1 Cryptography and Network Security Fourth Edition by William Stallings Lecture slides by Lawrie Brown.

Presentasjon om: "1 Cryptography and Network Security Fourth Edition by William Stallings Lecture slides by Lawrie Brown."— Utskrift av presentasjonen:

1 1 Cryptography and Network Security Fourth Edition by William Stallings Lecture slides by Lawrie Brown

2 2 Brannvegger Hensikten med å ha en sterk posisjon er å gjøre styrkene i praksis uangripelig —On War, Carl Von Clausewitz

3 3 Introduksjon Vi har sett en evolusjon i informasjonssystemer Alle kan være på nett Og alle kan ha gjensidig forbindelse på Internett Det har vært et uavbrutt sikkerhetsproblem –Det er ikke lett å sikre systemer i en organisasjon Man må satse på en så liten skade som mulig En brannvegg er vanligvis en del av et sikkerhetssystem

4 4 Hva er en brannvegg? Et punkt som gir mulighet for kontroll og overvåkning Samkjører nettverk med forskjellige rettigheter og tilgang Legger restriksjoner på nettverkstjenester –Bare autorisert trafikk er tillatt Gir mulighet for auditing og kontroll av brukere og tjenester –Kan implementere alarmer for unormal atferd Er i utgangspunket immun for inntrengning Gir sikkerhet for et angitt område

5 5 Begrensninger i en brannmur Kan ikke gi beskyttelse for de som omgår brannmuren –Dvs fysisk inntrengere, modembruk, organisasjoner som man stoler på, tjenester som man stoler på (SSL/SSH) Gir ikke beskyttelse mot interne trusler –Dvs utilfredse og hevngjerrige ansatte Gir ikke beskyttelse mot overføring av virusinfiserte programmer eller filer –Dette skyldes det store antall og forskjeller i viruser for ulike OS

6 6 Brannmur – pakkefiltrering

7 7 Brannvegger – Pakkefiltrering Den enkleste av alle komponenter Grunnlaget for alle brannmursystemer Undersøker hver IP-pakke og gir tillatelse eller nekter ut fra gitte regler Ut fra dette kan man begrense aksess til gitte servicer eller porter Mulige standard-policier: –Det som ikke er tillatt er forbudt –Det som ikke er forbudt er tillatt

8 8 ACK Den mest brukte protokollen TCP/IP har det som heter ACK pakker. Disse pakkene fungerer som kvitteringspakker for at alt var OK med datapakken. En enkel illustrasjon kan være slik. Du sender en pakke til en annen datamaskin og venter på at mottaker skal bekrefte at alt er OK. Det mottakeren gjør når den mottar pakken din er å sjekke om den er korrekt (d.v.s. om det har oppstått feil underveis el.l.) og sender en ACK pakke tilbake. ACK pakken betyr "alt greit med pakken, jeg er klar til å motta neste pakke". Hvis du aldri får den ACK pakken sender maskinen din den på nytt etter en liten stund. På denne måten blir det sikret at dataene kommer intakt frem til mottaker. Som du sikkert forstår så resulterer dette i trafikk begge veier. Når du laster ned data fra en server må du også sende tilbake ACK pakker Selvfølgelig er ikke ACK pakkene så store som selve datapakkene noe som gjør at du ikke merker de før du bruker linjen 100%.

9 9 Brannmur– Pakkefilter

10 10 Angrep på pakkefiltere IP address spoofing –Fake (etterligne) kildeadresser slik at de blir godtatt –Legger på filter på rutere som egentlig skal blokkere Angrep på ruterkildene –Den som angriper setter opp en rute som avviker fra hoved(standard)-ruten –Blokkerer pakker fra hoved(kilde)-ruteren Svært små angrep –Deler opp headeren over flere små pakker –Enten forkastes eller så settes sammen før en reell sjekk av pakkene

11 11 Brannmurer – Strategisk Pakkefiltrering Undersøker hver IP-pakke ut fra sammenhengen den er i –Beholder ruten (route) mellom klient og server –Sjekker gyldigheten til hvor hver pakke hører til Det er best å oppdage falske pakker ut fra den konteksten de hører til

12 12 Applikasjonsnivå-brannmurer (eller Proxy- brannmurer) Applikasjonsnivå-brannmurer er i hovedsak maskiner som kjører proxy-servere som tillater ingen trafikk direkte mellom nettverkene. Applikasjonsnivå-brannmurer utfører grundig overvåking og logging av trafikken som passerer mellom nettverkene. Brannmurer på applikasjonsnivå kan brukes til adresseoversettere, fordi trafikk kommer inn på den ene siden, går ut på den andre etter å passert en applikasjon som maskerer avsender til opprinnelig aktør. En slik applikasjon kan i noen tlfeller redusere ytelse og kan gjøre brannmuren mindre transparant. Tidlige slike brannmurer (f.eks. basert på "TIS firewall toolkit") var ikke særlig transparante. Moderne applikasjons-brannmurer er ofte helt transparante. Slike brannmurer kan gi mer detaljert loggrapporter og kan implementere mer konservative sikkerhetsmodeller enn brannmurer på nettverksnivå.

13 13 Applikasjonsnivå-brannmurer Benytter en applikasjons-spesifikk gateway / proxy Har full aksess til protokoller –Bruker anmoder om en viss tjeneste fra proxy –proxy godkjenner forespørselen som riktig –Deretter iverksettes forespørselen og returnerer svaret til brukeren Man trenger atskilte proxies for hver tjeneste –Noen tjenester gir alltid support til proxying –Andre er mer problematiske –Spesifikke tjenester er normalt ikke støttet

14 14 Brannmur – Applikasjons-nivå

15 15 Brannvegger - nettverksnivå gateway Nettverksnivå-brannmur tar i hovedsak sine beslutninger basert på avsender, mottaker og portnummer i de enkelte IP-pakkene. En enkel ruter er den tradisjonelle nettverksnivå-brannmur siden den ikke kan ta avanserte beslutninger om hva en pakke faktisk er ment for eller hvor den faktisk kommer ifra. Moderne nettverks-brannmurer har blitt mer og mer avansert, og kan nå vedlikeholde intern informasjon om tilstanden til forbindelser som går igjennom dem, innholdet til noen av datastrømmene og så videre. En viktig ting med denne typen brannmur er at den ruter trafikk direkte gjennom seg, så den må ha en valid IP adresseblokk. Brannmurer på nettverksnivå er gjerne svært raske og svært transparante.

16 16 Brannvegger – nettverksnivå (forts) SOCKS er en åpen standard for en type "circuit- level" proxybrannmur og er tilgjengelig i RFC1928 Teknisk sett så fungerer det slik at klienten (A) isteden for å koble seg direkte til et annet punkt (B) kobler seg til systemet proxyserveren kjører på (C) For (B) vil det se ut som forbindelsen kommer fra proxyserveren (C) og den vil aldri se (A), og heller ikke få mulighet til å snakke direkte med (A), alt vil gå igjennom (C).

17 17 Nettverksnivå brannmurer - gateway (forts)

18 18 Brannvegger – nettverksnivå (forts) Relayer (sender videre) til TCP-forbindelser Sikkerheten avgjøres og begrenses av hvilke slike forbindelser som er tillatt Når en tjeneste er brukt og godkjent en gang vil en slik tjeneste bli relayet uten å undersøke innholdet mer Typisk brukt på indre brukere slik at de får tilgang ut av det lokale nettverket SOCKS er vanligvis brukt til dette

19 19 Bastion Host Gir høy sikkerhet for host system Potensielt utsatt for fiendtlige elementer/angripere Er derfor sikret for å kunne motstå angrep Kan gi støtte til 2 eller flere nettforbindelser Kan bli gitt tillit (trust) slik at man kan ha tiltrodd deling mellom to nettverksforbindelser Bruker nettverks/applikasjons-nivå gateways Kan også gi ekstern forbindelse til tjenester

20 20 Brannmur konfigurering

21 21 Dual-homed gateway Applikasjon-brannmur: I dette eksemplet (se neste ark) er det en applikasjonsnivåbrannmur kalt "dual homed gateway". En "dual homed gateway" er en særlig sikret maskin som kjører proxy-programvare. Den har to nettverksgrensesnitt - en til hvert nettverk, og blokkerer all trafikk som går igjennom den.

22 22 Dual-homed gateway (forts)

23 23 Screened subnet firewall system Eksempel på nettverksnivå-brannmur: I dette eksemplet står en brannmur kalt "screened subnet firewall" (kontrollert subnett-brannmur). I dette tilfellet er det et helt subnett som beskyttes av en brannmur som opererer på nettverksnivå. Det er lik "a screened host" - untatt at det er et nettverk av "screened hosts".

24 24 Screened subnet firewall system(forts)

25 25 Screened subnet firewall system(forts)

26 26 Tilgangskontroll Vi antar at et system har identifisert en bruker Så avgjøres hvilke ressurser brukeren kan ha tilgang til Vanlige modeller for tilgang er: –subjekt – aktivt system (brukere, prosesser, programmer) –objekt – passivt system (filer eller ressurser) –tilgangsrettighet – måten man kan få tilgang på til et objekt

27 27 Tiltrodde (trusted) datasystemer Informasjonsikkerhet er av stadig større viktighet Man har ulike grader på hvor viktig informasjonen er –Kfr militær klassifisering: konfidensiell, hemmelig o.s.v. subjekter (brukere eller programmer) har forskjellige rettigheter med tanke på å ha tilgang til ressurser Det er forskjellige måter å øke konfidensialitet i et system for å påtvinge visse rettigheter Dette kaller vi multinivå-sikkerhet –Subjekter har maksimum og gyldig sikkerhetsnivå –Objekter har et gitt sikkerhetsnivå ut fra gitte bestemmelser

28 28 Bell LaPadula (BLP) modell En av de mest berømte sikkerhetsmodellene Blir implementert som en pålagt policy i et system Har to nøkkel policier: no read up (enkel sikkerhetsegenskap) –En bruker kan bare ha rett til å lese/skrive til et objekt bare hvis en bruker har read/write til et objekt eller objekter under no write down (*-egenskap) –En bruker kan bare skrive til et objekt hvis det gjeldende sikkerhetsnivå til brukeren er bestemt av objektets sikkerhetsnivå

29 29 Vurdering av datasystemer Offentlige myndigheter kan vurdere datasystemer mot gitte standarder: –IPSEC og felles gitte kriterier Definerer et antall nivå for vurdering som øker med graden av sikkerhetskrav Utgir lister med vurderte produkter –Tenkt brukt til offentlige formål (Datatilsynet) –Men brukes overalt