Несанкционированный доступ к терминалам серверов с операционными системами семейства UNIX. На примере octopus.stu.lipetsk.ru

Поэтому, мы ни какой ответственности за использование этого документа не несем.

Особенности безопасности компьютерных сетей Основной особенностью любой сетевой системы является то, что ее компоненты распределены в пространстве, а связь между ними осуществляется физически, при помощи сетевых соединений (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно и т. п.), и программно, при помощи механизма сообщений. При этом все управляющие сообщения и данные, пересылаемые между объектами распределенной вычислительной системы, передаются по сетевым соединениям в виде пакетов обмена. К сетевым системам, наряду с обычными (локальными) атаками, осуществляемыми в пределах одной компьютерной системы, применим специфический вид атак, обусловленный распределенностью ресурсов и информации в пространстве так называемые сетевые (или удаленные) атаки (remote или network attacks). Они характеризуются, во-первых, тем, что злоумышленник может находиться за тысячи километров от атакуемого объекта, и, во-вторых, тем, что нападению может подвергаться не конкретный компьютер, а информация, передающаяся по сетевым соединениям. С развитием локальных и глобальных сетей именно удаленные атаки становятся лидирующими как по количеству попыток, так и по успешности их применения, и, соответственно, обеспечение безопасности ВС с точки зрения противостояния сетевым атакам приобретает первостепенное значение. удаленные атаКИ НА ХОСТЫ iNterNet Многое наша Земля повидала, Но не видала Такого скандала! Б. Заходер.

География всмятку Анализ сетевого трафика Internet В Internet базовыми протоколами удаленного доступа являются TELNET и FTP (File Transfer Protocol). TELNET - это протокол виртуального терминала (ВТ), позволяющий с удаленных хостов подключаться к серверам Internet в режиме ВТ. FTP - протокол, предназначенный для передачи файлов между удаленными хостами. Для получения доступа к серверу по данным протоколам пользователю необходимо пройти процедуры идентификации и аутентификации. В качестве информации, идентифицирующей пользователя, выступает его имя, а для аутентификации используется пароль.

Особенностью протоколов FTP и TELNET является то, что пароли и идентификаторы пользователей передаются по сети в открытом, незашифрованном виде. Таким образом, необходимым и достаточным условием для получения удаленного доступа к хостам по протоколам FTP и TELNET являются имя и пароль пользователя. Одним из способов получения таких паролей и идентификаторов в Internet является анализ сетевого трафика. Этот анализ осуществляется с помощью специальной программы-анализатора пакетов (sniffer), перехватывающей все пакеты, передаваемые по сегменту сети, и выделяющей среди них те, в которых передаются идентификатор пользователя и его пароль.

Сетевой анализ протоколов FTP и TELNET показывает, что TELNET разбивает пароль на символы и пересылает их по одному, помещая каждый символ пароля в соответствующий пакет, a FTP, напротив, пересылает пароль целиком в одном пакете.

Возникает вопрос: а почему бы не сделать передачу имени пользователя и пароля в зашифрованном виде? Видимо, проблема в том, что базовые прикладные протоколы семейства TCP/IP разрабатывались очень давно, в период с конца 60-х до начала 80-х годов, и с тех пор абсолютно не изменились. При этом точка зрения на построение глобальных сетей стала иной.

Инфраструктура Сети и ее протоколы разрабатывались исходя, в основном, из соображений надежности связи, но не из соображений безопасности. Таким образом возможно отследить сетевой поток и выявить пакеты содержащие необходимые данные (Имя, пароль, и т.д.). Так как в данном документе рассматривается только сервер ЛГТУ octopus.lstu, то я проанализировав сеть, пришел к выводу, что сервер не всегда находится в активном состоянии. Таким образом, данный вариант атаки отпадает, да и еще чтобы постоянно отслеживать трафик, необходимо, чтобы все это время в сети находился хотя бы один компьютер, что невозможно из-за финансовых трудностей.

Перебор паролей в файле /etc/passwd В ранних версиях операционных системах семейства UNIX зашифрованные пароли (точнее их хэш-копии) хранились в файле /etc/passwd. В современных UNIX’ах пароли хранятся в /etc/shadow. Хранение зашифрованных паролей в /etc/passwd делает систему сервера octopus.lstu уязвимой. Здесь используется хэш-функция Data Encryption Standard (DES 48/64 4K). Поскольку данная шифровка работает только «в одну сторону», а проверка подлинности пароля заключается в том, что при вводе пароля пользователя, операционная система шифрует введенную последовательность и сравнивает ее со строкой в файле /etc/passwd. Вот пример записи паролей и имен пользователей в /etc/passwd: root:LyavHDdahFcwU:0:1:Superuser:/: … malysh:7DnDkTMD9/wG2:1007:25:Olga A. Bocharnikova, AS-98-1:/user/students/as98/malysh:

Дословно Deny of Service переводится как «отказ в обслуживании». Это означает например, что операционная система не может обслужить запрос пользователя или другой системы.

Рассмотрим нарушение работоспособности хоста в сети при использовании направленного шторма ложных TCP-запросов на создание соединения либо при переполнении очереди запросов. Из рассмотренной в предыдущем пункте схемы создания TCP-соединения следует, что на каждый полученный TCP-запрос (TCP SYN) операционная система должна сгенерировать начальное значение идентификатора ISN и отослать его на запросивший хост. Но так как в Internet (стандарта IPv4) не предусмотрен контроль за IP-адресом отправителя сообщения, то проследить истинный маршрут, пройденный IP-пакетом, невозможно и, следовательно, у конечных абонентов сети нет способа ограничить число запросов, принимаемых в единицу времени от одного хоста.

Поэтому возможно осуществление типовой удаленной атаки «отказ в обслуживании», которая будет заключаться в передаче на объект атаки как можно большего числа ложных TCP-запросов на создание соединения от имени любого хоста в сети (направленный шторм запросов TCP SYN, схема которого приведена на рисунке).

Тестирование направленным штормом запросов TCP SYN, проводимое на различных сетевых ОС в экспериментальных 10-мегабитных сегментах сети, дало следующие результаты: все описанные далее атаки осуществлялись по определенной методике.

Подготавливался TCP-запрос, который при помощи специально разработанной собственной программы в цикле передавался в сеть с соответствующими задержками (вплоть до нулевой) между запросами. При этом циклически изменялись такие параметры запроса, как порт отправителя и значение 32-битного идентификатора SYN. IP-адрес отправителя запроса был выбран так, чтобы, во-первых, этот хост в настоящий момент не был активен в сети и, во-вторых, чтобы соответствующий маршрутизатор, в чьей зоне ответственности находится данный хост, не присылал сообщения Host Unreachable (Хост недоступен). В противном случае хост, от имени (с IP-адреса) которого посылался запрос TCP SYN, получив «неожиданный» ответ TCP АСК от атакуемого сервера, перешлет на него пакет TCP RST, закрывая таким образом соединение. При передаче по каналу связи максимально возможного числа TCP-запросов и при нахождении кракера в одном сегменте с объектом атаки атакуемые системы вели себя следующим образом: ОС Windows 95, установленная на 486DX2-66 с 8 Мб ОЗУ, «замирала» и переставала реагировать на любые внешние воздействия (в частности, нажатия на клавиатуру); ОС Linux 2.0.0 на 486DX4-133 с 8 Мб ОЗУ также практически не функционировала, обрабатывая одно нажатие на клавиатуре примерно 30 секунд. В результате к этим хостам невозможно было получить не только удаленный, но и локальный доступ. Не менее интересным было поведение атакуемых систем после снятия воздействия: ОС Windows 95 практически сразу же после прекращения атаки начала нормально функционировать; в ОС Linux 2.0.0 с 8 Мб ОЗУ, по-видимому, переполнился буфер, и более получаса система не функционировала ни для удаленных, ни для локальных пользователей, а занималась только передачей ответов на полученные ранее запросы. CyberGuard сразу же после снятия воздействия стал доступным для удаленного доступа. Если кракер находился в смежных сегментах с объектом, то во время атаки ОС Windows 95 на Pentium 100 с 16 Мб ОЗУ обрабатывала каждое нажатие с клавиатуры примерно секунду, ОС Linux 2.0.0 на Pentium 100 с 16 Мб ОЗУ практически «повисала» - одно нажатие за 30 секунд, зато после снятия воздействия нормальная работа возобновлялась. Не нужно обманываться, считая, что ОС Windows 95 показала себя с лучшей стороны. Такой результат объясняется следующим: Windows 95 - операционная система, не имеющая FTP-сервера, а следовательно, ей не нужно было сохранять в памяти параметры передаваемого TCP-запроса на подключение к этому серверу и дожидаться окончания handshake. Таким образом, учитывая аппаратные средства сервера octopus.lstu (Olivetti 80286) можно без труда осуществить на него DoS атаку. Даже если локальная сеть будет загружена. Можно предположить, что и остальные сервера университета могут быть «обездвижены» таким способом.

Например сервер кафедры прикладной математики: IBM 486DX66 16RAM. По аппаратной части серверы кафедры АСУ (здесь не имеется ввиду octopus.lstu) более устойчивы к DoS атаке.

Превышение максимально возможного размера IP-пакета, или Ping Death В максимальный размер IP-пакета (65 535 байт) включаются длина IP-заголовка и длина ноля данных в IP-пакете. Так как минимальный размер IP-заголовка - 20 байт (максимальный - 60), то соответственно размер данных, передаваемых в одном IP-пакете, не может превышать 65 535- 20 = 65 515 байт. А что будет, если превысить это число? Тестировать свои программы на предельных критических значениях -стандартный для любого программиста ход.

Подобные тесты позволяют выявить такие неприятные ошибки, как всевозможные переполнения (буфера, стека, переменной и т. д.). Но вернемся к IP. В принципе ничто не мешает атакующему сформировать набор фрагментов, которые после сборки превысят максимально возможный размер IP-пакета.

Собственно в этой фразе и сформулирована основная идея данной атаки. Итак, 18 декабря 2000 года на информационном сервере СЕКТ появились сообщения о том, что большинство сетевых операционных систем, поддерживающих протоколы TCP/IP, обладают следующей уязвимостью: при передаче на них IP-пакета длиной, превышающей максимально допустимое значение, в этих ОС переполняется буфер или переменная, в результате система «зависает» или перезагружается, то есть налицо отказ в обслуживании. Был приведен и список потенциально опасных платформ: • Berkeley Software Design, Inc. (BSD); • Computer Associates, Intl. (products for NCR); • Cray Research; • Digital Equipment Corporation; • FreeBSD, Inc.; ' Hewlett-Packard Company; • IBM Corporation; • Linux Systems; • NEC Corporation; • Open Software Foundation (OSF); • The Santa Cruz Operation, Inc. (SCO); • Sun Microsystems, Inc. Мы с удивлением прочитали этот перечень операционных систем на различных платформах, а потом принялись за эксперименты. Наше глубочайшее изумление вызвал тот факт, что элементарную ошибку переполнения буфера в модуле IP ядра ОС за почти 20 лет активного функционирования протокола IP разработчики сегодняшних систем до сих пор не замечали.

Поэтому мы позволили себе не поверить столь уважаемой организации, как CERT. Но прежде чем начать эксперименты, было решено посмотреть по указанной в CERT ссылке (http://www.sophist.demon.co.uk/ping) на WWW-сервер, где экспертами проводились подобные исследования на различных ОС. На WWW-сервере предлагалось реализовать такое воздействие следующим образом: необходимо выполнить на рабочей станции с ОС Windows 95 или Windows NT следующую команду: ping -l 65527 victim.destination.IP.address (по этой команде атака и получила свое название - Ping Death). Так как обычный размер IP-заголовка составляет 20 байт, а размер 1СМР-заголовка - 8 байт, то подобный ICMP-пакет будет превышать максимально возможный размер IP-пакета на 20 байт: 65 527 +20+8-65 535 = 20. Основываясь на приведенном расчете, эти «эксперты» декларировали, что обычной командой ping можно нарушить работоспособность практически любой сетевой ОС. В завершение предлагалась следующая таблица тестирования различных операционных систем

Пляшущие человечки · Использование нестойких алгоритмов идентификации К сожалению, взаимодействие объектов по виртуальному каналу в распределенной ВС не является панацеей от всех проблем, связанных с идентификацией объектов РВС. ВК - необходимое, но не достаточное условие безопасного взаимодействия.

Чрезвычайно важным в данном случае становится выбор алгоритма идентификации при создании виртуального канала.

Основное требование, предъявляемое к этим алгоритмам, состоит в следующем: перехват ключевой информации, которой обмениваются объекты РВС при создании ВК, не должен позволить атакующему получить итоговые идентификаторы канала и объектов.

Однако в базовых алгоритмах идентификации, используемых при создании ВК в большинстве существующих сетевых ОС, это требование практически не учитывается. · Отсутствие контроля за виртуальными каналами связи Объекты распределенной ВС, взаимодействующие по виртуальным каналам, могут подвергаться типовой атаке «отказ в обслуживании». Особенность этого воздействия состоит в том, что, действуя абсолютно легальными средствами системы, можно удаленно добиться нарушения ее работоспособности. В чем причина успеха данной атаки? В отсутствии необходимого контроля над соединением. При этом задача контроля распадается на две подзадачи: • контроль за созданием соединения; • контроль за использованием соединения. Если пути решения второй задачи понятны - обычно соединение разрывается по тайм-ауту, определенному системой, - так сделано во всех известных сетевых ОС (однако тут возникает серьезная проблема выбора конкретного значения тайм-аута), то контроль за созданием ВК достаточно сложен: в системе, где отсутствует статическая ключевая информация обо всех ее объектах, невозможно отделить ложные запросы на создание соединения от настоящих.

Очевидно также, что если один субъект сетевого взаимодействия будет иметь возможность анонимно занимать неограниченное число каналов связи с удаленным объектом, то подобная система может быть полностью парализована данным субъектом. Таким образом, если любой объект в распределенной системе способен анонимно послать сообщение от имени другого объекта (например, в Internet маршрутизаторы не проверяют IP-адрес отправителя), то в подобной распределенной ВС практически невозможен контроль за созданием виртуальных соединений.

Поэтому основная причина типовой угрозы «отказ в обслуживании» - это отсутствие приемлемого решения задачи контроля за маршрутом сообщений. · Отсутствие возможности контролировать маршрут сообщений Если в РВС не предусмотреть контроля за маршрутом сообщения, то адрес отправителя сообщения оказывается ничем не подтвержденным. Таким образом, в системе будет существовать возможность работы от имени любого объекта путем указания в заголовке сообщения чужого адреса отправителя (IP Spoofing). В подобной РВС затруднительно определить, откуда на самом деле пришло сообщение, а следовательно - вычислить координаты атакующего (в Internet невозможно найти инициатора однонаправленной удаленной атаки). · Отсутствие полной информации об объектах РВС В распределенной системе с разветвленной структурой, состоящей из большого числа объектов, может возникнуть ситуация, когда для доступа к определенному хосту у субъекта взаимодействия не окажется необходимой информации, то есть адреса данного объекта.

Очевидно, что в системе подобного типа существует потенциальная опасность внесения ложного объекта и выдачи одного объекта за другой путем передачи ложного ответа на поисковый запрос. · Отсутствие криптозащиты сообщений В распределенных ВС связь между объектами системы осуществляется по виртуальным каналам связи, а следовательно, хакер имеет принципиальную возможность прослушать канал, получив несанкционированный доступ к информации, которой обмениваются по сети се абоненты. Если эта информация не зашифрована, то возникает угроза атаки типа «анализ сетевого трафика». · Отсутствие выделенного канала связи между объектами сети Internet Глобальная сеть не может быть построена по принципу прямой связи между объектами, поскольку для каждого объекта невозможно обеспечить вы деленный канал связи с любым другим объектом.

Поэтому в Internet связь осуществляется через цепочку маршрутизаторов, а следовательно, сообщение, проходя через большое количество промежуточных подсетей, может быть перехвачено. Также к Internet подключено большое число локальных Ethernet-сетей, использующих топологию «общая шина»; в сетях с такой топологией несложно программно осуществлять перехват сообщений. · Недостаточные идентификация и аутентификация В базовых протоколах обмена идентификация и аутентификация объектов практически отсутствуют. Так, например, в прикладных протоколах . FTP, TELNET, РОРЗ имена и пароли пользователей передаются по сети в виде открытых незашифрованных сообщений. · Использование нестойких алгоритмов идентификации объектов при создании виртуального TCP-соединения Как уже подчеркивалось, протокол TCP является единственным базовым протоколом транспортного уровня, в функции которого заложена защита соединения.

Однако использование простейшего алгоритма идентификации объектов при создании виртуального TCP-канала, особенно при условии применения в сетевых ОС простейших времязависимых законов генерации TCP-идентификаторов (ISN), сводит на нет все попытки обеспечения идентификации канала и объектов при их взаимодействии по протоколу TCP. · Отсутствие криптозащиты сообщений В существующих базовых протоколах семейства TCP/IP, обеспечивающих взаимодействие на сетевом и транспортном уровнях, не предусмотрена возможность шифрования сообщений, хотя очевидно, что добавить ее в протокол TCP не составляло труда.

Разработчики решили переложить задачу криптозащиты на протоколы более высоких уровней, например прикладного уровня. При этом базовые протоколы прикладного уровня (FTP, TELNET, HTTP и др.) также не предусматривали никакого шифрования сообщений.

Только не так давно появился общедоступный прикладной протокол SSL, встроенный в Netscape Navigator, позволяющий как надежно зашифровать сообщение, так и подтвердить его подлинность. В заключение хотелось бы заметить, что все описанные выше причины, по которым возможна успешная реализация угроз безопасности РВС, делают сеть Internet небезопасной. А следовательно, все пользователи сети могут быть атакованы в любой момент. Подведем итоги.

Учитывая все вышесказанное, я думаю, что студентам кафедры АСОИУ уже сейчас не представляется никакой сложности для несанкционированного доступа к терминалам серверов с правами администраторов (причем это не необоснованное высказывание). Другой вопрос – целесообразности всего этого. Я думаю что не стоит проверять все вышесказанное на практике в целях своей же безопасности. В целом, вычислительная сеть университета администрируется весьма неплохо, нужно отдать должное системным администраторам. На серверах стоят последние версии операционных систем.