодействия с системой либо возникшая вследствие ошибки или остатков отладочного кода);

возможность подмены субъектов и объектов различным образом.

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ.

Требование-1. Данная ОС не сертифицирована для использования в военных организациях, но все больше приобретает популярность при построении ЛВС;

Требование-2,3. Поскольку ОС UNIX с самого своего зарождения задумывалась как многопользовательская операционная система, в ней всегда была актуальна проблема идентификации, аутентификации и авторизации доступа различных пользователей к файлам файловой системы, т.е. проверка подлинности пользователя, наделение его правами доступа и привилегиями. Поэтому данные требования в UNIX выполняются в полном объеме. Схема авторизации доступа, примененная в ОС UNIX очень проста, удобна и одновременно мощна.

Существует условная иерархия пользователей (уровни привилегий):

Суперпользователь - неограниченные права.

Обычный пользователь - права, ограниченные ему суперпользователем.

Специальный пользователь - права, ограниченные ему суперпользователем для работы с конкретным приложением.

Псевдопользователь - нет никаких прав, он вообще не идентифицируется системой.

Все пользователи по отношению к файлу делятся на три категории: владелец, член группы владельца и все остальные. Определены также три вида доступа к файлу: чтение, запись и выполнение. Привилегии доступа к каждому файлу определяются для каждой из трех категорий пользователей и для каждой из трех операций доступа. Каждый файл содержит код защиты, который присваивается файлу при его создании. Код защиты располагается в индексном дескрипторе файла и содержит десять символов, причем первый символ определяет тип файла, а последующие девять - право на доступ к нему. Три вида операций и три категории доступа дают в совокупности девять возможных вариантов разрешений или запретов на доступ к файлу. Первые три символа определяют возможности чтения, записи и выполнения на уровне владельца, следующие три - на уровне группы, в которую входит владелец, и последние три - на уровне остальных пользователей [16, 17].

Начальные значения прав доступа к файлу устанавливаются при его создании операционной системой и могут изменяться его владельцем или суперпользователем. Суперпользователь имеет неограниченные права (UID и GID у него равны специальному значению 0). Процесс, с которым связан нулевой идентификатор пользователя, считается привилегированным. Независимо от кода защиты файла привилегированный процесс имеет право доступа к файлу для чтения и записи. Если в коде защиты хотя бы одной категории пользователей (процессов) есть разрешение на выполнение файла, привилегированный процесс тоже имеет право выполнять этот файл.

Обычный пользователь, имеет права на доступ в рамках своего идентификатора (UID) и членства в группе (GID) (в UNIX каждый пользователь в текущий момент может быть членом только одной группы, он имеет только один UID и один GID).

Специальные пользователи обычно имеют зарезервированные имена (например, guest, bin, uucp, anonymous, и. т.д.) и номера UID и GID (например, они всегда меньшие 100). Специальный пользователь имеет еще меньшие права, чем обычный, им обычно нельзя зайти в систему нормальным образом.

Условно к категории пользователей можно отнести человека, удаленно подключившегося к машине и взаимодействующего с одной из программ сервера. Они обычно стартуют при загрузке машины, чаще всего от имени суперпользователя и всегда активны как процессы. Это позволяет пользователю в любой момент времени удаленно подключаться к ним, но при этом он не имеет никаких прав на чтение/запись информации на компьютере, он вообще не идентифицируется системой UNIX. Однако может исполнять некоторые команды-запросы к тому домену, к которому он подключен.

Последний тип пользователя является, чуть ли не самым важным для рассмотрения, т.к, не обладая никакими правами (от него не требуется аутентификация), он взаимодействует с программами, которые практически всегда имеют полномочия суперпользователя. Почти любой пользователь интернета всегда имеет привилегии уровня 3 на любом компьютере, а также, если поддерживается соответствующий сервис, привилегии уровня 2.

UNIX обладает собственной файловой системой, которая поддерживает логическую организацию файла в виде последовательности байтов. По функциональному назначению различаются обычные файлы, каталоги и специальные файлы, содержащие соответственно системную и пользовательскую информацию, служебную информацию файловой системы, и специальную информацию. В каталог могут входить обычные, специальные файлы и каталоги более низкого уровня, специальный файл используется для унификации механизма доступа к файлам и внешним устройствам.

В UNIX для файла существует три типа имени: краткое, полное и относительное. Файловая система имеет иерархическую структуру, в которой уровни создаются за счет каталогов, содержащих информацию о файлах более низкого уровня. Каталог самого верхнего уровня называется корневым, имеет имя root и располагается на системном диске, остальные файлы могут содержаться на разных дисках, но все они иерархически связаны. Иерархическая структура удобна для безопасной многопользовательской работы: каждый пользователь локализуется в своем каталоге или поддереве каталогов, и вместе с тем все файлы в системе логически связаны. Элементами файловой системы являются также все устройства, подключаемые к защищаемому компьютеру (монтируемые к файловой системе). Поэтому разграничение доступа к ним осуществляется через файловою систему.

Вся необходимая операционной системе информация о файле, кроме его символьного имени, хранится в специальной системной таблице, называемой индексным дескриптором файла. Она содержит данные о типе файла, расположении на диске, размере в байтах, дате создания, последней модификации, обращению к файлу, привилегиях доступа и некоторую другую информацию. Индексные дескрипторы пронумерованы, хранятся в специальной области файловой системы и их номера является уникальными именами файлов.

А все дисковое пространство файловой системы UNIX делится на четыре области: (рис.3)

загрузочный блок, в котором хранится загрузчик операционной системы;

суперблок - содержит самую общую информацию о файловой системе: размер файловой системы, размер области индексных дескрипторов, число индексных дескрипторов, список свободных блоков и список свободных индексных дескрипторов, и другую административную информацию;

область индексных дескрипторов, порядок расположения индексных дескрипторов в которой соответствует их номерам;

область данных, в которой расположены обычные файлы и файлы-каталоги

Рис.3. Расположение файловой системы на диске

Доступ к файлу осуществляется путем последовательного просмотра всей цепочки каталогов, входящих в полное имя файла, и соответствующих им индексных дескрипторов. Отсюда и значительный минус файловой системы. Получив права на доступ к одному файлу, злоумышленник автоматически получает права прочитать все по пути всей цепочки каталогов. Однако доступ к любому файлу производится через его дескриптор (положительное целое число).

В UNIX для каждого процесса существует таблица всех портов, к которым он имеет доступ. Эта таблица хранится в ядре и пользователь не может получить к ней доступ. Процесс ссылается на порты, указывая номер их позиции в этой таблице, например, 1, 2 и так далее. Входы же таблицы содержат указатели на порты, определяют разрешенные над ними действия, и называются мандатами. Каждый процесс имеет только один список прав доступа. Права определяются по отношению к трем возможным операциям: получить, послать и послать один раз.

Право получить дает возможность прочитать сообщение из порта. В любой момент только один процесс может иметь право получить порт. Таким образом, для каждого порта имеется только один потенциальный получатель.

Мандат с правом послать позволяет отсылать сообщения определенному порту. Таким правом могут обладать многие процессы.

Право послать один раз также позволяет отослать сообщение, но только однократно. Этот механизм используется для протоколов типа запрос-ответ.

Имена прав доступа имеют действие только внутри процесса. Два процесса могут иметь доступ к одному и тому же порту, но использовать для этого разные имена. Список прав доступа привязан к определенному процессу. Когда этот процесс завершается или уничтожается, его список удаляется;

Требование-4. Криптографическая защита применяется во всех современных ОС В UNIX информация о пароле пользователей храниться в файле passwd в зашифрованном виде. При первоначальном задании или изменении пользовательского пароля операционная система UNIX генерирует два случайных байта, к которым добавляются байты пароля. Полученная в результате байтовая строка шифруется при помощи специальной криптографической процедуры Crypt2 (в качестве ключа которой используется пароль пользователя) и в зашифрованном виде вместе с двумя случайными байтами записывается в файл /etc/passwd. Однако это не гарантирует полной защиты пароля. Если злоумышленник имеет доступ к парольному файлу операционной системы, то он может скопировать этот файл на свой компьютер и затем воспользоваться одной из программ для взлома парольной защиты UNIX. Для защиты хранимых данных в составе ОС Unix имеется специальная утилита crypt, которая читает данные со стандартного ввода, шифрует их и направляет на стандартный вывод. Шифрование применяется при необходимости предоставления абсолютного права владения файлом. Зашифрованный файл можно прочитать лишь по предъявлении пароля;

Требование-5. Примечательно, что в ОС семейства UNIX, вследствие реализуемой ею концепции администрирования (не централизованной), невозможно обеспечить замкнутость (или целостность) программной среды, т.к невозможно установить атрибут "исполнение" на каталог (для каталога данный атрибут ограничивает возможность "обзора" содержимого). Поэтому при разграничении администратором доступа пользователей к каталогам, "владелец" создаваемого файла, может занести в свой каталог исполняемый файл и, как его "владелец", установить на файл атрибут "исполнение". Эта проблема непосредственно связана с реализуемой в ОС концепцией защиты информации.

Необходимо также отметить, что большинство ОС данного семейства не обладают возможностью контроля целостности файловой системы, то есть не содержат соответствующих встроенных средств. В лучшем случае дополнительными утилитами может быть реализован контроль конфигурационных файлов ОС по расписанию, в то время, как важнейшей возможностью данного механизма надо считать контроль целостности программ (приложений) перед их запуском, контроль файлов данных пользователя и др.;

Требование-6. Защита ОС семейства UNIX в общем случае базируется на трех основных механизмах: идентификации и аутентификация пользователя при входе в систему, разграничении прав доступа к файловой системе, регистрации событий (т.е. аудит). Поддерживается единообразный механизм контроля доступа к файлам и справочникам файловой системы. Любой процесс может получить доступ к некоторому файлу только в том случае, если права доступа, описанные при файле, соответствуют возможностям данного процесса. Защита файлов от несанкционированного доступа в ОС UNIX основывается на трех фактах.

Во-первых, с любым процессом, создающим файл, ассоциирован некоторый уникальный в системе идентификатор пользователя (UID), который является идентификатором владельца вновь созданного файла.

Во-вторых, с каждым процессом, пытающимся получить некоторый доступ к файлу, связана пара идентификаторов - текущие идентификаторы пользователя и его группы.

В-третьих, каждому файлу однозначно соответствует его описатель - i-узел. Примечательно, что имена файлов и файлы как таковые - это не одно и то же. При наличии нескольких жестких связей с одним файлом несколько имен файла реально представляют один и тот же файл и ассоциированы с одним и тем же i-узлом. Любому используемому в файловой системе i-узлу всегда однозначно соответствует только один файл.

I-узел содержит достаточно много разнообразной информации позволяющей файловой системе оценить правомочность доступа данного процесса к данному файлу в требуемом режиме. Информация i-узла включает UID и GID текущего владельца файла. Кроме того, в i-узле файла хранится шкала, в которой отмечено, что может делать с файлом его владелец, пользователи, входящие в ту же группу, что и владелец, и что могут делать с файлом остальные пользователи.

Для пользователей можно устанавливать различные ограничения, такие как максимальный размер файла, максимальное число сегментов разделяемой памяти, максимально допустимое пространство на диске и т.д. Общие принципы защиты одинаковы для всех существующих вариантов системы;

Требование-7. Возможность учета, регистрации, отображения и документирования фактов атак реализована посредствам аудита. Но не обеспечивается регистрация выдачи документов на "твердую копию", а также некоторые другие требования к регистрации событий;

Требование-8. Возможность блокировки процесса, устройства или пользователя совершающего НСД так же не реализована.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:

Требование-9. В ОС семейства UNIX невозможно встроенными средствами гарантированно удалять остаточную информацию. Для этого в системе абсолютно отсутствуют соответствующие механизмы;

Требование-10. Возможность ограничения числа попыток входа в систему отсутствует.

Требование-11. В ОС UNIX реализована только дискреционная модель доступа, на основе которой производится разграничение прав доступа к информации. Однако реализуется она не в полном объёме, в частности не могут разграничиваться права доступа для суперпользователя (UID=0).Т. е. данный субъект доступа исключается из схемы управления доступом к ресурсам. Соответственно все запускаемые им процессы имеют неограниченный доступ к защищаемым ресурсам. Поэтому с этим недостатком системы защиты связано множество атак (большинство из которых основано на несанкционированном получение прав суперпользователя, запуске от его имени исполняемого файла);

Требование-12. По эргономическим требованиям О.С. UNIX отстаёт от Windows. Основная причина в кардинальном отличии пользовательского интерфейса в UNIX, который основан на командной строке. Все действия производятся в командной строке, поэтому надо знать много команд, их параметров и хорошо в них ориентироваться, что проблемно для привыкших к Windows пользователей.

2.3.2.2 Направления атак и типовые сценарии их осуществления в ОС UNIX

Первоначальной целью хакера обычно являться несанкционированное получение привилегий высокого уровня (т.е. привилегий суперпользователя)

Эту задачу он может решить различными путями: либо получить сразу требуемые привилегии, либо постепенно наращивать их. Поэтому для правильного администрирования ОС семейства UNIX необходимо знать типовые сценарии НСД:

1. "Повышение привилегий". Имея привилегии уровня 3, хакер получает права суперпользователя. Такой прыжок возможен "благодаря" механизму программ-серверов UNIX, отвечающих за обработку удаленных запросов.Т. к. эти программы выполняются от имени суперпользователя, то все, что надо сделать хакерам - это знать "дыры" или ошибки в этих демонах, которые позволят эксплуатировать их запрещенным образом. Обычно это сводится к возможности удаленно выполнить от их имени любую команду на атакуемом хосте. Иногда это может быть создание ошибочной ситуации, приводящей к аварийному завершению программы с выдачей информации на диск, являющейся весьма полезную для хакера.

Существует еще один способ повышения привилегий. Этот сценарий похож на описанный выше, только для хакера требуются начальные привилегии уровня 2. В этом случае злоумышленник всегда проходит некую идентификацию и, возможно, аутентификацию. Привилегии уровня 2 могут дать возможность хакеру читать некоторые файлы и, что самое главное, записывать свои файлы на чужой компьютер. А при регистрации пользователя на компьютере, в его файлах-протоколах остается некоторая информация о подключении. Типичным примером атаки по данному сценарию является атака, которая по протоколу tftp получает файл паролей /etc/passwd, и затем с его помощью подбираются пароли пользователей.Т. е. желаемые привилегии будут получены постепенно;

2. "Получение прав суперпользователя". Этот сценарий наиболее прост и подавляющее большинство "дыр" в UNIX относится именно к нему. Для его осуществления злоумышленник должен уже быть обычным пользователем на том компьютере, который он собирается взламывать. Это, с одной стороны, серьезное ограничение на масштабность проникновения, с другой стороны, большинство утечек информации происходит через "своих" пользователей.

4. "Использование недостатков механизма доверия". Взлом производит обычно псевдо-пользователь, повышая свои полномочия до обычного, с использованием механизма доверия. В UNIX существует много подсистем, использующих доверие. Наиболее простой и часто применяемой из них являются так называемые r-службы (remotе - "удаленные"). При наличии файлов rhosts и hosts. equiv, содержащих имена хостов, доступ с них возможен без указания пароля. Аналогично на механизме доверия построены NFS-сервера, в управляющих файлах, в которых можно разрешить доступ к некоторому каталогу для группы пользователей или всем. Это возможно когда служба, получающая запросы на проверку клиента, расположена вне сервера, или когда механизм доверия основан на слабой форме аутентификации. Обычно доступ к системе по этому сценарию возможен только при неправильных настройках соответствующих файлов, поэтому здесь важную роль играет опытность администратора.

Атаки данного рода возможны благодаря недостатку безопасности UNIX, который называется механизм SUID/SGID-процессов. Его смысл заключается в том, что многим системным программам (которые могут быть запущены любым пользователем) для правильного функционирования необходимы дополнительный полномочия.

Вот простой пример: изменения пользователем пароля самому себе. Не вызывает сомнения, что пользователь может иметь право на подобную операцию, однако в терминах UNIX это равносильно наличию права на запись в общий для всех пользователей файл /etc/passwd, что, недопустимо. Поэтому программа, осуществляющая смену пароля пользователя, выполняется не от имени запустившего его пользователя, а от имени суперпользователя (который, естественно, имеет право на запись в файл /etc/passwd). Для этого она обладает специальным атрибутом SUID/SGID, означающим смену идентификатора пользователя и/или группы у запущенного процесса. Найдя ошибку в одной из программ злоумышленник, обладающей атрибутом SUID root, может от ее (т.е. суперпользователя) имени произвести некоторые действия. Обычно это копирование файла с командным интерпретатором (sh или csh) и установка на него атрибута SUID root.

Таким образом, злоумышленник имеет под рукой стандартную программу sh, но все команды в ней он исполняет от имени суперпользователя. Ошибки в SUID/SGID-процессах находятся регулярно, с частотой несколько раз в месяц. Любая система UNIX (использующая этот механизм) является уязвимой, поэтому можно сделать вывод, что эти ошибки будут находиться и дальше. Соответственно, обезопасить версии UNIX можно только модифицируя или вообще уходя от SUID/SGID-механизма. Если же трактовать требования к управлению доступом в общем случае, то при защите компьютера в составе ЛВС, необходимо управление доступом к хостам. Однако встроенными средствами зашиты некоторых ОС семейства UNIX управление доступом к хостам не реализуется.

Из приведенного анализа видно, что многие механизмы, необходимые с точки зрения выполнения формализованных требований, большинством ОС семейства UNIX не реализуется в принципе, либо реализуется лишь частично.

2.3.3 ОС Linux

Linux это многопользовательская, многозадачная сетевая операционная система семейства UNIX. Она поддерживает стандарты открытых систем, протоколы сети Internet и совместима с системами Unix, Windows, Netware. Linux является высоконадежной и устойчивой к повреждению вирусами. К Linux-машинам возможно удаленно подключиться по протоколам HTTP, FTP, SMTP, TELNET через механизм программ-демонов (серверы в Windows). Это специальные программы, постоянно активные на Linux-машине и позволяющие пользователю подключаться удаленно.

Особенностью является то, что все компоненты системы, включая исходные коды, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей. Linux еще называют системой свободной разработки, т.к любой желающий может сам программировать ее под свои требования. Этот факт особо важен, поскольку использование ОС с открытым кодом в военных организациях является стандартом. Чисто технически Linux очень похож на Unix, Windows, имеет похожий интерфейс с пользователем, систему защиты и т.п. Но главное действительное отличие состоит в том, что Linux есть разновидность UNIX, а отсюда все преимущества принадлежности к UNIX-сообществу и недостатки.

Основные возможности и характерные особенности ОС Linux:

обладает высоким быстродействием;

работает надежно, устойчиво, совершенно без зависаний;

файловая система не подвержена вирусам;

позволяет использовать полностью возможности современных ПК;

эффективно управляет многозадачностью и приоритетами;

позволяет легко интегрировать компьютер в локальные и глобальные сети, в т. ч. в Internet, работает с сетями на базе Novell и Windows;

позволяет выполнять представленные в формате загрузки прикладные программы других ОС - различных версий Unix и Windows;

обеспечивает использование разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix;

дает пользователю учебную базу в виде богатой документации и исходных текстов всех компонент, включая ядро самой ОС;

поддержка протокола TCP\IP и загрузку в память только нужных (используемых) страниц.

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:

Требование-1. Данная ОС не сертифицирована для использования в военных организациях;

Требование-2,3.Т. к. является ОС семейства Unix, то вопросы идентификации, аутентификации и авторизации пользователя, безопасности информации и разграничения доступа аналогичны Unix. Поэтому чтобы защитить файлы каждого пользователя от других пользователей в Unix-подобных системах поддерживается механизм, известный, как система прав доступа к файлам. Он позволяет каждому файлу приписывать конкретного владельца [17, 18].

Linux позволяет также совместно использовать файлы нескольким пользователям и группами пользователей, но при необходимости доступ к файлам можно закрыть сразу всем. Однако в большинстве систем по умолчанию другим пользователям разрешается читать чужие файлы, но запрещается изменять или удалять. Важная особенность в том, что в файловой системе все считается файлом (и принтер, и клавиатура, и монитор являются файлами).

Все пользователи в Linux подразделяются:

суперпользователь с неограниченными правами;

обычный пользователь - имеет права с ограничениями, установленными суперпользователем;

специальный пользователь - имеет дополнительные права для работы с конкретным приложением;

псевдопользователь - удаленный пользователь, подключившийся через программу-демон. Не имеет никаких прав, не идентифицируется системой. Его действия определяются возможностями программ-демонов;

владелец - пользователь создавший файл или каталог. Он имеет полный доступ к созданным им объектам, если он сам или суперпользователь не установит ограничения.

Каждый файл имеет конкретного владельца. Но, кроме того, файлами, также владеют конкретные группы пользователей, которые определяются при регистрации пользователей в системе. Каждый пользователь становится членом как минимум одной группы пользователей. Системный администратор может предоставлять пользователю доступ более чем к одной группе. Группы обычно определяются типами пользователей данной машины. Есть также несколько системно-зависимых групп (вроде bin и admin), которые используются самой системой для управления доступом к ресурсам. Очень редко обычный пользователь принадлежит к этим группам.

Права доступа подразделяются на три типа: чтение (r), запись (w) и выполнение (x). Эти типы прав доступа могут быть предоставлены трем классам пользователей: владельцу файла, группе, в которую входит владелец, и всем остальным пользователям. Для просмотра этих прав существуют специальные команды. Каждый файл содержит код защиты, который присваивается файлу при его создании. Код защиты располагается в индексном дескрипторе файла и содержит десять символов, которые определяют право на доступ к нему.

Вот несколько примеров кодов защиты:

rw-r--r--

В строке - rw-r--r - по порядку указаны права владельца, группы и всех прочих. Первый символ прав доступа "-" представляет тип файла. Символ "-" означает, что это обычный файл. Следующие три позиции rw - представляют права доступа, которые имеет владелец файла. Таким образом, владелец может читать файл и писать в него, но не может его выполнять.

Кроме того, он может дать сам себе разрешение на выполнение этого файла, если захочет. Следующие три символа r - представляют права доступа группы для этого файла. Любой пользователь этой группы может только читать файл. Последние три символа представляют ту же комбинацию r--, то есть для всех прочих доступно чтение этого файла и запрещены запись и выполнение.

rwxr-xr-x

Владелец файла может читать, писать и выполнять файл. Члены группы и все прочие пользователи могут читать и выполнять файл.

rw----- -

Владелец файла может читать и писать в файл. Всем остальным доступ к файлу закрыт.

rwxrwxrwx

Все могут читать писать и выполнять файл.

Важно заметить, что права доступа, которые имеет файл зависят также от прав доступа к каталогу, в котором этот файл находится. Например, даже если файл имеет - rwxrwxrwx, другие пользователи не смогут до него добраться, если у них не будет прав на чтение и выполнение каталога, в котором находится файл. Поэтому пользователю не надо заботиться об индивидуальной защите своих файлов, т.к чтобы получить доступ к файлу, злоумышленник должен иметь доступ ко всем каталогам, лежащим на пути к этому файлу, а также разрешение на доступ собственно к этому файлу.

Обычно пользователи UNIX-подобных систем весьма открыты всеми своими файлами, т.к почти всегда файлам устанавливается защита - rw-r--r--, а каталогам устанавливаются права доступа drwxr-xr-x, что позволяет другим пользователям ходить с правами экскурсантов по этим каталогам, но ничего в них не менять и не записывать. Для установления и изменения прав доступа к каталогам и файлам существуют специальные команды.

Кроме того, в ОС Linux существует понятие жестких и символических связей (возможность одному файлу задавать сразу несколько имен). Если меняется что-то в одном файле, то эти же изменения произойдут и в другом. Так же они дают возможность создавать ложные ссылки на несуществующие файлы, что может ввести злоумышленника в заблуждение;

Требование-4. В О.С. Linux применяется так же и шифрование данных. В частности пароли хранятся в системе в зашифрованном виде. Существуют специальные программы, позволяющие прятать зашифрованные данные в файлах картинок и звуков где в байте используются не все биты. Это ограничивает возможности у злоумышленника возможности по анализу важной информации на компьютере.

Требование-5. Принципы защиты от несанкционированного воздействия ПО и драйверов, а так же возможности контроля целостности программного и информационного обеспечения, файловой системы аналогичны принципам, реализованным в ОС UNIX. Существует ряд команд для проверки файловой системы на наличие поврежденных и испорченных файлов;

Требование-6. Элементарная защита от злоумышленных действий пользователей заключается в том, что обычные пользователи в общем случае ограничены и не могут причинить вред кому-либо другому в системе (включая саму систему), кроме самих себя. Права доступа к файлам в системе организованы таким образом, что простой пользователь не может удалить или изменить файл в каталогах, которые все пользователи используют совместно. Однако это не относится к суперпользователю. Поэтому неопытный пользователь, обладая правами суперпользователя способен полностью вывести систему из строя. Это является серьезным недостатком в системе разграничений прав доступа. В общем же случае Linux обладает теми же средствами защиты от злоумышленных действий пользователей, что и ОС UNIX;

Требование-7. Возможности учета, регистрации, отображения и документирования фактов атак аналогичны возможностям ОС UNIX;

Требование-8. Возможность блокировки процесса или пользователя совершающего НСД не реализована.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:

Требование-9. Встроенные средства удаления остаточной информации отсутствуют, что увеличивает вероятность НСД;

Требование-10. Возможность ограничения числа попыток входа в систему отсутствует;

Требование-11. В Linux, так же как и в UNIX реализована дискреционная модель доступа. И реализована она не в полном объёме, т.к нельзя разграничивать права доступа для суперпользователя;

Требование-12. Эргономические требования аналогичны ОС UNIX. Но существует целый ряд графических интерпретаторов облегчающих графический интерфейс системы (например KDE, XWindow).

Таким образом, в Linux явно просматриваются общие черты с Unix - подобными ОС, но в свою очередь существуют и отличия. В итоге использование данной ОС как защищенной от НСД является вполне возможным.

2.3.4 ОС МСВС 3.0

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:

Требование-1. ОС МСВС 3.0 так же относится к Unix - подобным и обладает развитыми средствами управления доступом пользователей к ресурсам ОС. Это единственная ОС сертифицированная у нас для использования в военных организациях. Этому значительно способствовала открытость исходного кода что исключает встроенные жучки и возможность доработки О.С. под определенные задачи. Другими словами, это "рабочий стол", то есть совокупность программ, технологий и документации, облегчающая пользователю работу в ОС и управление ресурсами своего компьютера. Для этого существуют следующие средства: набор взаимосвязанных приложений, различные операции графического интерфейса, многократное использование компонент, возможность просмотра результатов работы программы и многое другое. Эта среда основана на среде рабочего стола MacOS или Window95/NT.

KDE - это рабочая среда для всех видов Unix, включающая файл-менеджер, менеджер окон, систему справки, систему настройки, бесчисленное количество утилит, инструментов и все возрастающее число приложений, включая, но не ограничиваясь клиентами email и новостей, графическими программами, просмотрщиками файлов в форматах postscript, dvi и т.д.

KDE может поддерживать несколько различных рабочих столов со своими окнами, между которыми можно переключаться, это увеличивает и оптимизирует рабочее пространство. Возможна так же работа с командной строкой, изменение прав доступа к файлу, редактирование списка автозапуска программ при входе в KDE [20].

Когда завершается сеанс, KDE запоминает, какие приложения были открыты, а также расположение окон, так что в следующий раз при открытии сеанса все будет загружено (это свойство называется управлением сеансами). Приспособленные к KDE приложения восстанавливают свое состояние в соответствии с тем, которое было при завершении последнего сеанса работы.

ОС МСВС 3.0 обладает широкими возможностями поиска файлов на компьютере. Возможен поиск файла по известным фрагментам его имени, а так же поиск по более сложным критериям (дата изменения, тип файла, содержание текста, размер текста);

Требование-2,3. Так как МСВС 3.0 относится к Unix-подобным, то и вопросы идентификации, аутентификации и авторизации пользователя при входе в систему, а так же возможности по созданию учетных записей пользователей, рабочих групп с разными правами доступа и наделению конкретных пользователей привилегиями, аналогичны рассмотренным ранее в Unix и Linux.

Для настройки средств защиты информации от НСД в МСВС 3.0 применяются специальные утилиты. Для регистрации пользователей в ОС используется программа useradmin. Она позволяет управлять пользователями и группами. При добавлении нового пользователя определяются его привилегии, категории и уровни объектов, к работе с которыми он будет допущен. Особенностью является возможность включения пользователя как в группы к которым он принадлежит, так и к которым он не принадлежит, что позволяет более жестко ограничивать пользователей правами доступа. А при создании пользователя администратор может определять привилегии, категории и уровни объектов, к работе с которыми будет допущен этот пользователь. Для конфигурирования всех параметров базовой сетевой конфигурации используется программа netadmin. Так же для управления мандатным механизмом применяется программа macadmin, а для управления файлами используется программа Fileadmin

МСВС 3.0 поддерживает различные типы файловых систем включая файловые системы ОС семейства Windows (FAT, NTFS);

Требование-4. Возможности по криптографической защите данных аналогичны возможностям свойственным ОС Unix и Linux;

Требование-5. Построение средств защиты от НСД в ОС МСВС 3.0 базируется на требованиях ГТК и МО РФ. В СЗИ ОС МСВС 3.0 предлагается три эшелона защиты:

со стороны сети: грамотный подбор программ сетевых служб, входящих в дистрибутив (наименее подверженных сетевых атакам), защита от сканирования;

со стороны локального пользователя: надежная идентификация, аутентификация и надежное разграничение доступа;

контроль целостности файловой системы и соответственно всей системы в целом.

Система защиты информации от НСД в ОС МСВС 3.0 представляет собой комплексную систему, включающую средства защиты и утилиты настройки средств защиты информации к которым относятся подгружаемые аутентификационные модули (ПАМ), фильтр пакетов, система контроля целостности и система защиты от сканирования портов. ПАМ имеет возможность сильно изменять защиту системы. Можно либо не иметь никакой защиты либо ставить абсолютную защиту.

Для контроля целостности в ОС создается база данных по файлам, в которой хранятся такие атрибуты как: размер, время создания, владелец, группа, права и т.д. Эти атрибуты должны оставаться неизменными в процессе нормальной жизнедеятельности системы, а любое изменение одного из них является сигналом опасности. А возможность подмены нарушителем программы или внедрения в систему "троянского коня" всегда существует.

Обычно чтобы судить о безопасности данных информации о файле недостаточно, злоумышленник может подделать и размер, и права, и владельца, и время создания файла. Поэтому существует еще дополнительная сигнатура - результат применения какой-нибудь односторонней функции к содержимому файла. Сигнатур может быть несколько. Специальная программа (aide. conf) периодически проверяет соответствие данных базы с данными реальной файловой системы и в случае обнаружения несоответствия администратору выдается предупреждение. Основной конфигурационный файл этой программы находиться в корневом каталоге. В файле можно указать множество параметров, но для начала достаточно только тех, которые указывают какие файлы добавлять в базу и какие атрибуты сохранять при этом. Он содержит набор строк, каждая из которых есть имя файла и далее через пробел его атрибуты и сигнатуры. База защищается системой разграничения доступа. Указываются координаты входной и выходной баз данных. Баз две, потому, что вновь создаваемая не совпадает с рабочей. Это еще один элемент защиты. Нарушитель не сможет заменить рабочую базу на фальшивую. Более того, базы могут располагаться на каком-нибудь центральном сервере;

Требование-6, 7,8. Для защиты от злоумышленных действий пользователей в О.С. применяется фильтрация, а для осуществления фильтрации пакетов в составе СЗИ ОС МСВС 3.0 работает фильтр пакетов ipchains. Он выполняет основные задачи фильтрации пакетов, трансляции сетевых адресов и прозрачного проксирования.

Фильтрация пакетов - это механизм, который, основываясь на некоторых правилах, разрешает или запрещает передачу информации, проходящей через него, с целью ограждения некоторой подсети от внешнего доступа, или, наоборот, для недопущения выхода наружу. Фильтр пакетов может определять правомерность передачи информации на основе только заголовков IP-пакетов, а может анализировать и их содержимое, т.е. использовать данные протоколов более высокого уровня.

Трансляция сетевых адресов (маскарад) представляет собой подмену некоторых параметров в заголовках IP-пакетов. Используется для сокрытия реальных IP-адресов компьютеров защищаемой ЛВС, а также для организации доступа из ЛВС с компьютерами, не имеющими реальных IP-адресов, к глобальной сети.

Прозрачное проксирование - это переадресация пакетов на другой порт компьютера. Обычно используется для того, чтобы заставить пользователей из ЛВС пользоваться proxy-сервером маршрутизатора без дополнительного конфигурирования их клиентских программ. Ядро ОС запускается с тремя встроенными наборами правил фильтрации пакетов, которые называются входной (input), выходной (output) и пересылочный (forward). В дополнение к встроенным можно создавать новые наборы правил. Наборы правил состоят из правил, каждое из которых содержет условие и, возможно, действие, которое надо произвести с пакетом, если его параметры соответствуют заданному условию. Если пакет не соответствует условию, то проверяется следующее правило в наборе правиле. Если пакет не удовлетворяет ни одному условию, используется политика по умолчанию данного набора правил. В защищенных системах эта политика требует уничтожить или отвергнуть пакет.

Еще одним важным аспектом безопасности системы является защита от сканирования портов. Это один из самых распространенных и простых способов узнать, какая ОС установлена на компьютере, какие службы запущены в данный момент и получить другую информацию о компьютере, подключенном к ЛВС. Эта информация может быть использована для взлома и проникновения в систему. Поэтому важно не только обнаружение факта сканирования портов, но и принятие адекватных мер по их пресечению. Адекватная мера может заключаться в отправке в сторону сканирующего нарушителя неправильно фрагментированного пакета, ответного сканирования портов, включения фильтра пакетов и т.д. Так же желательно, чтобы нарушитель получил недостоверную информацию об открытых портах на контролируемом компьютере.